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电控燃油喷射系统的研究

作　者: 杨晨霞
导　师: 石维佳
学　校: 河北工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 燃油喷射系统电子控制发动机燃油控制
分类号: TK403
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着经济的快速发展和排放法规的日益加严，发动机电子控制技术应运而生，它已经逐渐成为能够使汽油机的综合性能在很大程度的获得提升的一项高新技术，从而能够使汽车在诸如动力性、经济性等方面更加适应时代发展的需求。因此，我国也越来越重视发动机电子控制技术系统的研究和开发。本文以电控发动机为研究对象，详细介绍了燃油喷射系统的各部分组成，对电子控制单元(ECU)、传感器和执行器的组成结构及其工作原理进行了细致的研究，详细介绍了电子控制燃油喷射系统的控制原理及其控制策略的探讨，分析了实时工况时燃油喷射最佳空燃比的控制要求，给出了电子控制燃油喷射系统喷油量计算的数学模型，还对电子控制燃油喷射系统中所涉及的传感器作了详细的实验分析。并以INTEL的80C196KB单片机为主芯片，设计了喷油控制系统的程序流程、软件和硬件。经过初步的设计，通过编辑简单的软件，并通过试验，达到对电控燃油喷射系统中不同工况的实时喷油控制，并将其控制在最佳状态。对电子控制燃油喷射系统的研究可以为开发电控系统提供一定的参考和理论基础，为将来自主研发自己的电子控制燃油喷射系统打下一定基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 引言  9
  1.2 发动机电控系统的发展  9-11
  1.3 论文的主要内容  11-12
第二章发动机电控系统基本理论  12-17
  2.1 汽车发动机电子技术  12-13
  2.2 电控燃油喷射系统的分类  13-15
    2.2.1 按检测进气量的方式  13
    2.2.2 按喷油器安装位置  13-15
    2.2.3 按控制方法  15
  2.3 电控燃油喷射系统的构成  15-17
    2.3.1 空气供给系统  15
    2.3.2 供油系统  15-16
    2.3.3 电控部分  16-17
第三章燃油喷射系统控制策略  17-30
  3.1 空燃比控制要求  17-19
    3.1.1 冷起动与暖机期对空燃比的控制要求  17
    3.1.2 稳定工况对空燃比的控制要求  17-18
    3.1.3 瞬态工况对空燃比的控制要求  18-19
    3.1.4 影响空燃比精确控制的难点问题  19
  3.2 空燃比控制方式  19-20
    3.2.1 空燃比的开环控制  20
    3.2.2 空燃比的闭环控制  20
  3.3 喷油量理论数学模型  20-28
    3.3.1 燃油量的计算方法  21-25
    3.3.2 空燃比开环控制的校正量  25-28
      3.3.2.1 电源电压校正  26
      3.3.2.2 冷却水温度校正  26-27
      3.3.2.3 功率加浓校正  27-28
      3.3.2.4 最小喷油脉宽校正  28
      3.3.2.5 充量系数校正  28
  3.4 安全保护模式  28-30
    3.4.1 减速断油  28-29
    3.4.2 超速断油  29
    3.4.3 清除溢流断油  29-30
第四章喷油量试验研究  30-45
  4.1 试验设备及传感器  30
    4.1.1 试验设备概述  30
    4.1.2 传感器概述  30
  4.2 转速与喷油量关系试验  30-35
    4.2.1 曲轴位置传感器的作用  30-31
    4.2.2 电磁感应式曲轴位置传感器的结构  31
    4.2.3 电磁感应式曲轴位置传感器的工作原理  31-34
    4.2.4 发动机转速计算  34-35
  4.3 温度与喷油量的关系试验  35-38
    4.3.1 水温传感器的作用  35
    4.3.2 水温传感器与喷油量关系试验分析研究  35-37
      4.3.2.1 水温传感器对喷油量的影响  35-37
      4.3.2.2 水温传感器的故障对发动机的影响  37
    4.3.3 进气温度传感器的工作原理  37
    4.3.4 进气温度传感器与喷油量关系试验分析研究  37-38
  4.4 空气流量与喷油量的关系试验  38-41
    4.4.1 空气流量传感器的工作原理  38-39
    4.4.2 翼片式空气流量计与喷油量关系试验分析研究  39-41
      4.4.2.1 翼片式空气流量计的信号响应  39-40
      4.4.2.2 翼片式空气流量计转角对喷油脉宽的影响  40
      4.4.2.3 发动机转速对喷油量的影响  40-41
  4.5 其它传感器的作用  41-45
    4.5.1 节气门位置传感器  41-43
      4.5.1.1 触点式节气门位置传感器  42
      4.5.1.2 线性节气门位置传感器  42-43
    4.5.2 氧传感器  43-45
第五章电控喷油系统的硬件及软件设计  45-64
  5.1 电控单元喷油系统硬件  45-50
    5.1.1 80C196KB 单片机基本组成  46-49
    5.1.2 芯片引脚介绍  49
    5.1.3 片内程序存储器  49-50
    5.1.4 片内数据存储器  50
  5.2 电控单元控制软件的设计  50-62
    5.2.1 软件设计方法  51
    5.2.2 程序设计  51-62
      5.2.2.1 主控程序  51-53
      5.2.2.2 喷油子程序  53
      5.2.2.3 喷油脉宽计算模块  53
      5.2.2.4 A/D子程序  53
      5.2.2.5 发动机转速测量子程序  53-62
  5.3 喷油控制程序  62-64
第六章结论与展望  64-65
  6.1 结论  64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
攻读学位期间所取得的相关科研成果  69

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