基于PID的柴油機(jī)ECU軌壓控制研究.pdf

1、ECU是柴油發(fā)動機(jī)的重要組成部件，主要實現(xiàn)對共軌壓力、噴油量及噴油定時的實時控制。共軌壓力不僅決定了噴油壓力的高低，而且是噴油計量的重要參數(shù)，其穩(wěn)定性和過渡響應(yīng)直接影響發(fā)動機(jī)起動、怠速、加速等性能。因此，對共軌壓力的控制是ECU技術(shù)中的一個重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　 在柴油機(jī)起動和關(guān)機(jī)階段，對軌壓采用開環(huán)控制。起動時，ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度查MAP后，直接輸出體積流率；關(guān)機(jī)的時候則直接輸出一個標(biāo)定好的常數(shù)。正常工況時，采取基于專家系

2、統(tǒng)的PID控制算法對共軌壓力進(jìn)行控制，將目標(biāo)軌壓值與實際軌壓值比較，根據(jù)兩者之差，通過PID控制算法求得計量單元體積流率，最后根據(jù)體積流率得出電磁閥的占空比，其中，PID參數(shù)是根據(jù)轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)溫度的不同實現(xiàn)自適應(yīng)。在控制過程中，還應(yīng)用了積分分離和部分微分等方法，減小了系統(tǒng)的超調(diào)量和高頻干擾，使控制性能更為理想。
　　 根據(jù)最小系統(tǒng)功能需求，設(shè)計、測量了油泵在0MPa、20MPa、30MPa、50MPa和80MPa壓力下不同轉(zhuǎn)速時的

3、出油量。同時，測量了軌壓傳感器在0—120MPa時的特性數(shù)據(jù)和噴油器分別在30MPa、50MPa、70MPa和90MPa時不同脈寬下的出油量和回油量。
　　 圍繞軌壓控制策略，應(yīng)用模塊化的軟件設(shè)計思想，設(shè)計實現(xiàn)了軌壓控制底層程序、應(yīng)用層程序和MAP查詢程序。底層程序主要完成AD采集，PWM驅(qū)動和轉(zhuǎn)速采集等任務(wù)；應(yīng)用層程序的設(shè)計則是基于起動、正常和關(guān)機(jī)三種工況，完成軌壓控制策略；MAP查詢程序應(yīng)用線性插值的方法，完成了MAP圖的二