基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器研究

2009-08-19 19:29:26来源: 中国智能化网

1 引言

  目前,我国生产的中高档轿车的发动机虽然基本上都采用了燃油电喷技术,并对电喷系统的元器件已基本具备了配套研发能力和生产能力,但却没有电喷发动机自主知识产权,均属于引进国外电喷发动机生产线或电喷系统。特别是作为核心部件的ECU(电控单元)却被外商掌握,ECU中的喷油和点火MAP、控制算法和程序是完全保密的。同时,进口国别多、品种规格杂,一些企业缺乏选择论证,引进的技术水平和产品质量参差不齐,不少缺乏充分的匹配实验。

  本研究项目正是一个将人、车与环境作为综合系统,对各种因素进行综合协调,使汽车的控制性能趋于最优的ECU。因此,具有较高的经济效益与社会效益,将促进工业控制网络及嵌入式控制系统在汽车工业的应用,使汽车更加智能化、人性化。

2 研究内容

  本项目研究的主要控制对象是燃油喷射和点火装置。同时还具有一些相关的辅助控制功能。主要包括:

  (1)智能燃油喷射控制IIC(Intelligent Injection Control),主要包括喷油量、喷射定时、燃油停供及油泵的控制。由于采用了智能设计,解决固定控制算法的不足,可有效的节约燃油,有助于整体性能的提高。

  (2)进气控制,主要包括动力阀和涡流阀控制,可有效改善和提高发动机的输出扭矩和动力。

  (3)增压控制,ECU根据进气压力传感器检测的进气压力信号去控制释压电磁阀,以控制排气通路切换阀,改变排气通路的走向,从而控制废气涡轮增压器进入工作或停止状态。

  (4)电子点火控制ESI(Electrical Spark Ignite),点火装置的控制主要包括点火提前角控制、通电时间(闭合角)与恒流控制、爆震控制等方面。

  (5)怠速控制ISC(Idle Speed Control),发动机在汽车运转、空调压缩机工作、变速器挂入档位、发电机负荷加大等不同怠速运转工况下,由ECU控制怠速控制阀,使发动机都能处在最佳怠速转速下运转。

  (6)排放控制,控制项目主要有:排气再循环控制EGR(Exhaust Gas Recirculation Control)、氧传感器及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)警告与提示,ECU控制各种提示和警告装置,显示有关控制系统的工作状况,若控制系统出现故障时发出警告信号。

  (8)传感器故障预诊参考系统(失效保护),当主ECU检测到传感器或线路故障时,即会按主ECU预先程序提供的设定值,以便发动机仍能保持运转,但性能将有所下降。

  (9)主ECU故障备用冗余系统,当主ECU发生故障时,则会自动启动备用冗余系统,使发动机转入强制运转状态,以便驾驶员将其开去修理。

3 电喷系统的组成

  电喷系统除了一般化油器发动机都有的电源、冲电装置、点火装置及起动装置外,还有电子燃料喷射控制装置、怠速控制装置、电控单元ECU及各种信号采集装置(传感器)。图3-1所示就是一种电喷射系统的组成。

图3-1 电喷系统的基本组成
Fig.3-1 the basic composition of electronic injection system
1.油箱;2.电控油泵;3.燃油滤清器;4.ECU;5.燃油喷射阀;6.燃油控制阀及油压调节器;7.进气歧管;8.冷启动阀;9.节气门位置传感器;10.空气传感器;11.氧浓度传感器;12.热定时开关;13.水温传感器;14.点火分配器;15.怠速执行器;16.电池;17.点火及启动开关

  

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关键字:CAN总线  发动机  电喷  智能  燃油喷射  控制  ECU

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2009/0819/article_1177.html
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