分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究

论文题目: 分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动力机械及工程

作者: 李学民

导师: 于秀敏

关键词: 柴油机,电控系统,总线,分缸控制,故障诊断,标定

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 柴油机的高效、节能使得汽车的柴油机化日趋明显。电控燃油喷射系统是目前柴油机的主要发展特征,也是满足更严格排放法规的一项有力手段。本文以VP37 电控分配泵为控制对象,对电控系统的设计、功能扩展及应用算法等进行了多方面的研究。首先,以CAN 总线为基础平台研制了分配泵的电控系统,系统采用简单实用、合理有效的硬件电路完成了以双ECU 结构、CAN 总线通讯为主要特征的电控单元设计,控制单元的软件采用软件工程的设计方法,构建了小型的多任务实时操作系统。该系统的主要功能为对喷油量和喷油正时实现闭环控制。为了对开发的电控系统进行标定及配机试验,建立了同样采用CAN 通讯模式的电控系统集成开发环境,进行数据的高速采集和在线标定。其次,以498Z 柴油机为匹配对象进行了电控系统的标定,实现了柴油机的正常运转。在此基础上,对柴油机的怠速分缸均衡独立控制进行了研究,以模糊PID 控制器为基础,通过对各缸工作不均匀性的测量、计算和补偿等手段,在一定程度上提高了怠速的稳定性能。最后,在标定系统内部设计了故障诊断系统,以在线实时地监控电控系统各部分的工作情况。

论文目录:

第一章绪论

1.1 引言

1.2 降低柴油机排放的途径和方法

1.3 电控燃油喷射系统的历史、现状及技术动向

1.3.1 国外电控燃油系统的发展现状

1.3.2 国外电控燃油系统的技术特点

1.3.3 国内电控燃油喷射系统的现状及研究的意义

1.4 本论文的研究意义和主要内容

第二章基于 CAN 总线的电控系统硬件设计

2.1 CAN 总线介绍

2.1.1 CAN 总线概述

2.1.2 CAN 总线通信协议

2.1.3 本文 CAN 总线芯片的选用

2.2 电控系统的设计

2.2.1 VP37 电控分配泵的结构及工作原理

2.2.2 电控系统的总体结构

2.3 标定系统设计

2.4 本章小结

第三章电控系统的控制和标定软件设计

3.1 设计原则

3.2 总体设计

3.2.1 任务的模块化设计

3.2.2 中断的解决机制

3.3 模块的具体设计

3.4 标定软件设计

3.4.1 标定原理

3.4.2 上层界面程序开发

3.5 本章小结

第四章电控系统与柴油机的标定匹配

4.1 试验条件和设备

4.2 起动工况的优化控制与标定

4.2.1 起动优化的试验方法

4.2.2 试验结果及分析

4.3 怠速标定

4.4 外特性标定

4.5 部分负荷工况标定

4.6 匹配电控分配泵的柴油机性能

4.6.1 起动和怠速性能

4.6.2 部分负荷特性对比

4.6.3 外特性性能对比

4.7 本章小结

第五章怠速的分缸均衡控制研究

5.1 怠速控制的意义及方法

5.2 怠速波动性的评价和转速的计算

5.3 怠速的模糊自适应PID 控制试验

5.3.1 经典PID 怠速控制试验及缺陷

5.3.2 模糊PID 怠速控制

5.4 怠速的分缸均衡控制

5.4.1 分缸控制的必要性及研究现状

5.4.2 位置式电控系统实现分缸控制的可行性验证

5.4.3 各缸工作不均匀度测量方法

5.4.4 判缸的方法及工作不均匀度计算

5.4.5 均衡控制算法

5.4.6 分缸控制的试验验证

5.5 本章小结

第六章综合故障诊断系统开发

6.1 发动机电控系统故障诊断的现状

6.2 诊断系统的结构及功能

6.3 诊断算法

6.3.1 逻辑推理模块

6.3.2 神经网络诊断模块

6.4 在线故障诊断系统的试验检测

6.5 本章小结

第七章全文总结及工作展望

7.1 全文工作总结

7.1.1 本文开展的主要工作

7.1.2 本文的主要结论

7.1.3 本文的主要创新点

7.2 今后工作展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研工作

致谢

摘要

发布时间: 2005-08-26

分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究

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