天然氣發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU設(shè)計與研究.pdf

1、天然氣發(fā)動機的研究不僅對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)有較大的意義，同時還促進了環(huán)境改善，世界上許多國家都非常重視天然氣發(fā)動機技術(shù)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機電控系統(tǒng)技術(shù)得到了較大的提升，本文針對某型號四缸天然氣發(fā)動機，對其電控系統(tǒng)ECU進行了設(shè)計及研究。
　　首先對天然氣發(fā)動機電控系統(tǒng)中傳感器及執(zhí)行器的工作原理進行了研究，對硬件電路設(shè)計的五大部分微控制器、電源管理、傳感器信號處理、執(zhí)行器驅(qū)動以及通信接口等模塊電路的要求進行了查閱及計算分析，并給出

2、了相應的設(shè)計方案及具體原理圖；并分析了汽車環(huán)境中的電磁干擾現(xiàn)象，對其解決方法進行了說明。
　　其次針對58x曲軸位置信號，提出了發(fā)動機曲軸位置同步及其倍頻方法，并基于 S12X微控制器實現(xiàn)了該方法，曲軸位置單位精度為(6/32)°，有效地解決了點火控制精度問題，并基于該方法給出了天然氣發(fā)動機燃料噴射與點火基本時序控制策略。臺架測試表明發(fā)動機啟動正常，運行良好，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定怠速，天然氣燃料噴射及點火得到了有效控制，驗證了該控制策略的

3、正確性。
　　然后基于步進電機式怠速閥，分析諸多類型控制方法的優(yōu)點，選擇模糊PID控制方法應用到天然氣發(fā)動機的怠速控制上，從理論上分別對模糊控制與PID控制進行了研究，并給出了模糊PID控制方法模型。對模糊PID控制方法的實現(xiàn)過程進行了詳細說明，包括模糊規(guī)則表、PID參數(shù)的確定以及怠速閥對控制方法結(jié)果的調(diào)節(jié)過程，此外還介紹了步進電機驅(qū)動過程。最后對該控制方法進行了驗證分析，實驗結(jié)果表明了該方法的有效性，可以應用于天然氣發(fā)動機怠速控