臺架試驗用GDI發(fā)動機電控單元硬軟件設(shè)計.pdf

1、缸內(nèi)直噴汽油機(GDI)在動力性和燃油經(jīng)濟性方面具備進一步挖掘的潛力,是內(nèi)燃機發(fā)展的重要方向之一。GDI發(fā)動機的關(guān)鍵點及難點在于在燃燒室內(nèi)形成理想的稀燃混合氣,其中噴油壓力、噴油時刻、噴油量、噴油次數(shù)、噴霧特性、點火提前角等諸多因素都會影響混合氣的形成,進而影響發(fā)動機工作性能。為了研究各種不同因素對發(fā)動機工作性能的影響,設(shè)計了一個用于臺架試驗的發(fā)動機電控系統(tǒng),為開展GDI發(fā)動機的研究提供良好的控制平臺,主要研究內(nèi)容如下:
　　

2、1)根據(jù)試驗用電控系統(tǒng)的功能要求,確定了需配置的傳感器和執(zhí)行器,由此提出了電控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案。針對不同的傳感器輸入信號特性和執(zhí)行器輸出驅(qū)動原理,設(shè)計了基于XC164CS單片機的電控單元硬件電路。
　　 2)噴油是影響缸內(nèi)混合氣形成的關(guān)鍵,根據(jù)噴油器對驅(qū)動電流的要求設(shè)計了噴油驅(qū)動電路。為了節(jié)省系統(tǒng)軟件資源,驅(qū)動電路以硬件反饋控制形成3段驅(qū)動電流驅(qū)動噴油器工作,驅(qū)動電流大小為預(yù)先設(shè)定并可調(diào)。試驗結(jié)果表明,該電路能有效降低噴油器開啟

3、時間,實現(xiàn)多次噴油,并消除蓄電池電壓波動對噴油精度的影響。
　　 3)基于任務(wù)調(diào)度機制和中斷處理方式設(shè)計了電控單元軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),劃分軟件系統(tǒng)任務(wù)并分配任務(wù)優(yōu)先級。編寫了任務(wù)執(zhí)行程序、中斷服務(wù)程序等軟件系統(tǒng)底層程序,為電控單元實現(xiàn)控制算法奠定了基礎(chǔ)。為便于發(fā)動機到達設(shè)定工況進行實驗研究,軟件設(shè)置了自動控制和手動控制兩種工作模式。
　　 4)為方便試驗人員進行實驗操作,設(shè)計了后臺管理軟件。該軟件可實時監(jiān)控發(fā)動機運行過程中