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基于扭矩控制电控单体泵柴油机控制策略的开发

作　者: 姜虎波
导　师: 龚元明
学　校: 上海工程技术大学
专　业: 车辆工程
关键词: XC2765芯片 燃油喷射 扭矩控制 组合单体泵 CCP协议标定
分类号: U464.172
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要


本论文的主要内容是基于扭矩控制的组合电控单体泵控制策略的开发，整个ECU控制器以德国英飞凌（Infineon）公司的XC2765十六位控制器为主芯片，应用Tasking编译软件作为底层驱动编写平台，并基于凸轮轴和曲轴的传感器信号驱动组合单体泵实现系统喷油正时和喷油脉宽控制功能，Matlab/Simulink为上层控制策略状态切换开发工具，实现发动机的各个工况之间的切换，并系统的实现喷油过程中的缸平衡问题。并将上层控制策略生成的C代码整合到Tasking软件当中，从而实现两者的逻辑联系与统一。ECU的标定是汽车电子装置开发的一个重要环节，采用基于CAN总线的匹配标定协议—CCP协议，以LABVIEW编写的标定界面和程序为标定工具，基于扭矩控制从而实现整个ECU的开发和控制功能。硬件方面ECU自主设计与开发，喷油驱动模块采用玉柴提供的六缸式组合单体泵，在发动机台架上作在线标定。并采用EGR对尾气进行处理，从而达到减少废气中的CO和NOX的效果。同时我们在发动机上安装VGT来提高发动机的功率，同时与EGR相互协调作用，从而更好地实现排放与动力的协调控制。本论文不仅对发动机的控制和发动机的模型做理论研究，并在此基础上进行发动机的台架试验，在以后的开发过程中会有实际应用，因此具有较高的研究价值和意义，为汽车发动机的排放控制和标准提供参考。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 前言  11-13
  1.2 研究的背景和意义  13-15
    1.2.1 发动机市场目前存在的问题  13-14
    1.2.2 我国汽车行业的发展存在的问题  14
    1.2.3 电控组合式单体泵发动机发展前景和优势  14-15
  1.3 本论文研究的现实意义与要求  15-16
第二章 电控组合单体泵燃油喷射控制系统的构建  16-21
  2.1 系统总体框架搭建和工作原理  16-17
  2.2 电控组合式单体泵组成及工作原理  17-21
    2.2.1 电控组合式单体泵组成  17-18
    2.2.2 电控单体泵结构及工作原理  18-19
    2.2.3 单体泵喷油系统的特点  19-21
第三章 ECU 的硬件设计  21-31
  3.1 ECU 的详细硬件设计  21-25
    3.1.1 MCU 的选取—英飞凌 XC2765 动力总成芯片  21
    3.1.2 XC2765 动力总成芯片简介  21-22
    3.1.3 XC2765 动力总成芯片内部模块单元组成  22-25
  3.2 XC2765 的资源的分配  25-26
  3.3 ECU 功能模块划分  26-31
    3.3.1 信号捕获模块  26-27
    3.3.2 电源模块  27-28
    3.3.3 电磁阀驱动电路模块  28-29
    3.3.4 数据信号采集模块  29-30
    3.3.5 数据通讯模块  30-31
第四章 ECU 的软件设计  31-41
  4.1 开发工具介绍  31-32
    4.1.1 MCU 程序框架搭建工具  31
    4.1.2 MCU 程序编译软件工具  31-32
  4.2 软件设计概论  32
  4.3 底层软件功能与功能模块的划分  32-41
    4.3.1 凸轮和曲轴信号处理模块软件  33-35
    4.3.2 判缸方式  35-37
    4.3.3 喷油正时输出控制方式  37-40
    4.3.4 喷油脉宽输出控制策略  40-41
第五章 柴油机电控燃油喷射系统控制策略  41-64
  5.1 控制策略简要功能概述  41
  5.2 开发工具介绍及主要控制方法  41
  5.3 控制策略的工况划分  41
  5.4 工况的状态迁移  41-45
  5.5 具体的控制策略设计  45-64
    5.5.1 起动工况控制策略  45-51
    5.5.2 怠速工况控制策略  51-55
    5.5.3 常规工况控制策略  55-57
    5.5.4 超速工况控制策略  57-59
    5.5.5 急加速工况控制策略  59-60
    5.5.6 急减速工况控制策略  60
    5.5.7 巡航工况控制策略  60
    5.5.8 停油工况  60-61
    5.5.9 油量限制控制策略  61
    5.5.10 冒烟限制  61
    5.5.11 EGR 的控制策略  61-64
第六章 标定试验以及系统功能的测试与验证  64-73
  6.1 标定的基本概念  64
  6.2 标定工具的使用  64-66
  6.3 系统功能的测试验证  66-73
    6.3.1 电控单体泵台架试验  67-68
    6.3.2 发动机台架试验  68-73
第七章 总结与展望  73-74
  7.1 总结  73
    7.1.1 结论  73
    7.1.2 论文研究的创新点  73
  7.2 展望  73-74
参考文献  74-76
附录  76-81
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果  81-82
致谢  82-83

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车发动机 > 往复式发动机 > 各种类型往复式发动机 > 柴油机
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