基于-MCS-51汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)設(shè)計方案

1、.Philips 公司生產(chǎn)的 89V51 系列單片機，具有低功耗低電壓、高性能Flash ROM 允許在系統(tǒng)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器編程器來編程利。文中所研究的系統(tǒng)在對汽油及燃油噴射電子控制系統(tǒng)的組成和工作原理進行深入分析 的基礎(chǔ)上，以 AT89C51 單片機作為主控制器，結(jié)合 TLC2543 串行AD 轉(zhuǎn)換芯片，對各計包括傳感器輸出信號預(yù)處理電路設(shè)計，模擬輸入AD 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計，以及AT89C51 與TIC2543 等芯片之間接口電路的設(shè)計?？刂瞥绦虻木帉懼饕ㄞD(zhuǎn)速計算、噴油量計算以及噴油正時控制程序。1 汽油機燃油控制系統(tǒng)的組成燃油噴射電子控制系統(tǒng)由各種傳感器與控制開關(guān)、電子控制

2、單元ECU 和執(zhí)行器 3 部分組成，如圖 1 所示。專業(yè)資料.汽車發(fā)動機燃油噴射電子控制系統(tǒng)溫度傳感器、氧傳感器和車速傳感器等；電子控制單元ECU 采集的控制開關(guān)信號主要有點火主要用于判斷發(fā)動機運行狀態(tài)、修正燃油噴射量，增強控制效果。專業(yè)資料.發(fā)動機電子控制單元2汽油機燃油噴射控制系統(tǒng)原理起動時噴油控制較大。因此，當(dāng) ECUECU 根據(jù)冷卻液溫度傳感器的信號確定基本噴油量， 進氣溫度和蓄電池電壓確定修正量，對噴油量進行開環(huán)控制?？刂圃砣鐖D3 所示。專業(yè)資料.起動后噴油量控制在起動后正常運轉(zhuǎn)工況下，單片機主要根據(jù)空氣流量傳感器信號和曲軸位置傳 感器信號得到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算出基本噴油量，并經(jīng)過進

3、氣溫度、大氣壓力、蓄電 向噴油器發(fā)送噴油指令控制噴油。噴油器的實際噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油增量3 部分組成?；緡娪土坑煽諝饬髁總鞲衅鳎ˋFS）信號、曲軸位置傳感器（CPS）信號、以及目標(biāo)空燃比（AF）計算確定。噴油修正量由氧傳感器（EGO）信號和蓄電池電壓 UBAT 信號計算確定。噴油增量由節(jié)氣門位置傳感器（TPS）信號、冷卻液溫度傳感器（CTS）信號和點火開關(guān)（IGN）信號計算確定。啟動后噴油量控制原理如圖 4 所示。專業(yè)資料.斷油控制溢流控制等。超速斷油是指當(dāng)發(fā)動機超過允許的極限轉(zhuǎn)速時，ECU 立即控制噴油器中斷燃油噴射。減速斷油是指發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)中突然減速時，ECU 自動

4、控制噴油器中斷燃油噴射。清除溢流是指當(dāng)加速踏板踩到底，同時又接通點火開關(guān)起動發(fā)動機時，ECU 自動控制噴油器中斷燃油噴射，以便排除汽缸的燃油蒸汽，使火花塞干燥以便能夠跳火?？杖急确答伩刂茡Q裝置只有在混合氣濃度處于理想空燃比附近時才能使CO、HC 的氧化反應(yīng)和 NO 的還原專業(yè)資料.比 對噴油量進行控制，從而控制混合氣的濃度。噴油正時的控制噴油正時控制就是控制噴油器何時開始噴油3燃油噴射控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計本設(shè)計控制芯片采用 89C51 單片機，由 3 個 89C51 芯片分別進行噴油量計算、轉(zhuǎn)速計算和噴油正時控制。AD 轉(zhuǎn)換采用 TI 公司生產(chǎn)的串行AD 轉(zhuǎn)換器 TLC2543，它具有輸入通

5、道多、精度高、速度高、使用靈活和體積小的優(yōu)點。TLC2543 為 CMOS 型 12 位開關(guān)電容逐次逼近AD 轉(zhuǎn)換器。片含有一個 14 通道多路器，可從 11 個模擬輸入或 3 個部自測電壓中選擇一個。發(fā)動機上裝配的傳感器是發(fā)動機控制和判斷發(fā)動機運行狀態(tài)的關(guān)鍵部件號后再送給單片機。專業(yè)資料.0.55V 之間，頻率變化緩慢，主要AD 轉(zhuǎn)換器，以消除AD 轉(zhuǎn)換AD14V進行AD送給單片機，以消除干擾，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性?？諝饬髁總鞲衅鬏敵鲂盘柕奶幚碓O(shè)計采用專用芯片 5 階開關(guān)低通濾波器 Max74191 Hz45 kHz5 所示。芯片采用+5 V 供電，時鐘信號由部提供，也可以用外部時鐘以獲得更高

6、的頻率穩(wěn)定性，失調(diào)可用于調(diào)節(jié)輸出直流電平9 提供 3 B 16： 1Max7419Besel專業(yè)資料.曲軸位置傳感器輸入信號的處理輸出波形的整形58 個1 個較寬脈沖和 573 倍。由此可知，每個窄脈沖相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)過60，可根據(jù)該寬脈沖作為基準(zhǔn)，確定曲軸的位置。同CD40106 作為整形電路。觸發(fā)器輸出端接反相器即可得到與輸入信號同相并且消除了幅值波動的標(biāo)準(zhǔn)方波脈沖信號。專業(yè)資料.曲軸位置的檢測結(jié)合凸輪軸位置傳感器信號，即可測得曲軸位置的第0 號大缺齒脈沖，再通過凸輪軸位置傳感器的高低電平狀態(tài)判斷此時第一缸處于的工作狀態(tài)。溫度傳感器輸出信號的處理燃油噴射電子控制系統(tǒng)中有兩個溫度傳感器，即冷卻液

7、溫度傳感器和進氣溫度傳感器。圖 6 所示為水溫傳感器的工作電路。對水溫傳感器輸出信號的處理方法與對節(jié)氣門位置傳感器輸出信號的處理方法相似通過低通濾波器和線性光電隔離放大器，然后送入TLC2543 轉(zhuǎn)換器進行處理。進氣溫度傳感器信號的處理可參照水溫傳感器信號處理的方法。氧傳感器輸出信號的處理專業(yè)資料.氧傳感器是空燃比反饋控制系統(tǒng)的重要部件。ECU 根據(jù)氧傳感器信號對噴油脈寬進行修正，實現(xiàn)空燃比反饋控制，從而將過量空氣系數(shù)控制在 左右， 使發(fā)動機得到最佳濃度的混合氣，從而降低有害氣體排放量和節(jié)約燃油之目的。噴油器及其驅(qū)動電路噴油器的驅(qū)動電路可采用如圖 7 所示的電路。通過控制噴油器的工作電壓來控制噴油C程序設(shè)計專業(yè)資料.3 片單片機 、E2E3，由 E1 單片機進行轉(zhuǎn)速計算，計算完成后將轉(zhuǎn)速計算數(shù)值通過串行口發(fā)送給。E2 單片機首先根據(jù)起動開關(guān)信號、怠速觸點信號噴油量控制脈寬數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給E2 單片機根據(jù)噴油脈寬在噴油時刻到來時控制各1-3-4-28專業(yè)資料.結(jié)束語論文分析并設(shè)計了基于 MCS-51 單片機的汽油機電控燃油噴射控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過教育之通病是教用腦的