基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器研究

1引言

本文引用地址：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（IntelligentInjectionControl），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（ElectricalSparkIgnite），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（IdleSpeedControl），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（ExhaustGasRecirculationControl）、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.3-1thebasiccompositionofelectronicinjectionsystem1.油箱；2.电控油泵；3.燃油滤清器；U；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.点火及启动开关可以把图3-1所示的电喷系统分为执行机构、信号采集装置、信号处理控制装置三个部分，它们之间的相互关系如图3-2所示。

图3-2电喷系统各部分间关系Fig.3-2therelationforpartsofelectronicinjectionsystem执行机构包括喷油器，点火线圈及火花塞、怠速器。采集的信号有：节气门开度、进气歧管内压力、转速、爆震信号、机体冷却水温、尾气氧浓度、进气温度。ECU作为信号处理控制装置，将信号经过一系列的处理，转化为可识别的值再经过计算处理得到输出执行机构的控制信号。pid控制器相关文章:pid控制器原理

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