共轨喷油电磁阀动态特性仿真与实验 被引量：12

1

作者 李丕茂 张幽彤 +1 位作者 倪成群 欧阳巍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期7-12,共6页

电磁阀动态响应特性直接影响高压共轨喷油器的开启和关闭过程。首先对电磁阀驱动电流加载和卸载过程进行了实验研究,基于实验结果和驱动原理求取了不同气隙下电磁阀磁链与电流的关系,并根据磁链与电磁力的关系建立了电磁阀的电磁模型。... 电磁阀动态响应特性直接影响高压共轨喷油器的开启和关闭过程。首先对电磁阀驱动电流加载和卸载过程进行了实验研究,基于实验结果和驱动原理求取了不同气隙下电磁阀磁链与电流的关系,并根据磁链与电磁力的关系建立了电磁阀的电磁模型。然后根据电磁阀的工作原理建立了描述衔铁运动特性的电磁阀动力学模型。最后,在Matlab/Simulink仿真环境中建立了以驱动电流为输入的共轨喷油器电磁阀机电耦合模型,对模型进行了验证,仿真计算结果与实验结果显示了很好的一致性。 展开更多

关键词 共轨喷油器 电磁阀 动态响应特性 机电耦合模型

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高压共轨柴油机后喷性能影响的实验研究

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作者 丁晓亮 刘顺涛 +1 位作者 苏海峰 张幽彤 《科技创业月刊》 2012年第5期156-157,共2页

结合4JB1高压共轨柴油机,在试验工况(1200rpm.60Nm)下,研究多次喷射中后喷对燃烧和排放性能的影响。试验结果表明:在试验工况下,后喷对发动机放热率曲线的最后阶段有所改善,并且缸内平均温度的最大值有所降低,减缓后期燃烧温度下降速率... 结合4JB1高压共轨柴油机,在试验工况(1200rpm.60Nm)下,研究多次喷射中后喷对燃烧和排放性能的影响。试验结果表明:在试验工况下,后喷对发动机放热率曲线的最后阶段有所改善,并且缸内平均温度的最大值有所降低,减缓后期燃烧温度下降速率,从而促进了缸内已生成Soot的氧化,同时在一定程度上减少NOx的生成,但是HC排放和燃油消耗率会有所增加。 展开更多

关键词 高压共轨 多次喷射 后喷 排放

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融合时延和参数不确定性的智能汽车轨迹跟踪鲁棒协同控制

3

作者 赵文强 魏洪乾 +5 位作者 艾强 林晨 尹志华 郑楠 王洪荣 张幽彤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期923-936,共14页

针对参数不确定性和网络时滞效应引起的轨迹跟踪控制性能衰退问题,提出了基于状态误差快速收敛的输出反馈鲁棒模型预测控制策略.根据汽车参数的不确定性来源和网络信号的随机时延特性,构建了包含两类不确定项的多胞体控制模型,并通过鲁... 针对参数不确定性和网络时滞效应引起的轨迹跟踪控制性能衰退问题,提出了基于状态误差快速收敛的输出反馈鲁棒模型预测控制策略.根据汽车参数的不确定性来源和网络信号的随机时延特性,构建了包含两类不确定项的多胞体控制模型,并通过鲁棒状态观测器实现对状态变量的精确观测,结合采用快速收敛约束设计的鲁棒模型预测控制器,有效提高了车辆的轨迹跟踪精度和横摆稳定性.测试结果表明,提出的策略可以有效消除两类不确定性对跟踪控制的影响;相对于传统的线性模型预测控制和鲁棒模型预测控制方法,其轨迹跟踪精度分别提高了83.70%和19.41%,横摆稳定性分别提高了72.88%和40.74%,实车试验表明其具备良好的实时性和可行性. 展开更多

关键词 智能驾驶汽车 轨迹跟踪 时滞动力学 参数不确定性

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混合动力离合器结合过程的动态转矩控制策略 被引量：27

4

作者 倪成群 张幽彤 +1 位作者 赵强 BOUKEHILI Adel 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期114-121,共8页

混合动力通过电动机和发动机两种动力源驱动车辆运行,两种动力源之间的切换对整车的动力性和驾驶性有着重要的影响。在客车用单轴并联式混合动力系统的基础上,针对混合动力系统两个动力源响应性差异而造成的整车纵向加速度冲击,以纯电... 混合动力通过电动机和发动机两种动力源驱动车辆运行,两种动力源之间的切换对整车的动力性和驾驶性有着重要的影响。在客车用单轴并联式混合动力系统的基础上,针对混合动力系统两个动力源响应性差异而造成的整车纵向加速度冲击,以纯电动模式切换到纯发动机模式和混合驱动模式的过渡过程为研究重点,提出离合器结合过程的动态转矩控制策略,即在离合器结合之前和结合过程中,采用发动机转速自适应模糊比例积分微分(Proportional-integral-differential,PID)闭环控制跟随电动机转速;在离合器结合后,利用电动机补偿发动机动态转矩,并且在混合动力系统台架上对提出的动态控制策略进行验证。试验结果表明,PID所提出的离合器结合过程的动态转矩控制策略改善了整车纵向冲击度,提高整车的驾驶性能,为进一步的整车试验奠定基础。 展开更多

关键词 混合动力 动态转矩控制 离合器 控制策略

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压电式高压共轨喷油器的驱动研究 被引量：12

5

作者 张兴春 张幽彤 +1 位作者 丁晓亮 熊庆辉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期53-57,共5页

设计了一个通过检测喷油器电流和电压的压电喷油器驱动电路,以实现压电喷油器精确闭环控制和能量回收,提出了基于该电路的控制策略,并通过测试对比得出最优控制策略。试验证明,设计的驱动电路可实现压电喷油器的快速充放电和精确的电压... 设计了一个通过检测喷油器电流和电压的压电喷油器驱动电路,以实现压电喷油器精确闭环控制和能量回收,提出了基于该电路的控制策略,并通过测试对比得出最优控制策略。试验证明,设计的驱动电路可实现压电喷油器的快速充放电和精确的电压控制,当喷油器内压电堆电容为3.3μF时,充放电时间分别为120μs和100μs,并可实现单循环5次喷射。能量回收电路在节省了驱动能量的同时还降低了散热的需求,使压电喷油器单次喷射能量消耗约为0.048 J,小于相同试验条件下电磁阀式喷油器的能量消耗。 展开更多

关键词 内燃机 压电喷油器 驱动控制 能量回收

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车用内置式永磁同步电机过调制弱磁算法 被引量：10

6

作者 张兴春 张幽彤 黄文卿 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期925-928,933,共5页

针对混合动力车用电机扭矩响应性的需求,研究了内置式永磁同步电机弱磁区域的快速扭矩控制,提出了一种过调制和弱磁控制有机结合的弱磁控制策略,并进行了仿真和实验分析,实现了在弱磁区域输出调制率大于最大线性调制率的情况下较快的扭... 针对混合动力车用电机扭矩响应性的需求,研究了内置式永磁同步电机弱磁区域的快速扭矩控制,提出了一种过调制和弱磁控制有机结合的弱磁控制策略,并进行了仿真和实验分析,实现了在弱磁区域输出调制率大于最大线性调制率的情况下较快的扭矩响应速度.将提出的策略与传统基于外电压环的弱磁控制策略进行了对比,结果显示文中提出的策略能满足车用电机扭矩响应的需求. 展开更多

关键词 混合动力 永磁同步电机 弱磁 过调制 扭矩响应

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伴随发动机起动的混合动力模式切换策略 被引量：7

7

作者 倪成群 张幽彤 +1 位作者 赵强 于会龙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1032-1036,共5页

针对伴随发动机起动的单轴并联混合动力模式切换问题,分析传统发动机起动原理并结合不分离离合器AMT换挡过程控制策略,提出单轴并联混合动力模式切换的5阶段控制策略,同时建立Bang-Bang-PID及前馈PID控制算法对电机调速进行控制.采用快... 针对伴随发动机起动的单轴并联混合动力模式切换问题,分析传统发动机起动原理并结合不分离离合器AMT换挡过程控制策略,提出单轴并联混合动力模式切换的5阶段控制策略,同时建立Bang-Bang-PID及前馈PID控制算法对电机调速进行控制.采用快速原型设计方法,完成整车控制器控制策略开发,最终在气电混合动力客车实验平台上对所提出的模式切换控制策略进行验证.实验结果表明:所提出的控制策略能顺利起动发动机,提高模式切换性能,并满足整车驾驶需求. 展开更多

关键词 单轴并联混合动力 发动机起动 离合器 控制策略

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一种交流逆变器死区效应半周期补偿方法 被引量：32

8

作者 黄文卿 张兴春 张幽彤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期24-29,共6页

为减小死区时间引起的输出电压畸变,对交流逆变器死区补偿策略进行了分析和优化,提出了结合电流采集时刻的半周期死区补偿策略。该策略首先通过计算控制周期(半个PWM周期)内的死区压差,利用伏秒等效原理,获得相应的补偿时间。通过添加... 为减小死区时间引起的输出电压畸变,对交流逆变器死区补偿策略进行了分析和优化,提出了结合电流采集时刻的半周期死区补偿策略。该策略首先通过计算控制周期(半个PWM周期)内的死区压差,利用伏秒等效原理,获得相应的补偿时间。通过添加输出脉宽偏移,有效地扩大了调制占空比,使补偿策略得到了相应的简化。采用该死区策略可使得每个控制周期的电流采样时刻恒定,减小了电流谐波对控制系统的影响。实验结果表明,该策略易于实现,电流波形能够得到有效地改善。 展开更多

关键词 空间矢量脉宽调制 逆变器 死区补偿 半周期 电流采样

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共轨系统多次喷射油量波动与轨压的关系 被引量：7

9

作者 李丕茂 张幽彤 +1 位作者 谢立哲 胡林峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期112-120,共9页

高压共轨系统进行多次喷射时,前一次喷射引起的高压油管内燃油压力波动会导致后一次喷射的喷油量出现偏差。在两个不同的第1次喷射脉宽下,研究轨压对两次喷射中第2次喷射油量波动幅度的影响。结果表明,轨压对第2次喷射油量波动幅度的影... 高压共轨系统进行多次喷射时,前一次喷射引起的高压油管内燃油压力波动会导致后一次喷射的喷油量出现偏差。在两个不同的第1次喷射脉宽下,研究轨压对两次喷射中第2次喷射油量波动幅度的影响。结果表明,轨压对第2次喷射油量波动幅度的影响因第1次喷射脉宽的不同而呈现出不同的规律。分别在两个喷射脉宽下研究轨压对单次喷射引起的压力波动幅度的影响。结果显示,小脉宽下,轨压对单次喷射引起的压力波动幅度的影响规律与轨压对第2次喷射油量波动幅度的影响规律相同,但大脉宽下的影响规律稍有不同。讨论轨压对油量波动幅度的影响机理,提出喷油时间波动系数,该系数说明轨压对第2次喷射喷油量波动的影响机理,得到轨压对喷油量波动幅度的影响规律。 展开更多

关键词 高压共轨 多次喷射 油量波动 压力波动 轨压 喷油时间波动系数

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高压共轨喷油器多目标优化仿真研究 被引量：7

10

作者 熊庆辉 张幽彤 +1 位作者 王定标 张晓琨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1137-1140,共4页

高压共轨喷油器的关键结构参数对喷油器的响应特性具有决定性影响,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(Multi Objective Simulated Annealing),基于多目标多学科优化平台modeFRONTIER,并集成液压仿真分析软件AMESim,以针阀开启延迟和关闭... 高压共轨喷油器的关键结构参数对喷油器的响应特性具有决定性影响,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(Multi Objective Simulated Annealing),基于多目标多学科优化平台modeFRONTIER,并集成液压仿真分析软件AMESim,以针阀开启延迟和关闭延迟为目标函数建立了多目标优化模型,对电控喷油器的关键结构参数进行多目标优化设计。结果表明:针阀开启延迟时间降低了20%,达到0.24ms;关闭延迟时间降低了17.4%,达到0.76ms。 展开更多

关键词 高压共轨 喷油器 MOSA 多目标优化 启闭延时

原文传递

插电式混合动力客车电能消耗阶段控制策略的研究 被引量：7

11

作者 倪成群 赵强 张幽彤 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期12-16,27,共6页

在分析了插电式混合动力客车不同的运行模式的基础上,根据单轴并联的插电式混合动力结构形式,提出一种插电式混合动力客车电能消耗阶段的能量管理(包括能量分配和换挡规律协调)控制策略。采用遗传算法对换挡协调控制参数进行优化,得到... 在分析了插电式混合动力客车不同的运行模式的基础上,根据单轴并联的插电式混合动力结构形式,提出一种插电式混合动力客车电能消耗阶段的能量管理(包括能量分配和换挡规律协调)控制策略。采用遗传算法对换挡协调控制参数进行优化,得到最优的能量分配和换挡系统控制策略,通过台架测试和仿真分析,验证了控制策略的可行性。 展开更多

关键词 插电式混合动力客车 能量管理策略 换挡规律 能量分配

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基于流量特性的共轨系统前馈式压力控制策略研究 被引量：5

12

作者 黄国钧 张幽彤 +1 位作者 苏海峰 张兴春 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期272-276,共5页

研究高压共轨柴油机关键部件对共轨压力的影响和极端工况下共轨压力的控制.分析高压共轨系统的油泵流量特性、燃油泄漏量和电磁阀特性等对共轨压力的影响,采用前馈式控制策略通过调节出油阀流量实现轨压的控制.实验结果表明,该方法对于... 研究高压共轨柴油机关键部件对共轨压力的影响和极端工况下共轨压力的控制.分析高压共轨系统的油泵流量特性、燃油泄漏量和电磁阀特性等对共轨压力的影响,采用前馈式控制策略通过调节出油阀流量实现轨压的控制.实验结果表明,该方法对于不同类型的电磁阀具有很好的适应性,针对喷油量变化很大的工况能提前做出反应,实现快速、稳定和准确地控制压力. 展开更多

关键词 共轨系统 前馈控制 流量特性

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车用永磁同步电机功率闭环扭矩控制方法 被引量：5

13

作者 黄文卿 张幽彤 张兴春 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期246-250,共5页

针对永磁同步电机磁链参数易受环境温度、定子电流等参数影响的情况,研究了表贴式永磁同步电机(SPMSM)和采用id=0控制的内置式永磁同步电机(IPMSM)功率、扭矩与磁链的联系,提出了一种基于功率闭环的在线辨识磁链实现精确扭矩控制的策略... 针对永磁同步电机磁链参数易受环境温度、定子电流等参数影响的情况,研究了表贴式永磁同步电机(SPMSM)和采用id=0控制的内置式永磁同步电机(IPMSM)功率、扭矩与磁链的联系,提出了一种基于功率闭环的在线辨识磁链实现精确扭矩控制的策略,并进行了仿真和实验分析.结果表明,提出的策略能使永磁磁链快速、准确地收敛到磁链真实值,从而提高车用电机驱动系统的动态性能和抗干扰能力. 展开更多

关键词 永磁同步电机 功率闭环 磁链估计

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高压共轨压电堆执行器测控系统开发研究 被引量：2

14

作者 熊庆辉 张幽彤 +1 位作者 刘光聪 张星春 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第1期79-84,共6页

针对柴油机高压共轨燃油喷射系统压电堆执行器的研发需求,研制了压电堆执行器测控系统,设计了压电堆执行器测试台架,开发了压电堆执行器驱动电路和基于Labview的上位机监控系统。通过测试中电集团第26所的一款压电堆执行器的迟滞特性、... 针对柴油机高压共轨燃油喷射系统压电堆执行器的研发需求,研制了压电堆执行器测控系统,设计了压电堆执行器测试台架,开发了压电堆执行器驱动电路和基于Labview的上位机监控系统。通过测试中电集团第26所的一款压电堆执行器的迟滞特性、蠕变特性、刚度特性和动态特性,验证了该测控系统的准确性。 展开更多

关键词 高压共轨 压电喷油器 压电堆执行器 迟滞特性 蠕变特性

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高压共轨压电喷油器迟滞控制研究 被引量：2

15

作者 熊庆辉 张幽彤 +1 位作者 刘光聪 黄国钧 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第2期218-221,227,共5页

通过Matlab/Simulink建立了压电堆执行器迟滞补偿模型,由压电堆执行器无外载静态试验获得了基于Maxwell粘-滑模型的迟滞特性模型参数,将模型用于高压共轨压电喷油器控制。实验结果表明,采用建立的迟滞补偿模型,通过开环前馈控制,有效抑... 通过Matlab/Simulink建立了压电堆执行器迟滞补偿模型,由压电堆执行器无外载静态试验获得了基于Maxwell粘-滑模型的迟滞特性模型参数,将模型用于高压共轨压电喷油器控制。实验结果表明,采用建立的迟滞补偿模型,通过开环前馈控制,有效抑制了压电堆执行器的迟滞影响,喷油率上升和下降速率减缓,有利于降低燃烧噪声和减小"水击现象"对喷油量波动的影响。 展开更多

关键词 Maxwell粘-滑模型 直动式压电喷油器 压电堆执行器 非线性滞后

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基于MOSA算法的压电堆执行器多目标优化仿真研究 被引量：2

16

作者 熊庆辉 张幽彤 +1 位作者 苏海峰 刘永峰 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2011年第1期6-10,共5页

建立了高压共轨压电堆执行器有限元模型,并通过Matlab与Python语言的混合编程实现压电堆执行器多目标优化仿真,采用多目标模拟退火算法MOSA(Multi Objective Simulated Annealing),以压电堆执行器内部拉应力和延迟时间为目标函数建立多... 建立了高压共轨压电堆执行器有限元模型,并通过Matlab与Python语言的混合编程实现压电堆执行器多目标优化仿真,采用多目标模拟退火算法MOSA(Multi Objective Simulated Annealing),以压电堆执行器内部拉应力和延迟时间为目标函数建立多目标优化模型,进行多目标优化设计。结果表明:压电堆执行器内部拉应力降低20.1%,达到10.7MPa;延迟时间降低20.4%,达到39.4μs。 展开更多

关键词 高压共轨 压电喷油器 压电堆执行器 混合编程 多目标模拟退火

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旋转阀脉冲爆震发动机电控共轨式燃油系统 被引量：1

17

作者 刘练达 张幽彤 +1 位作者 郭昆 倪成群 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期282-286,共5页

为提高旋转阀脉冲爆震发动机(RVPDE)燃油系统性能,增强电磁阀的高频适应性,应用汽车行业领先的共轨技术,设计满足RVPDE性能要求的共轨式燃油系统(Common Rail System of PDE,CRP),并对系统控制性能、流量特性和动态响应特性进行实验研... 为提高旋转阀脉冲爆震发动机(RVPDE)燃油系统性能,增强电磁阀的高频适应性,应用汽车行业领先的共轨技术,设计满足RVPDE性能要求的共轨式燃油系统(Common Rail System of PDE,CRP),并对系统控制性能、流量特性和动态响应特性进行实验研究。研究结果表明:CRP喷射时间可控制到微秒级,所有爆震管每次喷射之间的差别可控制在5%以内,电磁阀开启、关闭的动态响应时间均在1ms以内。 展开更多

关键词 推进系统 旋转阀脉冲爆震发动机 共轨系统 动态响应性

原文传递

喷油器入口燃油压力波动频率 被引量：1

18

作者 李丕茂 张幽彤 +1 位作者 王月强 谢立哲 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2014年第8期936-939,952,共5页

为深入研究喷油器入口燃油压力波动的频率特征,建立了共轨液力系统线性模型,基于模型分析了喷油器入口燃油压力波动信号的频率,并对线性模型进行了实验验证。仿真和实验结果均表明喷油器入口燃油压力波动信号中包含多阶频率。由共轨液... 为深入研究喷油器入口燃油压力波动的频率特征,建立了共轨液力系统线性模型,基于模型分析了喷油器入口燃油压力波动信号的频率,并对线性模型进行了实验验证。仿真和实验结果均表明喷油器入口燃油压力波动信号中包含多阶频率。由共轨液力系统线性模型仿真计算得到的波动频率与通过实验得到的喷油器入口燃油压力波动频率之差随着轨压的增大而增大,但轨压为130MPa时的最大差值不超过10%。压力波动信号中包含的各阶频率均随轨压的增大而增大。 展开更多

关键词 共轨燃油喷射系统 压力波动 线性模型 频率

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混合动力车用永磁同步电机控制器的开发 被引量：1

19

作者 黄文卿 张幽彤 张兴春 《微电机》 北大核心 2014年第6期52-56,共5页

采用高性能的32bit浮点型处理器TMS320F28335,运用模块化设计思路,设计了混合动力车用永磁同步电机控制的硬件和软件平台。其中硬件模块包括:IGBT驱动模块,预充电路,过流保护逻辑模块,控制板模块。软件部分按照AutoSAR分层设计方法进行... 采用高性能的32bit浮点型处理器TMS320F28335,运用模块化设计思路,设计了混合动力车用永磁同步电机控制的硬件和软件平台。其中硬件模块包括:IGBT驱动模块,预充电路,过流保护逻辑模块,控制板模块。软件部分按照AutoSAR分层设计方法进行设计,分为MCU抽象层、ECU抽象层、应用层和复杂设备驱动层,并采用了实时操作系统对任务进行有效地调度。用该控制器对一混合动力汽车75 kW内置式永磁同步电机进行了匹配,并对相电流和扭矩响应性进行了测试,实验结果表明,该控制器取得了令人满意的控制效果。 展开更多

关键词 混合动力 永磁同步电动机 AUTOSAR TMS320F28335

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柴油机高压喷射电控单元建模及控制研究 被引量：1

20

作者 黄国钧 张幽彤 刘晓红 《微计算机信息》 2012年第9期3-5,共3页

本文研究基于MPC5534微控制器的柴油机高压喷射ECU的多次喷射控制,按照AUTOSAR标准构建ECU系统框架,根据功能将ECU划分为由传感器和信号处理硬件构成的输入模块、硬件和软件的结合控制策略层和由驱动硬件组成的输出模块。在MATLAB平台... 本文研究基于MPC5534微控制器的柴油机高压喷射ECU的多次喷射控制,按照AUTOSAR标准构建ECU系统框架,根据功能将ECU划分为由传感器和信号处理硬件构成的输入模块、硬件和软件的结合控制策略层和由驱动硬件组成的输出模块。在MATLAB平台上进行来模型描述和参数影响分析,建立了五次喷射控制策略。实验结果表明,喷射控制精度满足实时性和可靠性要求。 展开更多

关键词 电控单元 实时系统 建模 汽车电子开放式架构

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