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(shí)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(shí)現(xiàn)多次噴射,被譽(yù)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(duì)于提高我國(guó)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(gè)層次

2、:控制策略層、控制軟件層、嵌入式前后臺(tái)實(shí)時(shí)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(guò)調(diào)用底層軟件資源對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行操作和實(shí)現(xiàn)控制策略,應(yīng)用以中斷為核心的前后臺(tái)實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)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(shí)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(hào)處理電路模塊以及驅(qū)動(dòng)電路模塊的設(shè)計(jì)。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(gè)任務(wù)模塊,實(shí)現(xiàn)高壓共軌ECU對(duì)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(dòng)平均法進(jìn)行曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速計(jì)算；綜合曲軸缺齒信號(hào)與凸輪軸多齒信號(hào),實(shí)現(xiàn)曲軸以及凸輪軸相位識(shí)別策略；應(yīng)用ECT(增強(qiáng)型捕捉定時(shí)器)模塊輸出比較功能,實(shí)現(xiàn)噴油驅(qū)動(dòng)與SCR噴射驅(qū)動(dòng)；應(yīng)用實(shí)時(shí)中斷RTI定時(shí)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(kāi)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(yùn)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(guò)ECU仿真平臺(tái)模擬調(diào)試與發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn),對(duì)控制單元軟、硬件模塊具體功能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明:電控單元具有較好地信號(hào)采集與處