导　　师： 于秀敏

学科专业： H0703

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 吉林大学

摘　　要： 汽车柴油化是汽车发动机发展的一大趋势。我国在“十一五”期间汽车产业政策的调整方向是同环境和谐发展,将先进的柴油机技术作为节能的一种手段,是现阶段中国汽车发展的重中之重。随着人们对能源危机和环境问题的认识越来越深入,车用柴油机的经济性和排放性也越来越得到人们的重视,排放法规也日益严格。为了达到更高的排放要求,内燃机排放技术被赋予了更高的研究价值,被称为内燃机绿色技术。内燃机绿色技术实施方式一般分为两大类,一类是机内净化技术,所谓机内净化技术,就是在燃料燃烧室内,通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况,来优化燃烧,使排放污染物降低。另一类是机外净化技术,所谓机外净化技术,就是在燃烧室外,污染气体已经产生,通过机外附加装置对其进行净化处理后,再排入大气。在实际应用中,这两种技术是相辅相成的,由于内燃机燃烧环境的客观存在,NOx以及PM的生成是此消彼长的关系,所以目前EGR+DPF技术成为解决这一问题的可行技术之一本文正是在这样的背景下,进行了EGR阀及电控系统的开发与研究。EGR阀是EGR控制系统中的执行部分,也是重要部件之一,其形式的发展向着高控制精度,高响应速度和高EGR率的方向发展,市场上,电控式EGR阀也逐步取代了机械式EGR阀、真空式EGR阀,成为市场的主流。而电控式EGR阀中又有步进电机驱动式,比例电磁铁驱动式,以及直流电机驱动式之分。本文以项目中开发的直流电机驱动EGR阀为研究对象,以飞思卡尔公司生产的MC9S系列单片机MC9S12XD256MAL为主芯片设计了EGR控制系统的电控单元；分析了直流电机驱动方式的异同,阐述了PWM方式控制直流电机的原理,最终采用英飞凌公司生产的TLE6209R电机控制芯片,设计了直流电机的驱动电路；介绍了PID控制原理以及模糊控制原理,并设计了增量PID控制算法以及模糊自适应整定PID控制算法,用C语言编制了系统的控制程序,完成直流电机驱动EGR阀控制系统的开发。利用所开发的直流电机驱动EGR阀控制系统,分别进行了台架下的响应试验,与台架上的排放试验从实际排放效果来分析控制系统的控制效果。试验表明,无论是台架下阀门响应快慢,超调大小,还是台架上控制效果与目标值接近程度,采用模糊自适应整定PID控制的系统,要优于增量PID控制,从而为本文开发的直流电机驱动EGR阀控制系统在控制算法选择上,提供事实依据。

关 键 词： 柴油机 直流电机 模糊控制

分 类 号： [TM33]

领　　域： [电气工程]