天然气发动机电控单元开发

【摘要】： 随着排放法规的日益严格和能源需求的日益加大,发展车用替代燃料已成为汽车领域发展的新热点。天然气由于储量丰富,排放低等特点成为各大汽车厂商开发替代燃料汽车的理想选择。 本文对压缩天然气(CNG)汽车、发动机和天然气发动机电控系统的发展历程进行了介绍,对CNG发动机控制单元的硬件电路进行了设计开发,对CNG发动机控制系统中应用的正时控制方案、燃气喷射控制、点火控制、闭环Lambda控制和电子节气门控制进行了研究,对CCP协议及利用基于CCP协议的标定工具建立完整标定系统的方法进行了介绍,最后通过硬件在回路仿真和发动机台架完成了对发动机控制单元的功能验证。 论文的另外一项工作是在32位控制器MPC555上进行系统开发,掌握32位控制器平台的开发技术;控制软件开发是电控单元开发中的一个关键环节,论文对控制软件的规范开发方法和流程进行了研究,并在系统开发中进行了实践。 硬件在回路仿真试验和发动机台架试验表明,设计的CNG发动机电控单元软件和硬件都达到了设计要求。 【关键词】：CNG发动机 电控单元 控制策略 空燃比 CCP
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK433
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 引言7-8
• 1.2 课题背景及研究意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-14
• 1.3.1 国外研究现状9-13
• 1.3.2 国内CNG汽车发展现状13-14
• 1.4 课题阐述14-15
• 1.5 论文主要内容15-16
• 第二章 CNG发动机电控系统整体结构16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 CNG发动机电控系统构成16-17
• 2.3 CNG发动机控制系统的基本组成17-18
• 2.4 控制功能设计18-24
• 2.4.1 进气管模型的设计20-23
• 2.4.2 空燃比控制功能设计23
• 2.4.3 天然气压力控制23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 CNG发动机电控单元硬件设计25-37
• 3.1 引言25
• 3.2 32 位处理器MPC55525-26
• 3.3 硬件ECU整体设计26-34
• 3.3.1 电控单元传感器输入信号处理电路设计29-32
• 3.3.2 电控单元执行器输出电路设计32-34
• 3.3.3 电控单元硬件抗干扰设计34
• 3.4 电子节气门控制34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 CNG发动机电控单元控制软件设计37-63
• 4.1 引言37
• 4.2 CNG发动机电控系统控制软件的特点37-38
• 4.3 电控单元开发过程和方法38-42
• 4.3.1 传统的电控单元开发模式38-40
• 4.3.2 基于模型的电控单元开发流程40-42
• 4.4 电控系统软件的总体设计42-46
• 4.4.1 中断处理接口43-44
• 4.4.2 任务调度模块44
• 4.4.3 系统控制原理44-46
• 4.5 发动机位置正时46-53
• 4.5.1 机械正时关系46-47
• 4.5.2 软件正时关系的实现47-48
• 4.5.3 时间处理单元（TPU）的配置48-49
• 4.5.4 采样时间的计算49-50
• 4.5.5 正时处理主程序50-53
• 4.6 燃气喷射控制53-56
• 4.6.1 燃气量控制53-56
• 4.6.2 燃气喷射正时56
• 4.7 稀燃空燃比的反馈控制56-60
• 4.8 点火控制60-62
• 4.8.1 点火提前角的计算60-61
• 4.8.2 点火提前角的控制61-62
• 4.9 本章小节62-63
• 第五章 基于CCP协议的标定系统的应用63-72
• 5.1 引言63
• 5.2 ASAM MCD 标准63-67
• 5.2.1 ASAM MCD 标准简介63-64
• 5.2.2 CCP 协议64
• 5.2.3 CCP消息体定义64-65
• 5.2.4 CCP的命令和功能实现65-67
• 5.3 系统方案和实现67-68
• 5.4 CANape在ECU标定中的应用68-72
• 5.4.1 标定方式68-69
• 5.4.2 标定数据固化69-70
• 5.4.3 标定应用70-72
• 第六章 ECU试验和发动机台架试验72-77
• 6.1 引言72
• 6.2 第一阶段测试72-73
• 6.3 第二阶段硬件在回路仿真测试73-74
• 6.4 第三阶段发动机台架测试74-77
• 第七章 全文总结及展望77-79
• 7.1 全文总结77-78
• 7.2 今后工作展望78-79
• 参考文献79-82
• 摘要82-84
• ABSTRACT84-86
• 致谢86-87
• 导师及作者简介87

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