LNG-柴油双燃料发动机电控系统软件设计研究

摘要

在众多的可替代燃料中，人类对天然气的使用历史更加悠久，同时对于天然气的研究更加深入和成熟，相对其它新兴能源具有更好的市场价值和接受能力。所以对于天然气应用的深入研究对社会的发展有着巨大的积极作用，尤其是高耗能的船舶动力行业。对纯柴油发动机增加天然气供给系统，改装为双燃料发动机并采用电子控制已经成为较为成功的应用途径。该文将纯柴油发动机进行改造成为LNG-柴油双燃料发动机，并根据指标要求完成了对负责天然气供给的电控系统软件功能的设计。最后在总结了前期工作的基础上提出了改进方案并进行开发与验证。
　　双燃料发动机天然气的供给具有多种方式，包括增压器前进气和增压器后进气，多点喷射进气和单点喷射进气等。经过综合考虑，该文选择在发动机增压器后通过电控系统控制电磁喷射阀进行单点喷射的方式进行天然气供气。根据指标要求和实际发动机参数搭建了电控系统的硬件平台，包括传感器、电控单元（ECU）以及执行器（喷射阀）的选型。对软件功能进行了详细的设计，主要包括传感器信号的处理、保护功能的设计、通讯功能的实现、流量与占空比的标定以及电控系统控制箱信息的制定。设计了相关的验收试验对上述设计工作进行了验收，保证了软件功能的正确性与可靠性。
　　随后在对前期软件功能设计工作进行总结后，针对其中的不足之处提出了相应的改进方案，一方面在软件功能设计中引进μC/OS-II嵌入式操作系统作为系统支持，提高软件功能设计的高效性以及运行的实时性和稳定性。另一方面实现μC/OS-II向simulink/RTW自动代码生成技术的融合，在软件开发过程中尽可能的减少人工代码的编写，提高软件功能设计的开发效率。最后对生成的代码进行检测，验证了改进方案的可行性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2双燃料发动机的发展与研究现状

1.3发动机电控系统软件简介

1.4本文研究对象

1.5本文主要工作

第2章 电控系统软件初步设计

2.1电控系统硬件平台搭建

2.2电控ECU软件功能设计

2.3测试实验及数据分析

2.4本章小结

第3章 软件功能设计优化

3.1设计优化需求分析

3.2μC/OS-II简介

3.3 RTW自动代码运行机制

3.4本章小结

第4章 基于RTW的RTOS模块开发与测试

4.1 μC/OS-II功能代码的自动生成

4.2系统功能测试

4.3本章小结

第5章 全文总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献