GDI汽油機(jī)燃油系統(tǒng)測試平臺開發(fā).pdf

1、缸內(nèi)直噴(GDI)汽油機(jī)具有冷啟動性能好、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。GDI汽油機(jī)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(jī)燃油系統(tǒng)的國產(chǎn)化。為了便于開展對GDI汽油機(jī)燃油系統(tǒng)的研究，開發(fā)了GDI汽油機(jī)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(shí)現(xiàn)了對油泵供油和燃油噴射的控制;利用自行設(shè)計(jì)的噴油量測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了噴油器單次噴油量的測

2、量。此外，該平臺能完成GDI汽油機(jī)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(jī)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(yàn)基礎(chǔ)。
　　課題圍繞GDI汽油機(jī)燃油系統(tǒng)測試平臺的開發(fā)，完成了以下工作:
　　設(shè)計(jì)并搭建了燃油系統(tǒng)臺架，選用變頻電機(jī)驅(qū)動高壓油泵;設(shè)計(jì)了(120-4)齒盤作為凸輪軸相位判定的依據(jù)，并為將來實(shí)現(xiàn)GDI汽油機(jī)電子控制單元(Electroni

3、c 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(jì)了噴油器出油接頭;根據(jù)針閥位移法，設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)噴油量的測量。
　　利用MC9S12XEP100芯片開發(fā)了單片機(jī)最小系統(tǒng)，實(shí)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(jì)了升壓電路和可切換續(xù)流模式電路，實(shí)現(xiàn)了對電磁閥的3段

4、電流控制;為了監(jiān)測電磁閥的工作狀態(tài)，設(shè)計(jì)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(shí)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(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)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(yàn)的要求;利用量筒測量的噴油量數(shù)據(jù)作基