柴油機電控技術實用教程（第2版）

自序
引論
第一章 概論
第一節(jié) 柴油機電控化技術發(fā)展概述
一、柴油機電控化技術的發(fā)展歷程
二、國內(nèi)柴油機電控技術的發(fā)展和現(xiàn)狀
三、國內(nèi)柴油機電控技術發(fā)展中的主要問題
四、國內(nèi)柴油機電控技術展望
第二節(jié) 柴油機電控技術簡介
一、電子控制技術
二、柴油機電控系統(tǒng)的構成
三、技術配套系統(tǒng)
第三節(jié) 如何學習本書
第二章 傳感器
第一節(jié) 溫度和壓力傳感器
一、冷卻液溫度傳感器
二、進氣溫度和壓力傳感器
三、燃油溫度傳感器
四、潤滑油溫度傳感器
五、排氣溫度傳感器
六、環(huán)境氣溫傳感器
七、潤滑油壓力傳感器
八、燃燒壓力傳感器
九、壓差傳感器
第二節(jié) 位移傳感器
一、分配泵滑套位置傳感器
二、廢氣再循環(huán)閥開度傳感器
三、噴油器針閥升程傳感器
第三節(jié) 空氣流量傳感器
一、熱線式空氣流量傳感器
二、熱膜式空氣流量傳感器
第四節(jié) 角度傳感器
一、曲軸角位移傳感器
二、凸輪軸角位移傳感器
三、加速踏板角位移傳感器
第五節(jié) 開關量發(fā)生器
一、扳動式開關
二、外部開關量發(fā)生器
第三章 執(zhí)行器
第一節(jié) 電控高壓共軌燃油系統(tǒng)
一、工作原理
二、國外電控高壓共軌燃油系統(tǒng)的發(fā)展情況
三、國內(nèi)電控高壓共軌燃油系統(tǒng)的發(fā)展
四、電控高壓共軌系統(tǒng)應用前景展望
五、電控高壓共軌系統(tǒng)的性能試驗
第二節(jié) 電控單體泵燃油系統(tǒng)
一、基本原理
二、電控單體泵測試試驗
三、國內(nèi)電控單體泵燃油系統(tǒng)近年來的發(fā)展
四、單體泵系統(tǒng)的基本配置
第三節(jié) 電控分配泵燃油系統(tǒng)
一、基本原理和產(chǎn)品代表
二、電控分配泵系統(tǒng)的測試試驗
三、電控分配泵系統(tǒng)的操作和控制
第四節(jié) 柴油機上的其他主要電控執(zhí)行設備
一、廢氣再循環(huán)閥
二、可調(diào)渦輪增壓器
三、其他執(zhí)行器
第五節(jié) 柴油機電控系統(tǒng)執(zhí)行器的關鍵技術
第四章 控制器
第一節(jié) 電控單元（ECU）
一、概述
二、ECU的邏輯結構
三、ECU對高速電磁閥的驅(qū)動
四、ECU的電特性和環(huán)境特性
第二節(jié) ECU的核心部件——單片計算機簡介
一、單片機的由來與發(fā)展
二、單片機內(nèi)部的典型邏輯結構
三、ECU內(nèi)單片機應用的基本技術要素
四、單片機與ECU
第三節(jié) 開放式ECU技術理念和通用電控單元開發(fā)平臺（UECU）
一、開放式ECU技術理念
二、通用電控單元開發(fā)平臺
三、目前市場上幾款較成熟的UECU比較
第四節(jié) 電控單元的軟件體系
一、ECU的軟件體系
二、ECU的基礎軟件
三、ECU的診斷軟件
四、ECU的控制軟件
五、ECU的調(diào)試與標定軟件系統(tǒng)
第五節(jié) 國內(nèi)幾款較成熟的電控單元簡介
一、國內(nèi)ECU產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
二、成都威特研發(fā)的ECU產(chǎn)品
三、南岳電控（衡陽）公司的ECU產(chǎn)品
四、鎮(zhèn)江恒馳科技有限公司的ECU產(chǎn)品
五、其他國內(nèi)企業(yè)的ECU部件研發(fā)
第五章 柴油機控制軟件綜述
第一節(jié) ECU軟件框架和控制軟件
一、ECU軟件的框架構成
二、ECU軟件的運行機理說明
三、控制軟件的主要變量及相關因素
四、控制軟件所需要的基礎軟件資源
五、控制軟件的功能函數(shù)
六、控制軟件的程序結構
七、上電和關電
第二節(jié) 實時中斷服務模塊
一、實時中斷服務模塊RTI的主要功能
二、時鐘模塊
三、定時執(zhí)行模塊
第三節(jié) 中斷服務體系
一、曲軸信號中斷
二、凸輪軸信號中斷
三、供油輸出驅(qū)動的中斷控制
第四節(jié) 任務調(diào)度機制
一、任務調(diào)度方式
二、任務調(diào)度機制的算法表達
三、任務調(diào)度機制的發(fā)展
第五節(jié) 柴油機的控制策略
一、控制策略的含義
二、控制策略的實施方法
三、電控柴油機常用控制策略
四、控制策略的細化和拓展
第六節(jié) 脈譜的處理方法和查找功能
一、脈譜的形式
二、脈譜的數(shù)據(jù)描述
三、常用脈譜及其定義、標定和調(diào)試
四、脈譜的查找方式
五、常用脈譜數(shù)據(jù)的存儲設計
六、脈譜的查找函數(shù)
第六章 信號的輸入
第一節(jié) 曲軸和凸輪軸信號
一、曲軸轉角信號
二、凸輪軸轉角信號
三、其他IC類輸入
第二節(jié) 模擬信號輸入和處理
第三節(jié) 開關類信號輸入和處理
第四節(jié) 執(zhí)行輸入動作的時機設置
一、定時設置
二、定位設置
三、混合設置方式
第七章 輸入信號的處理
第一節(jié) 曲軸和凸輪軸角位移信號處理
一、曲軸與凸輪軸轉角脈沖信號的時序
二、凸輪軸轉角脈沖信號的輸入處理
三、曲軸脈沖信號的輸入處理
第二節(jié) 模擬量輸入后的處理
一、輸入的模擬量
二、模擬量輸入的軟件濾波函數(shù)
三、模擬量的進一步處理
第三節(jié) 開關量輸入的處理
一、對機械電開關輸入的消顫
二、開關量的輸入函數(shù)
第八章 輸出控制和驅(qū)動函數(shù)
第一節(jié) 電控油泵和噴油器驅(qū)動函數(shù)
一、驅(qū)動電控單體泵系統(tǒng)的高速電磁閥
二、驅(qū)動電控共軌系統(tǒng)噴油器
三、驅(qū)動電控分配泵的油量控制滑套
第二節(jié) 脈寬驅(qū)動函數(shù)
一、脈寬驅(qū)動的概念
二、脈寬驅(qū)動的實現(xiàn)
三、脈寬驅(qū)動的實例——控制EGR閥
第三節(jié) 開關控制
一、開關驅(qū)動的概念
二、開關驅(qū)動的實現(xiàn)
三、開關驅(qū)動的實例
四、信號燈的控制
第九章 基本控制處理功能
第一節(jié) 轉速的計算
一、瞬態(tài)轉速及離散化處理
二、平均轉速
三、依托曲軸信號的轉速計算
四、依托凸輪軸信號的轉速計算
第二節(jié) 每次供油量的實現(xiàn)
一、共軌系統(tǒng)每次供油量
二、電控單體泵系統(tǒng)每次供油量
三、電控分配泵系統(tǒng)每次供油量
四、燃油溫度補償
五、每次供油量不均衡現(xiàn)象的校正
六、電源電壓因素的處理
七、停缸運行控制
第三節(jié) 供油提前角的確定和供油時機控制
一、電控高壓共軌和單體泵系統(tǒng)的供油提前角計算
二、供油提前角的計算時機和供油的執(zhí)行
三、電控分配泵系統(tǒng)的供油提前角控制
四、高壓共軌系統(tǒng)多次噴射
五、利用凸輪軸信號實現(xiàn)供油提前角計算
第四節(jié) 角加速度的計算和運用
一、角加速度在運動控制中的意義
二、角加速度的離散化計算
三、角加速度的應用實例
第五節(jié) PID控制在電控柴油機中的應用
一、PID控制的原理
二、PID參數(shù)的整定
三、PID控制在電控柴油機中的主要應用
第六節(jié) 共軌系統(tǒng)軌壓的控制
一、目標軌壓脈譜
二、目標軌壓的PID控制
三、軌壓PID控制函數(shù)和任務
第七節(jié) 用PID方法控制電控分配泵滑套位置
一、實現(xiàn)滑套位置PID控制過程的要素
二、滑套位置PID控制函數(shù)和任務
第十章 柴油機控制策略的實現(xiàn)
第一節(jié) 總體策略框架的實現(xiàn)
一、控制策略的工況劃分
二、主體控制流程
三、CMPT任務函數(shù)的實現(xiàn)
四、控制策略的調(diào)用時機
第二節(jié) 停止工況
一、進入停止工況
二、由停止工況轉出
三、停止工況的處理函數(shù)
第三節(jié) 起動工況
一、進入起動工況
二、由起動工況轉出
三、起動工況的控制策略
四、起動工況的控制脈譜
五、起動工況的處理函數(shù)
第四節(jié) 怠速工況
一、進入怠速工況
二、由怠速工況轉出
三、怠速工況的控制策略
四、怠速工況的控制脈譜
五、怠速工況的處理函數(shù)
第五節(jié) 常規(guī)工況
一、進入常規(guī)工況
二、由常規(guī)工況轉出
三、常規(guī)工況的控制策略
四、常規(guī)工況的控制脈譜
五、常規(guī)工況的處理函數(shù)
第六節(jié) 限速工況
一、進入限速工況
二、由限速工況轉出
三、限速工況的控制策略
四、限速工況的控制脈譜
五、限速工況的處理函數(shù)
第七節(jié) 超速工況
第八節(jié) 控制工況的擴展
一、急加速工況
二、急減速工況
三、車速限制工況
四、按檔位區(qū)分的工況
第十一章 電控柴油機的調(diào)試與標定
第一節(jié) 外界與ECU的通信
一、ECU的數(shù)據(jù)通信
二、CAN總線通信技術
三、實時通信功能CommunFun
四、調(diào)試與標定軟件系統(tǒng)的概念
五、上位機指令伺服系統(tǒng)HiLeSer
第二節(jié) 調(diào)試與標定軟件系統(tǒng)
一、獨立數(shù)據(jù)顯示
二、獨立數(shù)據(jù)標定
三、數(shù)據(jù)的圖形顯示
四、脈譜的顯示與標定
五、診斷功能
第三節(jié) 國內(nèi)外幾種調(diào)試與標定軟件系統(tǒng)的典型實例
一、EMCS109系統(tǒng)功能和操作簡介
二、HTLink系統(tǒng)功能和操作簡介
三、其他電控標定系統(tǒng)簡介
四、INCA系統(tǒng)
五、調(diào)試與標定軟件系統(tǒng)的發(fā)展與完善
第四節(jié) ECU模擬調(diào)試環(huán)境
一、對模擬調(diào)試環(huán)境的要求
二、實現(xiàn)模擬調(diào)試環(huán)境的方法
三、兩種電控柴油機信號模擬系統(tǒng)
四、使用柴油機信號模擬系統(tǒng)檢驗ECU功能
五、柴油機電子模擬系統(tǒng)的發(fā)展和完善
第五節(jié) 電控燃油系統(tǒng)的泵臺試驗
一、電控燃油系統(tǒng)主要的性能指標
二、電控燃油系統(tǒng)泵臺試驗的實現(xiàn)
三、泵臺試驗的實際步驟
四、高壓共軌燃油系統(tǒng)的泵臺試驗
第六節(jié) 調(diào)試與標定的準備
一、對電控柴油機測試臺架的要求
二、電控柴油機系統(tǒng)安裝
三、上位機的配置及軟件系統(tǒng)安裝
四、起動試驗前的檢查
第十二章 柴油機臺架標定的一般步驟
第一節(jié) 標定工作前的數(shù)據(jù)準備
一、供油特性脈譜
二、各傳感器的特性數(shù)據(jù)
三、其他數(shù)據(jù)和獨立參數(shù)脈譜
第二節(jié) 起動前的標定工作
一、冷卻液溫度傳感器脈譜的標定
二、進氣壓力和溫度傳感器的標定
三、軌壓傳感器脈譜的標定
四、燃油溫度傳感器脈譜標定
五、加速踏板脈譜標定
六、其他傳感器脈譜的標定
七、軌壓的確定
第三節(jié) 起動工況標定
一、確定數(shù)據(jù)的原始值
二、做好怠速工況初始設置
三、執(zhí)行起動操作
四、起動過程的細致調(diào)節(jié)
第四節(jié) 怠速工況標定
一、確定數(shù)據(jù)的初始值
二、怠速工況的初步標定
三、怠速工況的細致標定
四、怠速工況與常規(guī)工況間過渡問題
第五節(jié) 常規(guī)工況標定
一、確定數(shù)據(jù)的初始值
二、外特性標定
三、可用工作區(qū)標定
四、最大轉矩限定
第六節(jié) 限速和超速工況標定
一、轉速波動對限速標定的影響
二、限速節(jié)點的設置和相關標定原則
三、限速性能標定過程
四、超速性能測試
第七節(jié) 對環(huán)境要素的調(diào)控
第八節(jié) 標定工作完成后的數(shù)據(jù)處理
第九節(jié) 電控柴油機車輛標定初步
一、電控柴油機車輛標定概述
二、油門油量標定
三、其他的車輛標定問題
第十三章 電控共軌柴油機控制程序
第一節(jié) 基本控制模型和資源需求
一、EDBM_CRD的基本模型
二、EDBM_ECU應具有的基礎軟件功能
三、軟件的模塊結構
四、關于程序符號設置的規(guī)定
五、基本參數(shù)
第二節(jié) 控制程序的要點
一、控制程序功能綜述
二、控制程序流程圖
三、對執(zhí)行器的驅(qū)動函數(shù)
四、變量的設置
五、脈譜的設置
六、通信功能的設置
七、任務編號的設置
第三節(jié) 控制層源程序
一、基礎軟件資源模塊
二、全局變量定義模塊
三、脈譜數(shù)據(jù)定義模塊
四、通信宏定義頭模塊
五、控制層用戶函數(shù)聲明模塊
六、控制功能模塊
七、控制程序的編譯、連接和寫入
第四節(jié) 利用模擬運行設備做調(diào)試
一、模擬運行設備的選擇和連接
二、用示波器檢驗相位
三、調(diào)整供油控制驅(qū)動波形
四、傳感器輸入的模擬調(diào)試
五、各工況的模擬調(diào)試
第五節(jié) 在柴油機試驗臺上的調(diào)試
一、軌壓控制的實現(xiàn)
二、試驗臺的配置和柴油機的安裝
三、停止工況
四、起動工況
五、怠速工況
六、常規(guī)工況和限速工況
第六節(jié) 外圍設備的控制功能
一、EGR控制
二、低溫冷起動系統(tǒng)控制
三、冷卻風扇控制
四、空調(diào)控制
五、其他額外載荷控制
第十四章 電控單體泵和電控分配泵柴油機控制程序
第一節(jié) 電控單體泵柴油機控制程序
一、基本控制模型和控制資源的差異
二、控制策略的差異
三、控制程序的制作
四、控制程序的調(diào)試與排錯
第二節(jié) 電控分配泵柴油機控制程序概述
一、基本控制模型和控制資源的差異
二、控制策略的差異
三、控制程序的調(diào)試與排錯
第十五章 電控柴油機工程實踐簡介
第一節(jié) 新風高壓共軌系統(tǒng)
一、共軌系統(tǒng)的機械部件
二、新風ECU10控制器
三、工作特點和注意問題
第二節(jié) 柴油機原型機的選擇和改造
一、選擇原型機
二、結構改造
三、線束的配置
第三節(jié) 燃油系統(tǒng)裝機前的檢查和調(diào)試
一、燃油系統(tǒng)的試驗臺安裝和配置
二、燃油系統(tǒng)的試驗臺運行
三、ECU10工作變量的使用
四、燃油系統(tǒng)的試驗臺軌壓標定
第四節(jié) 柴油機起動前的各項準備
一、傳感器性能和安裝連接確認
二、線束安裝和ECU寫入
三、電控系統(tǒng)啟動、檢測、基本數(shù)據(jù)輸入
四、傳感器脈譜標定
五、同步參數(shù)標定
六、起動參數(shù)標定
七、怠速控制參數(shù)標定
八、放開相關限制量
第五節(jié) 柴油機標定操作
一、起動工況標定
二、怠速工況標定
三、常規(guī)工況標定
四、限速工況標定
五、重寫控制程序
附錄 關于EDBM_ECU基礎功能的說明
第一節(jié) EDBM_ECU硬件功能的說明
一、EDBM_ECU模型資源
二、電源問題
三、其他擴展通道
第二節(jié) EDBM_ECU基礎軟件功能的說明
一、供控制層使用的函數(shù)資源
二、通信功能
三、調(diào)試與標定軟件
參考文獻