專利名稱：燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)，特別涉及基于工業(yè)計(jì)算機(jī)的車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)是指燃燒氣體燃料(如液化石油氣LPG、壓縮天然氣CNG、液化天然氣LNG、氫氣和煤氣等)的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)燃用氣體燃料能夠降低有害污染物的排放，對(duì)于解決能源短缺、減輕大氣污染和汽車能源多樣化有積極的意義。電子控制單元(簡(jiǎn)稱ECU)是燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)部件，而軟件(控制算法)和硬件電路(傳感器采集電路和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控單元整體控制品質(zhì)。目前車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控單元幾乎全部采用以單片機(jī)為核心的控制器。由于單片機(jī)的硬件、軟件資源有限，在車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)開發(fā)過程中，會(huì)受到諸多條件限制，很難進(jìn)行多方案、復(fù)雜控制算法的分析調(diào)試及系統(tǒng)特性的實(shí)時(shí)仿真，用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)的開發(fā)十分不方便。雖然專利為CN1749544A的專利文件公開了一種采用工控機(jī)(工業(yè)控制計(jì)算機(jī))為核心的控制系統(tǒng)，用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)夤┙o控制。但該系統(tǒng)采用的是步進(jìn)電機(jī)控制方式，而非新型的噴射式控制方式，同時(shí)該系統(tǒng)也不具備控制算法開發(fā)、調(diào)試和仿真功能。
目前國(guó)內(nèi)外已研發(fā)出用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器開發(fā)的商業(yè)化軟件和設(shè)備，如dSPACE公司的Microbox、Pi Technology推出的適合于汽油機(jī)ECU快速控制開發(fā)平臺(tái)OpenECU系統(tǒng)、Accurate Technologies(ATI)的基于目標(biāo)ECU控制策略快速開發(fā)環(huán)境的No-Hooks OnTarget和江奎科技有限公司的多功能汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元快速開發(fā)平臺(tái)UECU。但是這類商業(yè)化產(chǎn)品針對(duì)性很強(qiáng)，適用范圍窄，主要針對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。國(guó)內(nèi)專利號(hào)為CN1641505A和CN1402187A的發(fā)明創(chuàng)造都提出了一種控制器仿真測(cè)試系統(tǒng)，兩者只具備仿真調(diào)試功能，其目的均是為汽車控制器提供一個(gè)虛擬的檢測(cè)平臺(tái)。專利號(hào)CN1687849A的發(fā)明創(chuàng)造利用單片機(jī)建立了一個(gè)多功能電子控制單元的開發(fā)平臺(tái)，但該平臺(tái)不具備控制策略仿真和評(píng)估功能。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)多點(diǎn)燃?xì)鈬娚淇刂?、控制參?shù)的在線調(diào)整和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；能夠進(jìn)行燃?xì)鈬娚淇刂扑惴ㄩ_發(fā)和離線仿真分析；能夠進(jìn)行控制器部分硬件性能測(cè)試的半物理仿真(或稱為硬件在環(huán)仿真)的車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備及方法。
本發(fā)明的組成為
本發(fā)明的產(chǎn)品的技術(shù)方案它包括開發(fā)裝置、運(yùn)行裝置和信號(hào)處理裝置，開發(fā)裝置通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行裝置連接，運(yùn)行裝置與信號(hào)處理裝置互聯(lián)，信號(hào)處理裝置包括工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡、輸入信號(hào)調(diào)理模塊和輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡與運(yùn)行裝置互聯(lián)，輸入信號(hào)調(diào)理模塊連接工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡，安裝在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器連接輸入信號(hào)調(diào)理模塊，工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡的輸出連接輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊連接燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的控制方法為開發(fā)裝置利用MATLAB圖形化編程開發(fā)環(huán)境建立相應(yīng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，利用RTW生成燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，在建立控制模型后，通過離線狀態(tài)的仿真分析，初步對(duì)控制算法的控制效果進(jìn)行評(píng)估；運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，信號(hào)處理裝置反饋發(fā)動(dòng)機(jī)信息給運(yùn)行裝置，運(yùn)行裝置根據(jù)信號(hào)處理裝置提供的發(fā)動(dòng)機(jī)信息判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，通過實(shí)時(shí)計(jì)算，調(diào)整和標(biāo)定運(yùn)行裝置的控制參數(shù)，在線控制多點(diǎn)燃?xì)鈬娚溟y、點(diǎn)火線圈、怠速步進(jìn)電機(jī)、噴嘴和點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路，開發(fā)裝置和運(yùn)行裝置之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，開發(fā)裝置對(duì)運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行的控制算法中控制參數(shù)在線調(diào)整和標(biāo)定并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存。
本發(fā)明還有這樣一些技術(shù)特征1、所述的運(yùn)行裝置的實(shí)時(shí)計(jì)算參量包括實(shí)時(shí)計(jì)算出燃油噴射閥的噴射時(shí)刻和基本脈寬、閉環(huán)空燃比調(diào)節(jié)的噴射脈寬、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火初級(jí)線圈閉合角和怠速步進(jìn)電機(jī)的位移等基本控制參量，通過信號(hào)處理裝置采集板卡的數(shù)字輸出D/O和多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路和怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制多點(diǎn)燃?xì)鈬娚溟y和點(diǎn)火線圈等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；2、所述的開發(fā)裝置將基于MATLAB環(huán)境建立的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型和控制參數(shù)在線調(diào)整編譯成可執(zhí)行代碼通過Ethernet下載到運(yùn)行裝置；3、所述的運(yùn)行裝置采用xPC Target實(shí)時(shí)內(nèi)核；4、所述的輸入信號(hào)調(diào)理電路連接節(jié)氣門傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和氧傳感器，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路包括點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路、多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路和怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路連接點(diǎn)火線圈，怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接怠速電機(jī)，多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路連接低壓燃?xì)鈬娮臁?br> 本發(fā)明燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)研發(fā)設(shè)備由開發(fā)裝置、運(yùn)行裝置和信號(hào)處理裝置三部分組成。開發(fā)裝置的計(jì)算機(jī)稱為上位機(jī)，主要完成控制模型的設(shè)計(jì)、接口模塊的設(shè)計(jì)，監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)以及通過MATLAB/RTW編譯生成目標(biāo)應(yīng)用程序。開發(fā)裝置通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行裝置連接，控制運(yùn)行裝置仿真進(jìn)程的開始、停止、仿真裝置運(yùn)行參數(shù)和仿真模型參數(shù)的在線調(diào)整，開發(fā)裝置目標(biāo)應(yīng)用程序的下載和運(yùn)行裝置計(jì)算結(jié)果的上傳。運(yùn)行裝置的計(jì)算機(jī)稱為下位機(jī)。開發(fā)裝置編譯生成的目標(biāo)應(yīng)用程序在下位機(jī)上具有很高的實(shí)時(shí)運(yùn)算速度，能夠滿足實(shí)時(shí)控制對(duì)采樣步長(zhǎng)的要求。運(yùn)行裝置通過信號(hào)處理裝置將下位機(jī)與燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。信號(hào)處理裝置包括安裝在下位機(jī)上的工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡、輸入信號(hào)調(diào)理模塊和輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊組成。安裝在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的傳感器信號(hào)通過輸入信號(hào)調(diào)理模塊整形和濾波后，接到下位機(jī)采集板卡的信號(hào)端子板上。采集板卡的輸出信號(hào)經(jīng)過輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊連接燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
下位計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器采集的信息，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，實(shí)時(shí)計(jì)算出燃油噴射閥的噴射時(shí)刻和基本脈寬、閉環(huán)空燃比調(diào)節(jié)的噴射脈寬、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火初級(jí)線圈閉合角和怠速步進(jìn)電機(jī)的位移等基本控制參量，通過采集板卡的數(shù)字輸出D/O和自主設(shè)計(jì)的多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路和怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)上述控制。上位計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)下位計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行的控制算法中控制參數(shù)在線調(diào)整和標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制；上位計(jì)算機(jī)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存。
本發(fā)明的工作原理是開發(fā)裝置的上位計(jì)算機(jī)安裝MATLAB圖形化編程開發(fā)環(huán)境。根據(jù)不同的開發(fā)目的，建立相應(yīng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，主要包括參數(shù)采集接口模塊、數(shù)據(jù)信號(hào)處理模塊、燃?xì)鈬娚淇刂扑惴?、?jì)算結(jié)果處理及顯示模塊。利用RTW生成燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼。在建立控制模型后，通過離線狀態(tài)的仿真分析，初步對(duì)控制算法的控制效果進(jìn)行評(píng)估。運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，根據(jù)信號(hào)處理裝置提供的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，通過實(shí)時(shí)計(jì)算，在線控制多點(diǎn)燃?xì)鈬娚溟y和點(diǎn)火線圈等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。開發(fā)裝置計(jì)算機(jī)和運(yùn)行裝置計(jì)算機(jī)之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，開發(fā)裝置可以在線調(diào)整和標(biāo)定運(yùn)行裝置的控制參數(shù)。
本發(fā)明是一種能夠進(jìn)行車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)開發(fā)的設(shè)備。它能夠在線實(shí)現(xiàn)車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的噴射控制，控制參數(shù)在線調(diào)整和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；能夠在該設(shè)備上離線進(jìn)行燃?xì)鈬娚淇刂扑惴ㄩ_發(fā)和仿真；能夠進(jìn)行控制器部分硬件性能測(cè)試的半物理仿真(或稱為硬件在環(huán)仿真)功能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于該設(shè)備運(yùn)行裝置計(jì)算機(jī)是基于MATLAB環(huán)境運(yùn)行的，可根據(jù)不同車型對(duì)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的參數(shù)進(jìn)行快速修改，或建立新的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，因此平臺(tái)是完全開放和通用的，具有很好的利用前景。根據(jù)開發(fā)目的和考核目標(biāo)的要求，該設(shè)備能夠完整或部分的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品級(jí)控制器的功能，如車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)多點(diǎn)燃?xì)鈬娚洹Ⅻc(diǎn)火、怠速和閉環(huán)空燃比控制等，為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)研發(fā)提供快捷的開發(fā)測(cè)試環(huán)境；利用該設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，在線顯示和保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)；該設(shè)備能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)特性進(jìn)行全面離線或在線的仿真分析，能夠快速實(shí)現(xiàn)不同控制算法的發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比試驗(yàn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2～圖8為本發(fā)明信號(hào)處理裝置電路圖；圖9為本發(fā)明的實(shí)施框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明結(jié)合圖1，本實(shí)施例包括上位機(jī)，連接上位機(jī)的下位機(jī)，與下位機(jī)互聯(lián)的采集板卡，連接采集板卡的輸入信號(hào)調(diào)理電路和輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)氣門傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和氧傳感器連接輸入信號(hào)調(diào)理電路，驅(qū)動(dòng)電路包括點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路、多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路和怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路連接點(diǎn)火線圈，怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接怠速電機(jī)，多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路連接低壓燃?xì)鈬娮臁?br> 實(shí)施例中下位計(jì)算機(jī)采用PIV2.4GHz處理器，采集板卡選用研華公司的PCL812PG多功能采集板卡，該板卡提供16路12位ADC、2路DAC、16路D/I和16路D/O。信號(hào)處理裝置的電路部分由圖2～圖8組成。
圖2為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器信號(hào)處理電路。采用TLC4501CD自動(dòng)校準(zhǔn)高精密運(yùn)算放大器組成的差動(dòng)放大電路實(shí)現(xiàn)氧傳感器信號(hào)的處理，并通過采集板卡AD0輸入到下位計(jì)算機(jī)。
圖3為燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器信號(hào)處理電路。采用TLC4501CD自動(dòng)校準(zhǔn)高精密運(yùn)算放大器組成的放大電路實(shí)現(xiàn)爆震傳感器信號(hào)處理，并通過采集板卡AD1輸入到下位計(jì)算機(jī)。
圖4為信號(hào)處理裝置的信號(hào)接口端子。該端子接口信號(hào)順序?yàn)?、33-12V電源(+)；2、34-信號(hào)地GND(電源地)；3～4-氧傳感器O2；5～6-爆震傳感器knock；7-節(jié)氣門傳感器TPS；8-怠速節(jié)氣門信號(hào)ITPS；9-怠速開關(guān)Iswitch；10-水溫傳感器Tw；11-空氣溫度傳感器TA；12-轉(zhuǎn)速傳感器SP；13-霍爾傳感器；14-MAP傳感器；15～18-燃?xì)鈬娚淇刂菩盘?hào)(+)；19～20-點(diǎn)火信號(hào)；21～28-怠速步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)；29～32燃?xì)鈬娚淇刂菩盘?hào)(-)。
圖5為信號(hào)處理電路與采集板卡連接的端子。該端子接口與采集板卡端口信號(hào)連接如表1所示。
圖6為電源模塊。信號(hào)處理裝置外部供給電源為+12V，由于TLC4501CD和L298芯片需要+5V電源，因此增加了電源模塊。該模塊采用LM7805芯片。
圖7為采用L298芯片組成的怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
圖8為采用L298組成的燃?xì)鈬娮祀姶砰y驅(qū)動(dòng)電路。
表1 PCL812PG采集板卡通道信號(hào)分配
發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門傳感器、怠速節(jié)氣門信號(hào)、怠速開關(guān)、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度傳感器和進(jìn)氣壓力傳感器傳感器，這4路模擬信號(hào)通過采集板卡AD2～AD7通道輸入到下位計(jì)算機(jī)。
轉(zhuǎn)速傳感器和霍爾傳感器通過采集板卡數(shù)字輸入DI1和DI2采集到下位計(jì)算機(jī)。
下位計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器采集的信息，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，實(shí)時(shí)計(jì)算出燃油噴射閥的噴射時(shí)刻和基本脈寬、閉環(huán)空燃比調(diào)節(jié)的噴射脈寬、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火初級(jí)線圈閉合角和怠速電機(jī)的位移等基本控制參量，通過采集板卡DO1～DO4和噴射驅(qū)動(dòng)電路控制4個(gè)燃?xì)鈬娚潆姶砰y、通過采集板卡DO5和DO6控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)序，通過采集板卡DO7～DO10和怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)怠速控制。
結(jié)合圖3，本實(shí)施例由上位計(jì)算機(jī)、下位計(jì)算機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)及安裝在其上的傳感器和執(zhí)行器。如前所述，本發(fā)明具備燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在線控制、控制算法離線仿真和控制器硬件在環(huán)仿真三種功能。其中，控制算法離線開發(fā)和控制器硬件在環(huán)仿真不需要真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)用虛框表示。在上位計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)四種功能建立燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型、生成系統(tǒng)控制模型代碼、控制算法的離線仿真分析和控制效果的評(píng)估和試驗(yàn)數(shù)據(jù)后處理。下位機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)模型，通過信號(hào)處理裝置采集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況信息，實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈬娚淇刂啤?br> 權(quán)利要求
1.一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備，其特征在于它包括開發(fā)裝置、運(yùn)行裝置和信號(hào)處理裝置，開發(fā)裝置通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行裝置連接，運(yùn)行裝置與信號(hào)處理裝置互聯(lián)，信號(hào)處理裝置包括工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡、輸入信號(hào)調(diào)理模塊和輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡與運(yùn)行裝置互聯(lián)，輸入信號(hào)調(diào)理模塊連接工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡，安裝在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器連接輸入信號(hào)調(diào)理模塊，工業(yè)數(shù)據(jù)采集板卡的輸出連接輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊連接燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備，其特征在于所述的運(yùn)行裝置采用xPC Target實(shí)時(shí)內(nèi)核。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備，其特征在于所述的輸入信號(hào)調(diào)理電路連接節(jié)氣門傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和氧傳感器，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路包括點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路、多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路和怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路連接點(diǎn)火線圈，怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接怠速電機(jī)，多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路連接低壓燃?xì)鈬娮臁?br> 4.一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制方法，其特征在于開發(fā)裝置利用MATLAB圖形化編程開發(fā)環(huán)境建立相應(yīng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，利用RTW生成燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，在建立控制模型后，通過離線狀態(tài)的仿真分析，初步對(duì)控制算法的控制效果進(jìn)行評(píng)估；運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，信號(hào)處理裝置反饋發(fā)動(dòng)機(jī)信息給運(yùn)行裝置，運(yùn)行裝置根據(jù)信號(hào)處理裝置提供的發(fā)動(dòng)機(jī)信息判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，通過實(shí)時(shí)計(jì)算，調(diào)整和標(biāo)定運(yùn)行裝置的控制參數(shù)，在線控制多點(diǎn)燃?xì)鈬娚溟y、點(diǎn)火線圈和怠速步進(jìn)電機(jī)，開發(fā)裝置和運(yùn)行裝置之間采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，開發(fā)裝置對(duì)運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行的控制算法中控制參數(shù)在線調(diào)整和標(biāo)定并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制方法，其特征在于所述的運(yùn)行裝置的實(shí)時(shí)計(jì)算參量包括實(shí)時(shí)計(jì)算出燃油噴射閥的噴射時(shí)刻和基本脈寬、閉環(huán)空燃比調(diào)節(jié)的噴射脈寬、點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火初級(jí)線圈閉合角和怠速步進(jìn)電機(jī)的位移等基本控制參量，通過信號(hào)處理裝置采集板卡的數(shù)字輸出D/O和多點(diǎn)噴射控制閥驅(qū)動(dòng)電路、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路和怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制多點(diǎn)燃?xì)鈬娚溟y和點(diǎn)火線圈等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制方法，其特征在于所述的開發(fā)裝置將基于MATLAB環(huán)境建立的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型和控制參數(shù)在線調(diào)整編譯成可執(zhí)行代碼通過Ethernet下載到運(yùn)行裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射控制設(shè)備及方法。設(shè)備包括開發(fā)裝置、運(yùn)行裝置和信號(hào)處理裝置，開發(fā)裝置通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行裝置連接，運(yùn)行裝置與信號(hào)處理裝置互聯(lián)；控制方法為開發(fā)裝置建立燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，運(yùn)行裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的xPC目標(biāo)代碼，信號(hào)處理裝置反饋發(fā)動(dòng)機(jī)信息給運(yùn)行裝置，運(yùn)行裝置根據(jù)信號(hào)處理裝置提供的發(fā)動(dòng)機(jī)信息判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)在線控制。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)車用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)多點(diǎn)燃?xì)鈬娚淇刂?、控制參?shù)的在線調(diào)整和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；能夠進(jìn)行燃?xì)鈬娚淇刂扑惴ㄩ_發(fā)和離線仿真分析；能夠進(jìn)行控制器部分硬件性能測(cè)試的半物理仿真(或稱為硬件在環(huán)仿真)。
文檔編號(hào)F02M51/08GK101029615SQ200710071968
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者滕萬慶, 曹云鵬, 劉勇, 呂濱 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)