《台架试验用GDI发动机电控单元硬软件设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《台架试验用GDI发动机电控单元硬软件设计（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、作者姓名塑题蟹 学位类型堂压亟学科、专业麴杰扭越区工程 研究方向凼燃扭电控撞丕导师及职称塍勤副数援2 0 11 年4 月d合肥工业大学l I I II II tl ltl tl t t1 1111l Y 18 8 6 5 12本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学 硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名( 工作单位、职称)主席：球身掣中圄计量抬z 勿磋委员：导师：别一荡彳像乙乜六咨面c ) 玖琅 碑铷彩字陂闰渤独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果
2、，也不包含为获得金起工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：酿蓉灸蟹签字日期：2 0 1 1 年4 月越日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金理王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：龃索L 铭导师签名：签字日期：2 1
3、1 年4 月2 己日签字日期：加，年华月2 2 日学位论文作者毕业后去向：萄电灶工作单位：通讯地址：电话：邮编：力，是内燃机发展的重要方向之一。G D I 发动机的关键点及难点在于在燃烧室内形成理想的稀燃混合气，其中喷油压力、喷油时刻、喷油量、喷油次数、喷雾特性、点火提前角等诸多因素都会影响混合气的形成，进而影响发动机工作性能。为了研究各种不同因素对发动机工作性能的影响，设计了一个用于台架试验的发动机电控系统，为开展G D I 发动机的研究提供良好的控制平台，主要研究内容如下：1 ) 根据试验用电控系统的功能要求，确定了需配置的传感器和执行器，由此提出了电控系统总体结构方案。针对不同的传感器输
4、入信号特性和执行器输出驱动原理，设计了基于X C l 6 4 C S 单片机的电控单元硬件电路。2 ) 喷油是影响缸内混合气形成的关键，根据喷油器对驱动电流的要求设计了喷油驱动电路。为了节省系统软件资源，驱动电路以硬件反馈控制形成3 段驱动电流驱动喷油器工作，驱动电流大小为预先设定并可调。试验结果表明，该电路能有效降低喷油器开启时间，实现多次喷油，并消除蓄电池电压波动对喷油精度的影响。3 ) 基于任务调度机制和中断处理方式设计了电控单元软件系统总体结构，划分软件系统任务并分配任务优先级。编写了任务执行程序、中断服务程序等软件系统底层程序，为电控单元实现控制算法奠定了基础。为便于发动机到达设定工
5、况进行实验研究，软件设置了自动控制和手动控制两种工作模式。4 ) 为方便试验人员进行实验操作，设计了后台管理软件。该软件可实时监控发动机运行过程中各传感器的信息和运行状态参数的变化，实时设置发动机的运行控制参数，并具有修改、存储、下载等M A P 标定功能。后台管理软件通过C A N U S B 设备与电控单元通讯连接，采用了一种“应答”式通讯协议，可保证在通讯发生故障时不会执行错误命令，增强了通讯可靠性。通过对电控系统主要执行器的调试试验，验证了电控单元硬件电路部分的可行性和可靠性，为进一步研究奠定基础。关键词。缸内直喷汽油机；电控单元；硬件电路；软件设计；后台管理软件w a r ea n
6、dE n g i n eG a s o l i n ed i r e c ti n je c t i o ne n g i n e ( O D I ) h a sag r e a tp o t e n t i a li np o w e ra n df u e le c o n o m y I ti so n eo ft h em o s ti m p o r t a n td i r e c t i o nf o ri n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n e F o r m i n gi d e a ll e a nm i x t u r ei
7、 nc y l i n d e ri st h ek e ya n dd i f f i c u l tp r o b l e mo fG D I Al o to ff a c t o r sc a na f f e c tt h em i x t u r ef o r m a t i o na n di n f l u e n c ee n g i n ep e r f o r m a n c e ，s u c ha si n j e c t i o np r e s s u r e ，i n j e c t i o nt i m i n g ，i n j e c t i o nq u a
8、n t i t y , i n j e c t i o nf r e q u e n c y ,s p r a yc h a r a c t e r i s t i c ，i g n i t i o nt i m i n ge t c I no r d e rt os t u d yt h e s ev a r i o u sf a c t o r st h a ti n f l u e n c eo nt h ep e r f o r m a n c eo fe n g i n e ，aG D Ie n g i n ee l e c t r o n i cc o n t r o lu n i
9、 t ( E C U )w a sd e v e l o p e di nt h i sp a p e r , w h i c ha c ta sag o o dc o n t r o lp l a t f o r mf o re n g i n eb e n c he x p e r i m e n t T h em a i nc o n t e n t so fs t u d y i n ga r es h o w na sf o l l o w s ：1 ) T h ec o n f i g u r a t i o no fs e n s o r sa n da c t u a t o
10、r sw e r ed e t e r m i n e db ya n a l y z i n gt h ef u n c t i o nr e q u i r e m e n to fe x p e r i m e n te l e c t r o n i cc o n t r o ls y s t e m s ( E C S ) ，a n dt h u st h eo v e r a l ls t r u c t u r ep r o g r a mo fE CSw a sp r o p o s e d F o rt h ed i f f e r e n tc h a r a c t e
11、r i s t i c so fs e n s o rs i g n a li n p u ta n dp r i n c i p l eo fa c t u a t o ro u t p u td r i v i n g ，t h eh a r d w a r eo fE C Uw a sd e s i g n e db a s e do nX C16 4 C S 2 ) I n j e c t i o ni st h ek e yt h a ta f f e c t sm i x t u r ef o r m a t i o n A ni n j e c t o rd r i v i n
12、gc i r c u i tw a sd e s i g n e da c c o r d i n gt ot h ed r i v i n gc u r r e n tr e q u i r e m e n t so fi n j e c t o r T h e3 - s t e pi n j e c t i o nd r i v i n gc u r r e n tw a sa c h i e v e db yh a r d w a r ef e e d b a c kc o n t r o lm o d et os a v et h es y s t e ms o f t w a r e
13、r e s o u r c e s ，t h ed r i v i n gc u r r e n tw a sp r e - s e ta n da d j u s t a b l e E x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a tt h eo p e n i n gt i m eo fi n j e c t o ri so b v i o u s l yr e d u c e d ，m u l t i p l ei n j e c t i o nc a nb ea c h i e v e da n dt h ei n f l u e n c eo
14、 fb a t t e r yv o l t a g ef l u c t u a t i o n se l i m i n a t e dw i t ht h ei n j e c t o rd r i v i n gc i r c u i t 3 ) T h es o f t w a r es y s t e ms t r u c t u r eo fE C Uw a sd e s i g n e db a s e do nt a s ks c h e d u l em e c h a n i s ma n di n t e r r u p th a n d l i n gm o d e
15、，d i f f e r e n tt a s k sw e r ec r e a t e da n dt h e i rp r i o r i t yw a sa s s i g n e d T h ep r o g r a ms u c ha st a s ke x e c u t i o np r o g r a ma n di n t e r r u p ts e r v i c ep r o g r a mw e r ew r i t e d ，a saf o u n d a t i o nf o rr e a l i z i n gc o n t r o la l g o r i
16、t h mo fE C U T w om o d e s ( m a n u a lc o n t r o lm o d ea n da u t o m a t i cc o n t r o lm o d e ) w e r es e tu p ，m a k ee n g i n er e a c h e dt ot h eg i v e nc o n d i t i o nf a c i l i t a t i n gt oe x p e r i m e n ts t u d y 4 ) T h eb a c k g r o u n dm a n a g es o f t w a r ew a sd e s i g n e dt of a c i l i t a t i n gf o ro p e r a t o r si ne x p e r i m e n ts t u d y I th a st h ea b i l i t yo fm o n i t o r i n gt h ec h a n g eo fr u n n i n gp
