集成SCR模塊的高壓共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)研究.pdf

1、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)代表著柴油機(jī)燃油噴射技術(shù)的發(fā)展方向,可在提高柴油機(jī)性能的同時降低排放。高壓共軌系統(tǒng)能靈活控制噴油壓力、噴油量以及噴油規(guī)律,可實現(xiàn)多次噴射,被譽為20世紀(jì)末內(nèi)燃機(jī)行業(yè)三大突破之一。研究高壓共軌電控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)對于提高我國汽車產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)能力具有十分重要的意義。
　　 本文在深入研究高壓共軌電控系統(tǒng)工作特性基礎(chǔ)之上,進(jìn)行高壓共軌ECU(電控單元)硬、軟件系統(tǒng)的研究。根據(jù)高壓共軌系統(tǒng)功能需求,將ECU劃分為5個層次

2、:控制策略層、控制軟件層、嵌入式前后臺實時系統(tǒng)、底層軟件層以及ECU硬件層。底層軟件為控制軟件建立基本工作環(huán)境,控制軟件通過調(diào)用底層軟件資源對硬件系統(tǒng)進(jìn)行操作和實現(xiàn)控制策略,應(yīng)用以中斷為核心的前后臺實時系統(tǒng)對應(yīng)用程序進(jìn)行管理。在ECU硬件方面,完成MCU(微控制器)模塊,時鐘電路模塊、電源電路模塊、復(fù)位電路模塊、CAN通訊電路模塊、信號處理電路模塊以及驅(qū)動電路模塊的設(shè)計。將SCR DeNOx(選擇性催化還原.脫除氮氧化物)控制作為高壓共

3、軌系統(tǒng)控制軟件的一個任務(wù)模塊,實現(xiàn)高壓共軌ECU對SCR系統(tǒng)集成式控制。
　　 將高壓共軌控制策略分為兩大部分進(jìn)行研究:中斷層控制策略與任務(wù)層控制策略。在中斷層策略中,應(yīng)用滾動平均法進(jìn)行曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速計算；綜合曲軸缺齒信號與凸輪軸多齒信號,實現(xiàn)曲軸以及凸輪軸相位識別策略；應(yīng)用ECT(增強(qiáng)型捕捉定時器)模塊輸出比較功能,實現(xiàn)噴油驅(qū)動與SCR噴射驅(qū)動；應(yīng)用實時中斷RTI定時激活周期性執(zhí)行的任務(wù)。在任務(wù)層策略中,模擬量采用剔除高、低

4、異常值的濾波方法,開關(guān)量采用延遲采樣的濾波方法；基于負(fù)荷與轉(zhuǎn)速控制模式,進(jìn)行柴油機(jī)運行工況劃分,并研究各工況之間轉(zhuǎn)換策略；詳細(xì)討論不同工況下噴油參數(shù)和SCR尿素噴射參數(shù)的更新處理流程；采用基于MAP表的PID閉環(huán)控制方式控制共軌壓力與怠速噴油量,保證共軌壓力快速穩(wěn)定和怠速噴油量精確控制。
　　 最后通過ECU仿真平臺模擬調(diào)試與發(fā)動機(jī)臺架試驗,對控制單元軟、硬件模塊具體功能進(jìn)行試驗驗證。試驗結(jié)果表明:電控單元具有較好地信號采集與處