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本文在深入研究柴油机电控技术原理和特点、国内外研究现状和发展趋势的基础上,针对电装公司的ECD-U2高压共轨喷油系统,对共轨柴油机电控系统中的嵌入式软件开发作了相关的研究。论文深入地研究了共轨柴油机控制策略,并基于嵌入式实时操作系统μ/OS-Ⅱ完成了共轨系统喷射控制和整机管理软件设计,最后作了初步的匹配标定和台架试验研究。 根据柴油机燃烧特点和排放控制要求,提出了适合共轨发动机管理系统的各种控制策略和实现方式。通过对柴油机的运行状态进行划分,对不同运行状态给出相应控制算法,包括喷油量、喷油定时和共轨压力等参数的控制,实现柴油机快速起动和平稳运转的要求。同时对故障诊断和容错控制进行了深入研究,以保障系统的安全运行。 软件的开发过程基于嵌入式实时操作系统思想,并成功将μC/OS-Ⅱ移植到目标CPU:MPC563。通过μC/OS-Ⅱ对各应用任务的调度,实现了传感器信号输入的采集与处理,喷油器电磁阀和高压油泵PCV阀的精确驱动时序控制。软件还基于MPC563功能强大的TPU模块实现预喷射控制,且喷油时刻和喷油持续期柔性可调。基于μC/OS-Ⅱ多任务的进程管理机制来开发应用程序,使系统具有更高的实时性、可靠性和开放性,同时降低成本,缩短开发周期。 最后利用现有某6106直喷柴油机成功改造安装共轨系统,并构建一套完整的台架试验系统。利用在线标定软件以及数据采集和燃烧分析系统,初步完成了共轨系统最小运行MAP的标定工作。通过起动与怠速控制、调速控制、外特性试验等,验证了软件设计的可行性和可靠性,控制效果达到了预期要求。对共轨柴油机进行的相关实验研究表明,共轨系统具有提升直喷柴油机性能的巨大潜力。