Оптимизация переходных процессов автомобильных дизелей и разработка электронных средств управления топливоподачей

• Автор: Гусев, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 231 с.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛОГИКА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ ДВС. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ способов регулирования частоты вращения автотранспортного дизеля
1.1.1. Особенности дизеля как объекта регулирования
1.1.2. Обзор развития систем автоматического регулирования дизелей
1.1.3. Анализ способов регулирования частоты вращения
1.2. Классификация электронных САР автомобильных дизелей
1.3. Закономерности развития ЭСУ
1.4. Современные системы топливоиодачи дизелей с электронным управлением
1.5. Цель и задачи исследования
2. АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АД
2.1. Разработка математической модели системы управления двигателем
2.2. Создание уточненной математической модели рабочего цикла дизеля
2.3. Методика определения расхода топлива на переходный процесс
2.4. Идеализированный алгоритм управления частотой вращения дизеля
2.5. Разработка алгоритма управления переходными процессами
2.5.1. Выбор формы алгоритма регулирования частоты вращения
2.5.2. Определение параметров регулятора в первом приближении
2.5.3. Выбор метода оптимизации
2.5.4. Расчет коэффициентов закона управления
3. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Обобщенная схема электронной системы управления
3.2. Подготовка технических требований на разработку электронной системы управления

3.2.1. Форма составления технических требований
3.3. Адаптация конструкции топливной аппаратуры
3.4. Проектирование системы обработки входных сигналов
3.4.1. Выбор датчиков
3.4.2. Квантование по времени и уровню сигналов
3.4.3. Определение погрешности средств измерения
3.5. Выбор и особенности микро ЭВМ
3.5.1. Пример распределения устройств микроконтроллера системы
управления частотой вращения дизеля
3.5.2. Состав программного обеспечения
3.6. Системы топливоподачи без собственного переходного процесса
3.6.1. Система управления топливоподачей при помощи электромагнитных клапанов
3.6.2. Разработка математической модели системы с быстродействующими электромагнитными клапанами
3.6.3. Разработка системы управления для индивидуальных топливных насосов
3.7. Разработка системы управления газодизелем
4. ОТЛАДОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭСУ ПОСРЕДСТВОМ
ТОПЛИВОПОДАЧИ
4.1 Методика испытаний
4.1.1. Разработка функциональных требований к программному обеспечению отладочного комплекса для системы электронного управления дизелем
4.2 Испытания ЭСУ
4.2.1. Проведение настольных испытаний ЭСУ
4.2.2. Проведение стендовых испытаний
4.2.3. М оторные испытания
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АД - автомобильный дизель;
АТС -автотранспортное средство;
АЦП - аналогово-цифровой преобразователь ВСХ - внешняя скоростная характеристика;
ВМТ - верхняя мертвая точка;
И - интегральный;
ИМ - исполнительный механизм;
КПП - коробка перемены передач;
МК - микроконтроллер ОГ — отработавшие газы;
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;
П - пропорциональный;
ПД - пропорционально-дифференциальный;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;
ПИД - пропорционалыю-дифференциально-интегральный;
ПК - персональный компьютер;
с.к.о. - среднее квадратичное отклонение;
САР - система автоматического регулирования;
САРС - система автоматического регулирования скорости; САУ - система автоматического управления;
ТА - топливная аппаратура
ТНВД - топливный насос высокого давления;
ТННД - топливный насос низкого давления; х.х. - холостой ход;
ЦПУ - центральное процессорное устройство;
ТТТИМ - широтно-импульсный модулятор;
ЭБК - электромагнитный быстродействующий клапан; ЭБУ - электронный блок управления;
ЭВМ - электронно вычислительная машина;
ЭСУ - электронная система управления;
ЭФУ - электрофакельное устройство

Функциональная схема двигателя с автономным газотурбинным наддувом
К — компрессор; Т — турбина; ВК — впускной коллектор; ВТ — выпускной коллектор; со — частота вращения коленчатого вала; шн — частота вращения кулачкового вала ТНВД; с]„ — цикловая подача топлива; Ь — положение органа управления топливоподачей; N — нагрузка на двигатель; Од — количество воздуха, поступившее в двигатель; Ог — количество отработавших газов, поступившее в выпускной коллектор; О, — количество отработавших газов, поступившее к турбине;
Ок — количество воздуха, поступившее во впускной коллектор; сок — частота вращения приводного вала компрессора.
Рис. 2-1.
Удобнее перейти к операторной форме [174] записи дифференциальных уравнений и изобразить схему двигателя (рис. 2-1) через передаточные функции
(рис. 2-2).