汽车发动机ECU实现方法研究

发布时间：2017-04-14 17:07

  本文关键词：汽车发动机ECU实现方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着自主创新意识的增强,汽车电子产业化口号的提出,国内掀起了汽车发动机电子控制单元(ECU—Electronic Control Unit)研究的热潮,相继设计出排放达到欧I、欧II标准的电喷发动机系统,但在实际应用中,还存在着种种的问题。 本文以典型的汽车电喷发动机(桑塔纳2000 AGR型)为平台,通过对其信号采集系统(传感器以及其输出信号)、执行元件(包括驱动信号)、发动机主要控制项目深入的分析和总结,提出了一种ECU的实现方法。 输入信号的相关性和实时性是ECU设计的重点和难点。信号的相关性导致难以用数学模型来抽象发动机工况,本文采用实验的方法,ECU不断检测发动机的实车参数,判定发动机工况,查表获得该工况的数据,然后输出控制信号驱动执行机构动作。在硬件设计上,采用FPGA控制A/D转换芯片实时采集数据,在软件设计上,采用嵌入式实时操作系统,以满足ECU系统对实时性的要求,同时,较好的解决了ECU控制软件设计复杂和维护困难的问题。 在充分进行可行性论证的基础上,完善了ECU的硬件设计总体方案;设计了基于单片机的ECU硬件单元电路,包括ECU的输入、输出信号处理通道以及μC/OSⅡ嵌入式实时操作系统在LPC2292单片机上的移植;设计了燃油喷射控制项目的软件流程;最后通过模拟仿真,实现了发动机部分工况下的空燃比的开环控制目标。
【关键词】：ECU 发动机 信号 嵌入式操作系统 喷油
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U464
【目录】：

• 第一章 引言9-13
• 1.1 课题来源及研究意义9
• 1.2 国内外现状9-10
• 1.3 发动机电控系统简介10
• 1.4 本文主要设计10-13
• 1.4.1 作者工作描述10-11
• 1.4.2 本文的组织结构11-13
• 第二章 汽车发动机ECU 总体设计13-35
• 2.1 汽车电喷发动机组成与模型13-14
• 2.2 ECU 输入信号特性分析14-23
• 2.2.1 信号分类14-15
• 2.2.2 曲轴转速、位置信号15-16
• 2.2.3 同步信号16-18
• 2.2.4 空气流量信号18-19
• 2.2.5 节气门位置信号19-20
• 2.2.6 空燃比反馈信号20-21
• 2.2.7 爆震信号21-22
• 2.2.8 温度信号22-23
• 2.3 典型汽车发动机ECU 控制项目分析23-32
• 2.3.1 燃油喷射控制23-27
• 2.3.2 点火提前角控制27-29
• 2.3.3 怠速控制29-31
• 2.3.4 废气再循环(EGR)控制31
• 2.3.5 电动燃油泵控制31
• 2.3.6 故障自诊断31-32
• 2.4 ECU 总体方案构架32-35
• 2.4.1 ECU 设计的难点分析32-33
• 2.4.2 总体方案33-35
• 第三章 汽车发动机ECU 硬件电路设计35-46
• 3.1 ECU 输入信号处理通道设计35-38
• 3.1.1 数字信号35-37
• 3.1.2 模拟信号37-38
• 3.2 ECU 输出信号处理通道设计38-41
• 3.2.1 喷油器驱动、点火线圈驱动信号39
• 3.2.2 步进电机驱动信号39-40
• 3.2.3 电动燃油泵驱动信号40-41
• 3.3 A/D 控制器及数据存储电路设计41-46
• 3.3.1 A/D 控制器42-43
• 3.3.2 数据存储，FIFO43-45
• 3.3.3 三态缓冲45-46
• 第四章 汽车发动机ECU 软件设计46-62
• 4.1 嵌入式系统简介47
• 4.2 μC/OSⅡ操作系统移植47-51
• 4.2.1 OS_CPU.H 文件的移植48
• 4.2.2 OS_CPU_C.C 文件的移植48-51
• 4.3 ECU 控制程序的分割51-60
• 4.3.1 硬件系统初始化51
• 4.3.2 时刻的获取51-55
• 4.3.3 数据的分析处理55-60
• 4.4 燃油喷射控制60-62
• 第五章 汽车发动机ECU 系统调试与仿真62-76
• 5.1 稳定工况的喷油控制仿真62-66
• 5.1.1 怠速工况仿真62-65
• 5.1.2 匀速行驶工况仿真65-66
• 5.2 过渡工况的喷油控制仿真66-69
• 5.2.1 加速工况仿真66-68
• 5.2.2 减速工况仿真68-69
• 5.3 空燃比信号对喷油量的修正69-70
• 5.4 爆震信号对点火提前角的修正仿真70-72
• 5.5 怠速步进电机控制仿真72-76
• 第六章 结论76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-79
• 在读期间取得的研究成果79-80
• 附录Ⅰ80

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孙会强;李九州;刘大召;;基于实时操作系统发动机电控单元软件的设计[J];福建电脑;2008年12期

2 夏峰;程莉;谢巧会;;ECU电喷系统输出信号的采集[J];电子元器件应用;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 吴伟斌;李礼夫;洪添胜;;汽油/CNG两用燃料发动机ECU在环仿真[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王攀;基于LabCarXT硬件在环的EMS自动测试系统开发[D];武汉理工大学;2011年

2 赵坤;全液压平地机单泵双马达系统参数匹配和同步性研究[D];长安大学;2011年

3 曹立军;小型两缸燃气发电机组控制系统设计[D];山东大学;2011年

4 王升山;离合器不分离AMT换挡过程中发动机控制[D];吉林大学;2007年

5 李雪松;基于CAN总线的汽车发动机电子测控系统的研究[D];南京航空航天大学;2008年

6 杨南;发动机通用电控单元研究与开发[D];中南大学;2009年

7 张玉波;电喷发动机ECU硬件在环仿真测试平台的研究[D];天津理工大学;2009年

8 张孟锋;高压共轨柴油机进排气系统控制策略研究[D];长安大学;2010年

9 江坤;基于PID的柴油机ECU轨压控制研究[D];长安大学;2010年

10 李九州;基于实时操作系统发动机电控单元软件的研究[D];东北大学;2008年

  本文关键词：汽车发动机ECU实现方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：306444