电喷控制系统的研究

论文摘要

本文研究的内容是大功率柴油机电子喷射系统的控制策略和关键技术。其目标是开发研制出一种针对性和专业性强、相对成熟可靠的大功率机车用电喷控制器(ECU)单元,并完成其配机性能试验。此项研究可使我们在深刻理解柴油机原理和具体性能特点的同时,掌握电喷控制技术以及电喷燃油系统对柴油机性能的主要影响。本文主要研究了泵管嘴式电喷控制系统在16V280型大功率柴油机上的实现方案,详细地介绍了系统实现的各个重要组成部分。同时结合电喷技术的特点,详尽分析燃油喷射系统对柴油机性能主要几个方面的影响。本文电子喷射控制单元(ECU)国产化研制是在详细分析我们目前单片机开发工程应用水平和大功率机车用柴油机的具体工作原理的基础上进行的,完成了详细硬件设计方案、软件设计方案以及性能样机的实验室仿真试验方案。论文总共由五部分组成,按照设计的先后顺序分别介绍了电喷系统的产生背景、发展现状及本课题来源、研究意义;本课题使用的转速测量方案、电磁阀驱动方案;详细说明了本系统中电子控制器核心电路、CAN总线接口电路、电磁阀驱动电路、发火顺序控制电路、转速测量电路的具体设计过程;接下来叙述了本系统安装和调试过程中遇到的问题及解决办法;最后给出了本系统的设计结论和相关实验数据。论文的最后给出了全文的研究结论和下一步研究的工作方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 第一章 课题简介
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究的内容和目标
• 第二章 大功率内燃柴油机电喷控制系统
• 2.1 工作原理
• 2.2 电子控制燃油喷射系统对柴油机性能的影响
• 2.2.1 喷射压力对性能的影响
• 2.2.2 喷油定时对性能的影响
• 2.2.3 喷油量对性能的影响
• 2.2.4 喷油速率对性能的影响
• 2.3 内燃机车的燃油系统
• 2.4 电控泵
• 2.5 喷油器
• 2.6 燃油精滤器
• 2.7 信号检测系统
• 2.7.1 信号检测系统作用
• 2.7.2 信号检测系统的工作原理
• 本章小结
• 第三章 电子控制单元（ECU）的国产化研制
• 3.1 电子控制单元（ECU）的国产化研制总体方案
• 3.1.1 ECU 的系统配置
• 3.1.2 ECU 系统国产化研制的特性方案
• 3.1.3 国产化ECU 电控系统性能具有以下几个特点
• 3.2 ECU 电控系统的工作原理
• 3.2.1 启动过程控制模块
• 3.2.2 速度设定模块
• 3.2.3 模糊PID 控制模块
• 3.2.4 喷油量控制模块
• 3.2.5 报警与停机功能模块
• 3.2.6 喷油定时模块
• 3.2.7 功率控制模块
• 3.2.8 通信接口
• 3.3 ECU 控制单元的硬件设计
• 3.3.1 单片机基本系统
• 3.3.2 CAN 控制器接口电路
• 3.3.3 电磁阀的驱动电路
• 3.3.4 输入测量电路
• 3.3.5 输出调理电路
• 3.4 ECU 控制单元的软件设计
• 3.3 ECU 电控单元的测试
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 测试工具
• 3.5.3 电喷硬件测试系统
• 3.5.4 电喷软件测试系统
• 第四章 电喷柴油机电磁阀驱动电路的研究
• 4.1 概述
• 4.2 电磁阀驱动方案原理
• 4.2.1 给定信号产生电路
• 4.2.2 PWM 信号产生电路
• 4.2.3 电磁阀开关控制原理
• 4.3 电磁阀驱动电路的设计
• 4.3.1 给定信号电路设计
• 4.3.2 电流闭环控制电路设计
• 4.4 发火顺序控制电路设计
• 4.5 转速测量接口电路设计
• 第五章 ECU 电控单元在柴试台位上的性能试验
• 5.1 配机试验安排
• 5.2 试验结果分析
• 5.2.1 电磁阀的驱动电流波形
• 5.2.2 调速性能试验
• 5.3 试验结论
• 结论
• 参考文献
• 附录A 附录内容名称
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢