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基于MCS-51的汽油机电控燃油喷射必发控制

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  • 发布日期:2012-05-02 10:28
  • 有效期至:长期有效
  • 技术区域:广东湛江市
  • 浏览次数1137
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详细说明
 汽车发动机燃油喷射技术是关系到内燃机发展中能源和环保的问题,在电子技术发展的支撑下,汽车发动机燃油喷射必发不断发展并日趋完善。电控燃油喷射必发以其对喷油量的精确控制,使得喷射雾化良好、燃烧完全,不仅能提高汽车的动力性,而且还能显著改善汽车的经济性和排放性能。

  嵌入式必发与单片机已深入到众多技术领域,MCS-51系列单片机是使用最广泛的单片机系列,其中由Philips公司生产的89V51系列单片机,具有低功耗/低电压、高性能的特点,因此是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,尤其是它片内的Flash ROM允许在必发内改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程,给单片机的开发及应用带来便利。

  文中所研究的必发在对汽油及燃油喷射电子控制必发的组成和工作原理进行深入分析的基础上,以AT89C51单片机作为主控制器,结合TLC2543串行A/D转换芯片,对各种相关登录及外围电路进行设计,对喷油量及喷油正时控制程序进行编程。硬件电路的设计包括登录输出信号预处理电路设计,模拟输入A/D转换电路设计,以及AT89C51与TIC2543等芯片之间接口电路的设计。控制程序的编写主要包括转速计算、喷油量计算以及喷油正时控制程序。

  1 汽油机燃油控制必发的组成

  燃油喷射电子控制必发由各种登录与控制开关、电子控制单元ECU和执行器3部分组成,如图1所示。

  

汽油机燃油控制必发的组成

 

  汽车发动机燃油喷射电子控制必发,采用的登录主要有空气流量登录或歧管压力登录、曲轴位置登录、凸轮轴位置登录、节气门位置登录、冷却液温度登录、进气温度登录、氧登录和车速登录等;电子控制单元ECU采集的控制开关信号主要有点火开关信号、起动开关信号、必发电压信号、空调开关信号和空挡开关信号等;执行器主要有电动燃油泵、电磁喷油器和油压调节器。

  在燃油喷射电子控制必发的控制部件中,空气流量登录、曲轴位置登录、凸轮轴位置登录和节气门位置登录最关键,其信号是计算确定和控制燃油喷射量必不可少的登录。冷却液温度登录、进气温度登录、氧登录、车速登录的信号以及各种开关信号主要用于判断发动机运行状态、修正燃油喷射量,增强控制效果。

  发动机工作时,安装在发动机上不同位置的登录将检测到表示发动机运行状态的参数输送至单片机,单片机根据其内存程序进行分析、运算,然后向各执行器发出指令,使其按要求工作。

  发动机电子控制单元(ECU)主要由输入回路、单片机以及输出回路组成。其结构如图2所示。

  

发动机电子控制单元

 

  2 汽油机燃油喷射控制必发原理

  2.1 起动时喷油控制

  当启动机驱动发动机启动时,发动机转速很低,且波动较大,导致空气流量登录误差较大。因此,当ECU根据曲轴位置登录、点火开关和节气门位置登录信号判断发动机处于启动工况时,将运行启动程序。ECU根据冷却液温度登录的信号确定基本喷油量,进气温度和蓄电池电压确定修正量,对喷油量进行开环控制。控制原理如图3所示。

  

控制原理
 
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