小型汽油机燃油喷射系统试验仿真平台的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文小型汽油机燃油喷射系统试验仿真平台的研究姓名：朱海涌申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：杨海青20070501南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文以小型二冲程汽油机为研究对象，通过发动机台架实验，获取不同油门开度和转速下燃油喷射系统的一系列工作参数，如节气门开度、发动机转速、进气温度、气缸温度、蓄电池电压以及喷油脉宽。通过分析台架实验数据，以逆向研究的方法绘制喷油MAP图。以此喷油MAP数据为基础，设计了燃油喷射系统控制芯片硬件电路和控制软件，并应用LABVIEW软

2、件编写上位PC机程序，构建了一个燃油喷射系统仿真试验平台。研究工作主要有：1.以采用簧片阀进气、电控燃油喷射方式的Hirth3203E二冲程发动机为研究机型，在发动机实验室进行台架试验。获取并分析发动机喷油脉宽数据，逆向绘制喷油MAP图，制定本课题研究方案。2.确定燃油喷射系统的传感器和执行机构，选取ATMEL公司的8位高性能单片机AT89S52作为控制CPU，分别设计并验证了各传感器信号调理电路和执行机构驱动电路以及上、下位机数据通讯接口,将各部分电路集成，完成总体ECU的硬件设计。编写上位机LAB

3、VIEW计算、显示及存储程序，配合后续的控制软件编写与系统调试。3.制作试验电路板，分模块编写系统控制软件。完成转速采集计算，节气门开度A/D转换，喷油脉宽输出和串口通讯等子程序，各模块独立并行开发、单独调试。其中设计了扩展数据表查表技术，实现对MAP图喷油脉宽的准确读取。4.制作印刷电路板，进行了软、硬件系统调试，实现了基本的控制软件。通过实验数据比较分析，对整个控制流程与控制算法进行比较深入的了解学习。最后设计了喷油脉宽信号采集检测电路。所有系统有效地演示了电控燃油喷射的基本功能，为本实验室进一步

4、开发电控燃油喷射系统走出了基础的一步。关键词：汽油机，电控燃油喷射，单片机，硬件，软件，LABVIEW，台架试验i小型汽油机燃油喷射系统试验仿真平台的研究ABSTRACTThepaperisbasedonasmalltwo-strokegasolineengine.TheenginewastestedontheeddycurrentdynometerusingthesoftwarethatcanmonitortheECUinternaldataflow.Andtheelectroniccontrolf

5、uelinjectionsystemparameters(e.g.throttleposition,enginespeed,ambientairtemperature,enginecrankcasetemperature,durationofinjection)wereacquiredonmanydifferentoperatingconditionsofengine.ThenthefuelinjectionMAPwasobtainedbycollectingandanalyzingtheparame

6、ters’data.BasedonthefuelinjectionMAPdata,afuelinjectionsystemcontrolunitincludinghardwareandsoftwarewasdesigned.PlusthemonitorsystemontheabovePC,afuelinjectionsimulationsystemwasfundamentallydeveloped.Thecontentsoftheresearchareoutlineasfollow:1.Testing

7、theHirth3203Eenginewhichequipselectroniccontrolfuelinjectionandreedvalveontheeddycurrentdynometer.Byanalyzingtheacquiredparameters’datatoobtainthefuelinjectionMAP.2.ChoosingAT89S528-bitmicrocontrollerastheCPUofthesimulationsystemafterdeterminingthesenso

8、rsandexecutors.Thetestedsensorsignalsadjustmentcircuits,executionmachinedrivercircuitsanddatacommunicationinterfacewereseparatelydesigned.VariousinterfaceswerealsointegratedtofinishtheECUhardwaredesignanddebugsystemhardware.Monit