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随着能源危机和污染加剧,节能环保意识深入人心,世界各国制定了日益严格的排放法规,人们对于发动机经济性的要求也越来越高。电控高压共轨燃油供给系统不同于传统燃油供给系统,喷油压力与转速无关,能够实现多次喷射,实现理想的喷油率,对于满足动力经济环保要求具有重要作用,是现在发展的主要趋势。电子计算机技术与控制工程的发展使得发动机可电控化的子部件越来越多,现代发动机产品要实现动力、经济、排放等一系列严苛的要求,也需要对空气系统、燃油供给系统、排放后处理系统进行电子控制。ECU (Electronic Control Unit,电子控制单元)控制对象(VGT、ECR、SCR、DPF等)的增加,控制逻辑也变得更加复杂,传统开发方式在开发速度、维护、扩展等方面的难度增加,难以适应新的要求。本文进行高压共轨柴油机电控系统硬件、软件以及相关控制策略的设计研究,在以下几个方面进行具体研究开发工作。对电控高压共轨燃油供给系统的组成结构以及控制原理进行了深入了解,分析了主要组成部件(传感器、执行器)的工作原理与电气特性。对电控高压共轨柴油机的控制策略进行分析,包括工况模式识别、共轨压力控制、启动工况控制、怠速工况控制、常规工况控制、过渡工况控制、超速工况控制、限速工况控制、喷油控制策略、喷油定时控制等。硬件方面,设计了核心板-扩展板形式的ECU硬件电路。选用了意法半导体公司的ARMCortex-M3内核STM32微控制器作为ECU主控芯片,电路包括电源模块,输入信号调理模块,输出驱动模块,通信模块。软件方面,研究了嵌入实时操作系统RTX内核的原理与特性,根据控制的需求进行配置;划分软件层次,基础层软件包括:直接操作硬件的驱动程序与基本控制处理函数,包括转速角速度计算、脉谱查找、PID控制等;在控制层,根据控制需求,编写控制任务,实现控制、诊断、通信功能。在虚拟环境下ECU软件进行了仿真测试,表明该ECU具备了基本的控制功能,具有良好的稳定性、可扩展性。