车用发动机EFI系统仿真教学装置设计与制作

发布时间：2017-09-02 03:40

  本文关键词：车用发动机EFI系统仿真教学装置设计与制作

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【摘要】：本文以丰田汽车5A发动机电控燃油喷射系统(简称EFI系统)的基本喷油时间为出发点,旨在开发一套模拟丰田5A发动机EFI系统的教学设备。进行发动机电控仿真设备技术的研究,努力提高电控技术仿真设备的质量。此模拟系统中,以设计的单片机及其集成电路替代ECU。运用丰田5A发动机上现有的进气管绝对压力传感器和曲轴位置传感器采集信号,并将信号进行A/D转换器模数转换后通过编程传到单片机进行处理,经过运算确定喷油脉宽后发出指令控制喷油器喷油。本文先从EFI系统的原理进行研究分析,得到各个参量之间的控制关系。发动机的进气歧管压力与转速是影响基本燃油喷油时间(喷油脉宽)的主要因素,本文从理论模型分析了燃油喷油时间随进气歧管压力与转速变化的变化规律。把5A发动机厂家提供的不同进气压力和转速下的脉宽数据存于单片机ROM中,最后进行仿真教学装置的电路等硬件设计并编程。检测到的进气歧管的压力和发动机的转速信号单片机无法直接识别,进气歧管压力传感器的信号经过模数转换后传送到单片机,发动机的转速信号则要经过放大整形后传至单片机。仿真系统中采用两个51系列的单片机通过内部数据连接来满足设计要求,传感器的信号转换后分别运用数码管实时显示,通过查找单片机ROM中喷油脉宽数据,得到对应的实际喷油脉宽并输出该脉冲信号,通过喷油器驱动电路控制喷油器工作,并同时显示喷油脉宽的对应数值。
【关键词】：汽车EFI模拟系统 进气歧管绝对压力 发动机转速 喷油脉宽
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464-4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-11
• 1.1 发动机EFI系统仿真教学设备的现状9
• 1.2 发动机EFI系统仿真开发意义9-11
• 第二章 车用发动机EFI系统仿真的设计思路11-22
• 2.1 汽车发动机EFI系统介绍11-16
• 2.1.1 发动机电子控制系统的基本组成11
• 2.1.2 EFI系统的组成与基本原理11-13
• 2.1.3 发动机EFI系统中喷油量控制13-16
• 2.2 仿真系统中喷油量的计算16-20
• 2.2.1 气缸每缸每循环空气充气量17-18
• 2.2.2 喷油脉宽的计算18-20
• 2.3 EFI系统仿真设计的思路20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 仿真系统中PIM信号检测系统的设计22-29
• 3.1 MAPS工作特性22-23
• 3.2 仿真系统中PIM信号检测系统硬件电路的设计23-27
• 3.2.1 PIM信号检测系统硬件电路的连线23-24
• 3.2.2 仿真系统中PIM信号的转换24-27
• 3.3 仿真系统中PIM信号检测程序设计27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 仿真系统中NE信号检测系统设计29-37
• 4.1 CKPS工作原理及选用29-30
• 4.2 仿真系统中NE信号检测系统硬件电路设计30-32
• 4.3 仿真系统中NE信号检测系统程序设计32-36
• 4.3.1 测量频率的原理32-33
• 4.3.2 测量周期的原理33
• 4.3.3 误差的来源33-34
• 4.3.4 测量误差分析34-35
• 4.3.5 仿真系统中NE信号检测系统程序设计流程35-36
• 4.4 本章小结36-37
• 第五章 仿真系统中基本喷油量控制的设计37-46
• 5.1 仿真系统中控制基本喷油量的硬件电路设计37-40
• 5.1.1 设计发动机喷油器驱动电路模型37-38
• 5.1.2 喷油器驱动电路仿真的实现及结果分析38-40
• 5.2 仿真系统中控制基本喷油量的程序设计40-45
• 5.2.1 数据的处理及控制方法40-42
• 5.2.2 喷油信号的产生和显示42-44
• 5.2.3 模拟系统控制基本喷油程序设计流程44-45
• 5.3 本章小结45-46
• 总结与展望46-48
• 论文总结46-47
• 工作展望47-48
• 参考文献48-51
• 附录51-75
• 附录一 模拟系统完整硬件电路原理图51-52
• 附录二 传感器信号采集、处理和显示程序52-71
• 附录三 传感器信号采集、处理和显示程序71-75
• 致谢75-76
• 答辩委员会对论文的评定意见76

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本文编号：776217