硕士学位论文
汽油机电控燃油喷射系统ECU技术研究
金属型铸造机姓名：胡新强
申请学位级别：硕士
专业：车辆工程
指导教师：石维佳
20071101
河北工业大学硕士学位论文
酷网站汽油机电控燃油喷射系统ECU技术研究
摘 要
随着排放法规的日益加严和市场对汽车性能、节能等要求的不断提高，发动机电控技术得到越来越广泛和深入地发展。作为汽车电子核心技术之一，发动机电控系统软硬件技术及其自主创新研究和开发，对于我国汽车工业的发展具有非常重要的现实意义。 基辛格本文以四缸汽油机电控燃油喷射系统为研究对象，结合对燃油喷射系统组成与控制策略的全面分析，基于英飞凌16位单片机XC167CI，采用嵌入式C语言，完成了多点燃油顺序喷射系统ECU的软件设计与调试，并进行了初步的实验研究。
在对电控多点燃油喷射系统原理与控制进行分析的基础上，本文通过磁电式曲轴位置传感器（CAS）和具有58X-2齿形结构的曲轴信号轮，结合霍尔式凸轮轴位置传感器（CPS）实现了对曲轴转角、转速的测量，以及发动机的判缸与喷油量、喷油正时控制。
本文对发动机起动工况、运行工况及过渡工况（加减速工况）的控制策略做了全面分析。对起动工况喷油采用了预喷、起动喷射和起动后加浓的控制方式。对运行工况喷油采用了速度－密度法，通过发动机速度和进气歧管绝对压力，对基本喷油脉宽查表插值，并根据其他工况参数进行修正控制及空燃比闭环反馈控制，实现了对运行工况燃油喷射的综合控制。同时，以节气门开度变化率为参考，实现了加减速的判断与喷油控制。
基于英飞凌（Infineon）16位单片机XC167CI的捕捉比较（CAPCAM）单元、ADC单元及定时器单元
等丰富的硬件资源，结合相应的控制策略，采用了嵌入式C语言，完成了多点燃油顺序喷射系统ECU的软件设计与调试，并对系统进行了初步的实验研究。系统经调试运行，能基本实现发动机的喷油控制功能，并为今后对发动机ECU的深入与扩展研究建立一个良好的软硬件平台。
关键词：发动机电控，汽油机，电控单元ECU，多点燃油顺序喷射
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汽油机电控燃油喷射系统ECU技术研究
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ECU STUDY OF GASOLINE ENGINE ELECTRONIC
FUEL INJECTION SYSTEM
ABSTRACT
With the increasingly rigorous emission regulation and more requirements in automotive
performance and energy-saving, engine electronic control technologies have been developed more a
nd more extensively and intensively. As a core technology of automotive electronics, hardware and software of engine electronic control system and its independent innovation has a profound and realistic significance to the development of automotive industry in our country.
In the thesis, gasoline engine EFI system with 4 cylinders is the research subject. There is a rounded analysis to the composition and control strategy of EFI system. And the software of system is designed and debugged in embedded C programming language based on Infineon 16bit MCU XC167CI. Then primary experiment study is carried out.
According to the principle and characteristic of sequential multi-point EFI system, we select magnetoelectric crankshaft angle sensor (CAS) , crankshaft signal wheel with 58X-2 structure, and hall camshaft position sensor (CPS). Through them, these functions can be carried out, such as crankshaft angle and speed measure, engine cylinder identification, injection timing and pulse width controls.
The engine control strategies include crank mode, run mode and transient mode (acceleration and deceleration) in the thesis. In crank mode, injection control includes primary, crank injection and thick correction after crank. In run mode, speed-density method is adopted, so basic injection pulse width i
s got by look-up table and interpolation. The table is composed of engine speed and manifold absolute pressure. Injection control is finished by the combination of basic pulse width and its corrections including A/F close-loop control. Moreover, identification and injection of acceleration and deceleration modes are controlled by the change rate of throttle position.
The software design and debugging of multi-point sequential EFI system is accomplished on the base of Infineon 16bit MCU XC167CI, relevant control strategies and embedded C language. Some functions of XC167CI MCU are used, which include its ADC unit, GPT unit and CAPCAM unit etc. Finally, the system is validated through some primary experiment. They prove that the injecting control function can be carried out right. The system will be a helpful hardware and software basement to more extensive and intensive study of engine ECU.
KEY WORDS: engine electronic control, gasoline, electronic control unit (ECU), multi-point sequential fuel injection
原创性声明
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异物志
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河北工业大学硕士学位论文
第一章 绪论
§1-1 引言
当今时代，汽车工业已成为一个国家工业发展的支柱产业，汽车技术己成为一个国家工业技术水平的标志，在我国尤为明显。汽车的电子化程度也已被看作衡量一个国家汽车工业水平的重要标志【1】。
法规和市场一直是汽车工业向前发展的两个助推器。进入20世纪90年代，汽车保有量的不断增多，导致石油能源消耗的急剧增加，汽车排出的废气造成的大气污染日趋严重，交通拥堵，交通事故不断增多。机动车的环境保护问题己经成为影响行业发展的重要因素。世界机动车工业的发展历程表明，只有走可持续发展的道路，才能够实现行业的稳定、健康发展【2】。
加之人们对汽车安全、舒适、便捷、安全的追求，对汽车的性能提出了更高的要求。使用传统的机械办法已经不能使汽车的性能进一步得到明显的改善和提高。近年来，微电子技术的飞速发展，特别是微型计算机技术的巨大进步，电子技术和传统的机械结构相结合，使得人们对环保、节能、安全、便捷与舒适等问题的需求得到了进一步的满足。汽车制造与电子信息技术融合程度的提升，催生并培育了汽车电子这个集半导体、通讯、光电、资讯等高科技技术为一体的新兴产业。汽车电子化程度逐年增加，使汽车进入高科技产品的范畴，汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
发展汽车电子产业对节约能源，改善环境，提高汽车安全性，增强国防力量也具有重要意义。目前我国汽车电子的专业研究人员很少，对引进国外技术的消化理解不够，仅停留在应用水平上，这将大大
限制我们民族工业的发展。汽车工业是国民经济发展的支柱产业，各种国内名牌轿车的成功体现了引进国外先进技术为汽车工业的发展注入的生机和活力，使我们可以在消化吸收先进科技成果的同时，发展我们自己的科技力量，以尽早赶超世界先进水平，这是汽车工业能够腾飞的必由之路。
§1-2 发动机电控系统现状与发展趋势
海滨墓园发动机系统中传感器、执行器、相关的燃料供给设备与电控单元ECU (Electronic Control Unit)以及其中进行发动机管理的软件构成了发动机管理系统。其中ECU硬件为发动机管理系统的基础，对发动机的工作过程进行管理的软件则是发动机管理系统的核心。
目前，发动机管理的核心技术基本由国外公司掌握，发动机管理系统的市场也多被由国外公司垄断。
全球发动机管理系统市场中大部分份额由德国博世、德国大陆、美国德尔福和日本电装等几家大公司占
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