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柴油機ECU電源模塊優化與兩級增壓器壓力調節的實驗研究

來源: 發布時間:2022-11-22 16:03:44 次瀏覽

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隨著DC-DC電源模塊品種的日益增多,其測試內容的復雜性也與日俱增,這給人工測試帶來了一定的困難,本文介紹了一種DC-DC電源模塊自動測試系統的設計方法,該系統利用計算機控制單片機和可編程測量設備,通過切換繼電器陣列實現不同的測試方法,可以實現直流-DC電源模塊全溫度參數測試的全覆蓋。測試板可以放入高低溫箱中,通過航空插頭與硬件箱連接。DC-DC電源模塊自動測試系統的建立,不僅大大提高了科研和生產中的測試效率,而且節省了大量的人力和物力。

在能源和環境的雙重壓力之下,如何實現柴油機的高效清潔燃燒已經成為柴油機研發工作的焦點。柴油機高效清潔燃燒的實現依賴于先進的燃燒技術,本課題組提出的低溫燃燒和高密度低溫燃燒相結合的復合燃燒策略是實現柴油機全工況高效清潔燃燒的有效途徑。 低溫燃燒和高密度低溫燃燒相結合的復合燃燒新技術的實現離不開電子控制單元(ECU),其包括硬件和軟件兩大部分,而硬件是整個電子控制單元的基礎,是發動機管理系統能否實現其功能的前提條件。電源模塊是ECU硬件的能量來源,它為硬件提供各種電壓的電能。 作者在課題組前期工作的基礎上,為了開發新一代柴油機ECU而對電源模塊重新進行了優化和設計。選取了一款更適合核心芯片MPC5554使用的低壓電源芯片MC33730,對其進行了模塊化設計以便于在硬件開發過程中的調試工作,并且對該電源模塊進行了實驗驗證,實驗發現相對于上一代的電源芯片,MC33730芯片的效率更高,輸出電壓穩定性更好,能更好的滿足柴油機ECU的需求。 在噴油器驅動電源方面,作者從電荷量轉移的角度,對升壓電路電感電流斷續工作模式下的工作過程進行了詳細的解析,并且推導出了電感電流飽和之前,升壓電壓恢復時間的數學關系式,該關系式與實驗結果反映出來的關系能夠很好的吻合;同時對電感電流超過電感**飽和電流后繼續通電的情況進行了詳細的分析,發現電感電流飽和之后升壓電壓的恢復時間在兩個值之間來回波動,升壓電路的轉換效率先急劇降低后變緩。**為升壓電路選取了**的元器件和控制參數。 在發動機實驗方面,對兩級渦輪增壓的壓力調節部分進行了詳細的分析,通過對比渦端放氣和壓端放氣對發動機性能和排放的影響,發現渦端放氣和壓端放氣都能夠提高發動機的有效熱效率,降低發動機的有效燃油消耗率,降低NOx和Soot排放,但是壓端放氣的幅度相對較小。并且分析了渦端和壓端協調放氣對發動機性能和排放的影響,發現通過渦端和壓端協調放氣往往能夠得到發動機性能與排放折衷的**點。

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