本文關(guān)鍵詞：GDI汽油機燃油系統(tǒng)測試平臺開發(fā)

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【摘要】：缸內(nèi)直噴(GDI)汽油機具有冷啟動性能好、熱效率高等優(yōu)點,近年來得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。GDI汽油機燃油系統(tǒng)的核心部件泵—軌—嘴及其電控燃油噴射控制技術(shù)則是該技術(shù)的核心。對泵—軌—嘴系統(tǒng)進(jìn)行研究有利于促進(jìn)GDI汽油機燃油系統(tǒng)的國產(chǎn)化。為了便于開展對GDI汽油機燃油系統(tǒng)的研究,開發(fā)了GDI汽油機燃油系統(tǒng)測試平臺,利用自行開發(fā)的燃油系統(tǒng)控制驅(qū)動模塊,實現(xiàn)了對油泵供油和燃油噴射的控制；利用自行設(shè)計的噴油量測量系統(tǒng),實現(xiàn)了噴油器單次噴油量的測量。此外,該平臺能完成GDI汽油機燃油系統(tǒng)的對標(biāo)考核,可為企業(yè)生產(chǎn)高壓油泵和噴油器提供數(shù)據(jù)支持；能測試軌壓等參數(shù),為GDI汽油機燃油系統(tǒng)的仿真分析提供邊界條件：也為軌壓控制策略的研究奠定了試驗基礎(chǔ)。課題圍繞GDI汽油機燃油系統(tǒng)測試平臺的開發(fā),完成了以下工作：設(shè)計并搭建了燃油系統(tǒng)臺架,選用變頻電機驅(qū)動高壓油泵；設(shè)計了(120-4)齒盤作為凸輪軸相位判定的依據(jù),并為將來實現(xiàn)GDI汽油機電子控制單元(Electronic Control Unit, ECU)的硬件在環(huán)仿真設(shè)置了(4+4)相位盤；改造了現(xiàn)有的油泵驅(qū)動工裝以安裝高壓油泵,設(shè)計了噴油器出油接頭；根據(jù)針閥位移法,設(shè)計并搭建了噴油量測量系統(tǒng),改造了軸針式噴油器,通過位移傳感器測量針閥升程實現(xiàn)噴油量的測量。利用MC9S12XEP100芯片開發(fā)了單片機最小系統(tǒng),實現(xiàn)了軌壓信號、針閥位移信號和齒盤頻率信號的采集；開發(fā)了電磁閥驅(qū)動模塊,設(shè)計了升壓電路和可切換續(xù)流模式電路,實現(xiàn)了對電磁閥的3段電流控制；為了監(jiān)測電磁閥的工作狀態(tài),設(shè)計了電流測量電路。開發(fā)了燃油系統(tǒng)控制驅(qū)動模塊的底層驅(qū)動代碼,實現(xiàn)了模擬量信號和頻率信號的采集處理,以及對噴油器、高壓油泵和泄油電磁閥的驅(qū)動控制；利用增量式PID算法,編寫了軌壓的控制策略；開發(fā)了基于數(shù)據(jù)采集卡的測試平臺采集監(jiān)測系統(tǒng)。對開發(fā)的測試平臺進(jìn)行了試驗驗證。試驗結(jié)果表明,開發(fā)的控制驅(qū)動模塊能按照預(yù)設(shè)值調(diào)節(jié)軌壓并控制噴油器噴油,滿足試驗的要求；利用量筒測量的噴油量數(shù)據(jù)作基準(zhǔn),分析了設(shè)計的噴油量測量系統(tǒng)產(chǎn)生測量偏差的原因,并提出了改進(jìn)方案。
【關(guān)鍵詞】：GDI汽油機 燃油系統(tǒng) 硬件設(shè)計 軟件設(shè)計 噴油量測量
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK413.8;TK417
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景及意義14-17
• 1.1.1 課題研究背景14-16
• 1.1.2 課題研究意義16-17
• 1.2 GDI汽油機燃油系統(tǒng)17-18
• 1.3 噴油量及噴油規(guī)律測量方法18-21
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容21-22
• 第2章 GDI汽油機燃油系統(tǒng)測試平臺的設(shè)計22-38
• 2.1 GDI汽油機燃油系統(tǒng)測試平臺設(shè)計方案22-23
• 2.2 GDI汽油機燃油系統(tǒng)臺架的設(shè)計23-32
• 2.2.1 GDI汽油機燃油系統(tǒng)關(guān)鍵部件23-25
• 2.2.2 燃油系統(tǒng)驅(qū)動電機的選型25-29
• 2.2.3 GDI汽油機燃油系統(tǒng)臺架設(shè)計29-32
• 2.3 噴油量測量系統(tǒng)設(shè)計32-35
• 2.3.1 噴油量測量系統(tǒng)工裝的設(shè)計32-35
• 2.3.2 位移傳感器和泄油電磁閥的選型35
• 2.4 本章小結(jié)35-38
• 第3章 燃油系統(tǒng)控制驅(qū)動模塊硬件設(shè)計38-48
• 3.1 燃油系統(tǒng)控制驅(qū)動模塊總體設(shè)計要求38
• 3.2 主芯片的選擇38-39
• 3.3 噴油器驅(qū)動電路設(shè)計39-44
• 3.3.1 升壓電路40-41
• 3.3.2 可切換續(xù)流模式電路41-43
• 3.3.3 電流測量電路43-44
• 3.4 電磁閥驅(qū)動電流控制44-46
• 3.4.1 驅(qū)動電流閉環(huán)調(diào)整方法44-45
• 3.4.2 驅(qū)動電流開環(huán)控制45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 燃油系統(tǒng)控制驅(qū)動模塊軟件和采集系統(tǒng)設(shè)計48-58
• 4.1 軟件整體設(shè)計48-50
• 4.1.1 軟件設(shè)計要求48-49
• 4.1.2 軟件整體設(shè)計框架49-50
• 4.2 底層驅(qū)動設(shè)計50-56
• 4.2.1 凸輪軸相位識別50
• 4.2.2 軌壓的采集50-51
• 4.2.3 泄油電磁閥的控制51-52
• 4.2.4 噴油器的控制52-53
• 4.2.5 高壓油泵的控制53-54
• 4.2.6 軌壓控制策略54-56
• 4.3 數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)56-57
• 4.3.1 數(shù)據(jù)采集卡56
• 4.3.2 數(shù)據(jù)采集監(jiān)測軟件56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 測試平臺的試驗驗證58-66
• 5.1 實驗步驟及噴油量的測量方法58-59
• 5.2 噴油器噴油量的測量59-62
• 5.3 噴油量測量系統(tǒng)的驗證62-64
• 5.4 噴油量測量系統(tǒng)的改進(jìn)64-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 致謝70-71
• 附件71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：962309