天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機(jī)能夠有效地降低排放,實現(xiàn)能源利用的多元化。論文課題來源于云南省強(qiáng)省科技計劃項目相關(guān)子課題,針對天然氣／柴油雙燃料發(fā)動機(jī)ECU的硬件開發(fā)進(jìn)行了研究。將共軌柴油機(jī)改裝成雙燃料發(fā)動機(jī),以此為研究機(jī)型。根據(jù)雙燃料發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)需求,設(shè)計了天然氣噴氣控制電路,包括噴氣電磁閥驅(qū)動、電流檢測和減壓閥驅(qū)動等電路；設(shè)計了基于Infineon TC1782單片機(jī)的共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng),包括MCU最小系統(tǒng)、電源模塊、噴油控制電路、VNT與EGR驅(qū)動、預(yù)熱塞與軌壓控制模塊等；設(shè)計了傳感器信號的調(diào)理電路,包括曲軸凸輪軸、水溫、軌壓、油門踏板、進(jìn)氣流量溫度等。根據(jù)ECU驅(qū)動電路抗干擾、串?dāng)_要求,對PCB進(jìn)行了以下關(guān)鍵設(shè)計：（1）在PCB上將數(shù)字地、模擬地和功率地分區(qū)域且層間不重疊布局,選擇電勢最低點(diǎn)連接到一起,大大降低了各地間的干擾。（2）充分考慮PCB散熱和驅(qū)動電路大電流電磁輻射,將驅(qū)動電路和傳感器信號調(diào)理電路分區(qū)域布局且遵循3W走線規(guī)則,降低PCB內(nèi)部干擾。（3）按最小環(huán)路定律對執(zhí)行器驅(qū)動電路采用同層并行布局,降低了執(zhí)行器之間驅(qū)動串?dāng)_。對設(shè)計的電控硬件系統(tǒng)做了硬件在環(huán)試驗（HIL）和臺架... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
    1.4 研究主要內(nèi)容
第二章 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)改裝及ECU需求分析
    2.1 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)改裝
    2.2 雙燃料發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)組成
        2.2.1 傳感器
        2.2.2 執(zhí)行器
        2.2.3 控制器
    2.3 雙燃料發(fā)動機(jī)ECU硬件總體設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙燃料發(fā)動機(jī)ECU硬件電路設(shè)計
    3.1 微控制器選型及其最小系統(tǒng)電路設(shè)計
        3.1.1 微控制器選取原則
        3.1.2 TC1782的概述
        3.1.3 微控制器最小系統(tǒng)設(shè)計
    3.2 ECU電源需求及電路設(shè)計
        3.2.1 反極性電壓保護(hù)方案設(shè)計
        3.2.2 DC/DC降壓電路設(shè)計
        3.2.3 DC/DC升壓電路設(shè)計
        3.2.4 LDO原理的降壓電壓電路設(shè)計
    3.3 噴油/噴氣電磁閥驅(qū)動電路設(shè)計
        3.3.1 噴油電磁閥驅(qū)動電路設(shè)計
        3.3.2 噴氣電磁閥驅(qū)動電路設(shè)計
    3.4 燃油計量單元及噴氣減壓閥驅(qū)動電路設(shè)計
        3.4.1 燃油計量單元驅(qū)動電路設(shè)計
        3.4.2 噴氣減壓閥驅(qū)動電路設(shè)計
    3.5 EGR/VNT單元驅(qū)動電路設(shè)計
        3.5.1 EGR驅(qū)動電路設(shè)計
        3.5.2 VNT驅(qū)動電路設(shè)計
    3.6 電磁繼電器驅(qū)動電路設(shè)計
        3.6.1 電磁繼電器的原理
        3.6.2 驅(qū)動電路的設(shè)計
    3.7 預(yù)熱塞驅(qū)動電路設(shè)計
        3.7.1 預(yù)熱塞的功能
        3.7.2 預(yù)熱塞的驅(qū)動電路設(shè)計
    3.8 傳感器信號調(diào)理電路
        3.8.1 曲軸凸輪軸傳感器特性及信號處理
        3.8.2 水溫傳感器特性及信號處理
        3.8.3 油門踏板傳感器特性及信號處理
        3.8.4 軌壓傳感器特性及信號處理
        3.8.5 空氣流量傳感器特性及信號處理
        3.8.6 增壓壓力/溫度傳感器特性及信號處理
        3.8.7 開關(guān)信號的處理
    3.9 CAN通信電路設(shè)計
    3.10 本章小結(jié)
第四章 雙燃料發(fā)動機(jī)ECU PCB板設(shè)計
    4.1 原理圖設(shè)計要求
    4.2 PCB板的設(shè)計
        4.2.1 布局規(guī)則
        4.2.2 走線規(guī)則
    4.3 ECU中地線的處理
        4.3.1 地線優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)
        4.3.2 不同地線之間連接處理
    4.4 本章小節(jié)
第五章 PCB板及臺架的測試與分析
    5.1 硬件在環(huán)試驗(HIL)的測試
        5.1.1 HIL試驗的測試平臺搭建
        5.1.2 傳感器信號處理模塊的測試
        5.1.3 執(zhí)行器驅(qū)動模塊的測試
    5.2 發(fā)動機(jī)臺架測試
        5.2.1 天然氣驅(qū)動板的臺架測試
        5.2.2 共軌驅(qū)動板的臺架測試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間參與項目及發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)天然氣發(fā)動機(jī)排放特性研究[J]. 王長園,高俊華,王鳳濱.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(05)
[2]EGR系統(tǒng)與兩級增壓系統(tǒng)的優(yōu)化匹配研究[J]. 韓志強(qiáng),戰(zhàn)強(qiáng),吳松林,周小波,蘇萬華.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(01)
[3]負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻對半導(dǎo)體橋電爆性能影響[J]. 李勇,李凱,劉恩良,周彬.  含能材料. 2014(06)
[4]2013年世界能源供需淺析——《BP世界能源統(tǒng)計2014》解讀[J]. 王睿.  當(dāng)代石油石化. 2014(09)
[5]美國洛杉磯霧霾之戰(zhàn)的經(jīng)驗和啟示[J]. 鄭權(quán),田晨.  中國財政. 2013(11)
[6]替代率對柴油引燃天然氣發(fā)動機(jī)性能的影響[J]. 宋建桐,張春化,吳晗,陳金柱.  甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[7]過量空氣系數(shù)對柴油引燃天然氣發(fā)動機(jī)的影響[J]. 宋建桐,張春化,陳金柱.  石油與天然氣化工. 2012(06)
[8]替代率對CNG柴油雙燃料發(fā)動機(jī)排放性影響的研究[J]. 張文曦,盧曦.  制造業(yè)自動化. 2012(17)
[9]高壓共軌ECU中電源系統(tǒng)的分析[J]. 周樹艷,陸召振,楊鵬翔.  現(xiàn)代車用動力. 2012(01)
[10]共軌噴油器電磁閥雙電壓式驅(qū)動模塊設(shè)計[J]. 周乃君,楊南,吳偉芒.  長沙理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)

碩士論文
[1]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒循環(huán)變動研究[D]. 段聯(lián)超.吉林大學(xué) 2015
[2]高壓共軌柴油機(jī)VNT控制策略研究[D]. 艾麗思.昆明理工大學(xué) 2015
[3]CNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的開發(fā)與試驗研究[D]. 張俊超.昆明理工大學(xué) 2015
[4]高壓共軌柴油機(jī)ECU硬件研究與開發(fā)[D]. 尹存源.昆明理工大學(xué) 2015
[5]基于LabVIEW的車用電磁繼電器量測和控制系統(tǒng)研究[D]. 沈小引.曲阜師范大學(xué) 2015
[6]柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)電子控制單元硬件的研究與開發(fā)[D]. 魏朝廷.昆明理工大學(xué) 2014
[7]基于TC1728的高壓共軌柴油機(jī)電子控制單元硬件研究[D]. 秦炳甲.昆明理工大學(xué) 2013
[8]車用天然氣發(fā)動機(jī)控制器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 周峰.上海交通大學(xué) 2009



本文編號：3565353