汽油机电控单元原理机的研制及控制策略研究

摘要

近年来，随着我国居民生活水平提高，国家产业政策的支持，以及国际汽车厂商进行产业转移，我国汽车工业迎来了高速发展的时期，汽车已成为国民经济的支柱性产业。同时汽车年产量每年大幅提高，已经成为世界第二大汽车生产国。今年金融危机的影响，国外汽车厂家陷于危机，以目前的情况来看，汽车行业必将“洗牌”。而作为国家大力发展的行业，我们需要努力使产业升级，以图在“洗牌”中占据自己的“制高点”。作为汽车核心的发动机，至今我们还无法完全生产，尤其是其中最主要的控制单元，我们至今都还没有产业化，这已经严重制约着我们的产业发展。 本文正是基于这种状况，希望能在发动机电控部分做处点自己的贡献。论文主要内容包括：剖析国外成熟电控系统、自主设计电控单元原理机的硬软件、搭建试验平台进行模拟测试及台架试验。全文具体工作内容如下： ⑴研究成熟系统：剖析通用赛欧轿车配套的Delphi/ITMS-6F 电控系统。通过查阅资料、信号采集与测试等手段，逐一分析ITMS-6F 电控系统中传感器输入信号和执行器驱动信号的特征。大致了解ECU的控制功能，并建立自己电控单元原理机的硬软件设计方案。 ⑵设计电控单元原理机的硬件电路：包括微控制器的选型、传感器信号处理电路设计、执行器功率驱动电路设计、微控制器系统电路设计等，同时对ITMS-6F 原配线束接口进行了改装以便与电控单元原理机连接。 ⑶设计电控单元原理机的软件程序：软件的开发采用至顶向下设计的手段，通过采集、分析台架试验相关数据，结合汽油机工作原理等知识，制定软件总体控制框架。完成的软件功能任务主要包括曲轴信号处理任务、点火驱动任务、喷油驱动任务、部分工况任务等。程序采用任务调度方法，各任务功能明确，功能间耦合小，优先等级唯一，具有较好的实时控制功能，同时有较高的可靠性和较好的移植性。 ⑷研究非怠速稳定工况的策略：主要研究非怠速稳定工况的喷油策略，点火策略以及MAP 图查表。 ⑸测试电控单元原理机的软硬件并匹配479QE 发动机进行台架试验。第一阶段通过搭建模拟测试平台，利用模拟信号发生装置进行电控单元原理机软硬件前期开发的调试；验证自主设计的电控单元原理机的可行性及可靠性后，匹配479QE 发动机进行第二阶段的台架试验，包括发动机的起动性能试验、暖机过渡性能试验和非怠速稳定性试验。