摘要：高压共轨柴油机燃油喷射系统底层驱动的核心是对喷油器电磁阀的精准控制。在分析了喷油器电磁阀的驱动需求以及硬件需求的基础上,结合高压共轨柴油机的经济性和动力性要求,设计了精确可靠的预喷射+主喷射并且带有硬件电路对负载电流反馈控制的底层驱动方案。经过实验验证,应用此方案产生的喷油器电磁阀驱动电流波动范围为±5%,电流波形稳定可靠,高速通断响应特性好,而且大大减小了软件设计的难度以及CPU的负荷,达到了设计的目的。

摘要：为了明确高压共轨柴油机电控单元(electronic control unit,ECU)硬件在环(hardware-inthe-loop,HIL)系统I/O数据流特性以及减少系统开发时间和成本,提出了基于现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,FPGA)技术与自制负载板相结合的高压共轨柴油机ECU硬件在环系统方案,并利用LabVIEW FPGA模块开发了HIL系统可重配置I/O,通过分析FPGA底层传感器信号输出和执行器信号输入的I/O特征,设计了底层各I/O模块程序;结合基于AVL/CRUISEM搭建的D30柴油机实时仿真模型,在上位机中利用LabVIEW模拟传感器信号I/O模块和模型信号I/O模块.实验结果表明,HIL系统I/O设计合理,可重配置I/O设备的输出I/O能参数化模拟发动机的传感器信号,输入I/O能成功识别执行器反馈信号,并通过模型信号I/O输入至模型中,从而实现柴油机仿真模型和ECU的闭环控制并证实了系统方案的可行性.

摘要：压电喷油器在减少柴油发动机排放上有显著的作用,其多次喷射能力大大降低NOx和PM的排放.然而压电喷油器控制策略灵活多变、电磁干扰强,这给压电喷油器电子控制单元(ECU)设计提出了新的挑战.为此,本文探索采用多峰值电流驱动策略来控制压电喷油器的开启和关闭.首先,研究压电晶体极化后的频域特性,在此基础上设计了压电喷油器充放电的驱动电路;其次,通过MATLAB/SIMULINK对三种常见的电流驱动策略进行仿真,分别研究了在恒定电流驱动、单峰值电流驱动、多峰值电流驱动下压电喷油器的不同响应特性,阐明不同控制策略对压电喷油器响应速度的作用机制,进而研究PWM占空比、频率和功率电感等参数对压电喷油器充放电的影响规律;最后,就多峰值电流驱动策略进行了实验.实验结果表明:当压电喷油器的等效电容为3.3μF时,采用多峰值电流驱动策略时电压可达150V,峰值电流为4A,充放电时间均在100μs内,自主开发的驱动板、复杂驱动软件以及多峰值电流驱动策略可以实现多次喷射,改善了喷油器噪声,实现了喷油器的柔性控制.

摘要：研究了MSC(微秒级通道)的工作特点,在现阶段的排放标准基础上对进气道多点喷射汽油机的可行性进行了分析,在对喷油器电气特性进行分析的基础上,设计了基于MSC接口的进气道多点喷射汽油机喷油器电磁阀驱动电路。主要研究了MSC内核、工作原理及信号产生的控制过程,MSC软件配置,喷油器驱动硬件电路。最后带动喷油器进行喷射实验验证。

摘要：基于NI Kintex-7 USB-7845R多功能可重配置I/O设备,利用虚拟仪器技术LabVIEW语言和LabVIEW FPGA模块开发现场可编程门阵列(FPGA),设计一套针对四冲程高压共轨柴油机的发动机曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器仿真信号模拟系统。根据FPGA内部40 MHz时钟源进行编写定时逻辑程序,首先利用LabVIEW FPGA模块生成曲轴、凸轮轴方波信号,再调用该模块内部的Sine Wave Generator函数,同步曲轴方波信号模拟生成曲轴正弦波信号。该系统可为高压共轨柴油机电控单元(ECU)测试提供不同频率的曲轴、凸轮轴模拟信号;并结合加速踏板信号,从而实现发动机在加速过程中的曲轴、凸轮轴瞬态特性。该仿真模拟系统可为硬件在环仿真类等实验项目提供一个可参数化配置、适配不同曲轴、凸轮轴信号的发动机传感器虚拟信号仿真模拟平台。传感器信号可根据被控对象的不同及其需求选择霍尔式传感器和磁电式传感器。