基于MATLAB/Simulink的通用小型汽油机ECU软件开发
目前我国生产的几乎所有的通用小型汽油机产品仍然采用化油器式供油系统，随着产量的逐年增加，其排放问题也越来越来严重。借鉴车用发动机的发展经验，电控技术也将是通用小型汽油机满足未来更加严格排放法规的必经之路。 ECU是整个控制系统的核心，而控制软件又直接决定控制效果。为此，本文开发了一套适用于通用小型汽油机电控系统的ECU软件。发动机ECU软件开发的传统方式主要为手写C语言代码，这种方式工作量大且容易出错。本文参考基于模型设计的理念和汽车电子产品开发普遍采用的“V”字形流程，首先开发了一套目标支持工具包，然后在MATLAB/Simulink环境下完成了通用小型汽油机控制算法的设计和建模，最后将模型生成C语言代码，并通过发动机电控模拟平台与台架试验对控制软件进行了验证和优化。 开发的目标支持工具包以课题组自主设计的ECU硬件和通用小型汽油机实际控制需要为基础，包含底层驱动模块开发、系统目标定制和代码编译过程控制。底层驱动模块能够参与算法整体建模，模型参数配置无需手动调整。实现了将算法模型一键生成C语言代码，并自动调用编译器对代码进行编译，且下载到ECU中直接运行。生成的代码格式规范、可靠性好，执行效率与内存占用情况优于手写方式，软件的质量与开发效率都有明显提升。 控制算法采用模块化的设计，主要分为数据管理任务、用户管理任务、发动机管理任务和齿中断任务四个基本模块。分别负责数据采集、工况判断、喷油点火参数计算、曲轴状态判断和同步任务执行工作。设计的控制策略可根据发动机转速、节气门开度计算得出基本的喷油点火参数，并通过进气温度、机体温度、蓄电池电压等对基本参数进行修正，以实现对发动机喷油点火的最佳控制。在设计过程中对算法模型进行了仿真测试，提高了算法的可靠性。 通过发动机模拟平台对底层驱动功能进行了验证，选用170F汽油机为样机对软件进行实机验证，并通过台架试验对软件中的数据进行标定。结果表明，开发的软件可以实现对通用小型汽油机的良好控制，满足其工作需求。
通用小型汽油机;电子控制系统;软件开发;建模仿真
江苏大学
硕士
动力机械及工程
李捷辉
2015
中文
TK414.3;TP311.52
75
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）