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柴油机ECU电源模块优化与两级增压器压力调节的实验研究

作者: 发布时间:2022-11-22 16:15:36点击:1348

信息摘要:

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随着DC-DC电源模块品种的日益增多,其测试内容的复杂性也与日俱增,这给人工测试带来了一定的困难,本文介绍了一种DC-DC电源模块自动测试系统的设计方法,该系统利用计算机控制单片机和可编程测量设备,通过切换继电器阵列实现不同的测试方法,可以实现直流-DC电源模块全温度参数测试的全覆盖。测试板可以放入高低温箱中,通过航空插头与硬件箱连接。DC-DC电源模块自动测试系统的建立,不仅大大提高了科研和生产中的测试效率,而且节省了大量的人力和物力。

在能源和环境的双重压力之下,如何实现柴油机的高效清洁燃烧已经成为柴油机研发工作的焦点。柴油机高效清洁燃烧的实现依赖于先进的燃烧技术,本课题组提出的低温燃烧和高密度低温燃烧相结合的复合燃烧策略是实现柴油机全工况高效清洁燃烧的有效途径。 低温燃烧和高密度低温燃烧相结合的复合燃烧新技术的实现离不开电子控制单元(ECU),其包括硬件和软件两大部分,而硬件是整个电子控制单元的基础,是发动机管理系统能否实现其功能的前提条件。电源模块是ECU硬件的能量来源,它为硬件提供各种电压的电能。 作者在课题组前期工作的基础上,为了开发新一代柴油机ECU而对电源模块重新进行了优化和设计。选取了一款更适合核心芯片MPC5554使用的低压电源芯片MC33730,对其进行了模块化设计以便于在硬件开发过程中的调试工作,并且对该电源模块进行了实验验证,实验发现相对于上一代的电源芯片,MC33730芯片的效率更高,输出电压稳定性更好,能更好的满足柴油机ECU的需求。 在喷油器驱动电源方面,作者从电荷量转移的角度,对升压电路电感电流断续工作模式下的工作过程进行了详细的解析,并且推导出了电感电流饱和之前,升压电压恢复时间的数学关系式,该关系式与实验结果反映出来的关系能够很好的吻合;同时对电感电流超过电感**饱和电流后继续通电的情况进行了详细的分析,发现电感电流饱和之后升压电压的恢复时间在两个值之间来回波动,升压电路的转换效率先急剧降低后变缓。**为升压电路选取了**的元器件和控制参数。 在发动机实验方面,对两级涡轮增压的压力调节部分进行了详细的分析,通过对比涡端放气和压端放气对发动机性能和排放的影响,发现涡端放气和压端放气都能够提高发动机的有效热效率,降低发动机的有效燃油消耗率,降低NOx和Soot排放,但是压端放气的幅度相对较小。并且分析了涡端和压端协调放气对发动机性能和排放的影响,发现通过涡端和压端协调放气往往能够得到发动机性能与排放折衷的**点。


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