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ECU中燃油喷射和点火的MAP、控制算法和程序‘凤凰城娱乐手机APP下载’2020-10-27 17:47

本文摘要:ECU控制怠速控制阀,使发动机能以最佳怠速扭矩运转。电喷系统的组成电喷系统除了化油器发动机中常见的电源、充电装置、点火装置和低速装置外,还包括电子燃油喷射控制装置、怠速控制装置、电子控制单元ECU和各种信号采集装置(传感器)。

电喷

目前国内生产的中高档轿车的发动机虽然基本采用燃油电喷技术,电喷系统的零部件基本不具备设施研发能力和生产能力,但不具备电喷发动机的自律知识产权,都属于电喷发动机生产线或从国外引进的电喷系统。特别是核心部件ECU (Electronic Control Unit)由外商控制,ECU中燃油喷射和点火的MAP、控制算法和程序是完全保密的。同时,由于进口国家和规格多,一些企业缺乏自由选择示范,引进的技术水平和产品质量参差不齐,许多企业缺乏足够的既定实验。

本研究项目只是将人、车、环境作为一个综合系统,综合协商各种因素,使车辆的控制性能逐渐契合的一个ECU。因此,具有较高的经济效益和社会效益,这将增强工业控制网络和嵌入式控制系统在汽车工业中的应用,使汽车更加智能化和人性化。

2.研究内容本项目的主要控制对象是燃油喷射和点火装置。同时,它还具有一些辅助控制功能。主要包括:(1)智能喷油控制(IIC),主要包括喷油量、喷油定点、供油停止和油泵的控制。

由于采用了智能设计,解决了相同控制算法的严重缺点,可以有效地节省燃油,提高整体性能。(2)进气控制,主要包括动力阀和涡流阀控制,可以有效提高发动机的输入扭矩和功率。

(3)涡轮控制:ECU根据吸气压力传感器检测到的吸气压力信号控制泄压电磁阀,从而控制排气通道切换阀,改变排气通道的南北,从而控制排气涡轮增压器转入工作或暂停状态。(4)电子点火控制ESI(electricalsparkingnite),点火装置的控制主要包括点火提前角的控制、通电时间(开启角)和恒流控制、爆震控制等。

(5)怠速控制ISC(怠速控制)。在不同的怠速工况下,如汽车行驶、空调压缩机工作、变速器换档、发电机负荷增加等。ECU控制怠速控制阀,使发动机能以最佳怠速扭矩运转。

(6)废气控制,控制项目主要包括:废气再循环控制(EGR)、氧传感器和三元催化开环和闭环控制、二次空气喷射控制、活性炭罐电磁阀控制等。(7)报警和提醒:ECU控制各种提醒和警告装置,指示相关控制系统的工作情况,如果控制系统经常出现故障,则接收报警信号。(8)传感器故障预诊断参考系统(过热维护),当主ECU检测到传感器或线路故障时,不会跟随主ECU预编程得到的设定值,使发动机仍能保持运转,但性能会有所提高。

(9)系统可以验证主ECU故障。当主ECU再次出现故障时,可用的验证系统不会自动启动,从而使发动机转为强制运转,让驾驶员可以外出维修。3.电喷系统的组成电喷系统除了化油器发动机中常见的电源、充电装置、点火装置和低速装置外,还包括电子燃油喷射控制装置、怠速控制装置、电子控制单元ECU和各种信号采集装置(传感器)。

图3-1,右图,是电喷雾系统的组成。执行器还包括喷油器、点火线圈、火花塞和怠速装置。

采集的信号包括节气门开度、吸气燃烧室压力、扭矩、爆震信号、发动机本体加热水温、尾气氧浓度和吸气温度。作为信号处理控制装置,ECU将信号经过一系列处理后转换成可识别的值,然后进行计算处理,得到输入到执行器的控制信号。

除了对采集的信号进行动态、准确的剔除外,ECU的控制精度在执行机构的运动中也要准确。在电控单元控制程序中使用一些算法不仅可以建立更高的控制 4.ECU通过分析电喷系统的组成可以看出,ECU是控制核心最重要的位置。由于控制对象的时变性和非线性,使用ECU的发动机控制系统已经发展到以控制系统为中心:在控制结构上,以ECU为核心,通过CAN总线建立与I/O设备的通信;在控制算法上,将模糊控制理论、PID调节和BP神经网络相结合,采用了该结构的MAP和怠速控制模型。图4-1是电喷系统的控制结构。

ECU的CPU采用具有浮点运算能力的DSP芯片,各检测信号和驱动控制电路均可采用独立的国家级单片机或具有A/D和电源切换的CAN总线模块。在其结构确定后,ECU的控制能力在于控制程序的研发。

由于控制状态和策略简单,下面以ESI为例进行说明。ESI控制的核心问题是点火提前角的控制。但不同工况下的控制策略几乎不一样:发动机处于起动工况时,由于起动转速波动大且慢,无法根据MAP确定点火提前角;当发动机处于瞬态工况时,由于开环控制,需要用插值法计算点火提前角;当发动机处于稳态时,需要区分发动机是否在爆炸,然后采用闭环控制,即调整最后一个MAP map值,以获得拟合的点火提前角。

图4-2是点火提前角控制程序的流程图。本文在分析总结国内外现有系统和近期研究成果的基础上,明确提出了基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器的设计方案,并进一步开展了各种参数的模拟台架实验,最终获得了各种工况下的智能MAP和控制程序。

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