摩托车电喷系统电控单元（ECU）的开发研究

论文摘要

2008年7月1日,摩托车国III（相当于欧Ⅲ）排放法规将在我国正式实施。由于对排放性能的苛刻要求,该法规的实施将深刻影响国内摩托车行业。国内因此也兴起以降低排放为目标的多种技术解决方案的研究。其中,摩托车电子控制燃油喷射系统被认为是满足欧III乃至更高排放法规的主要技术手段。本文的主要内容是基于Atmel公司的低成本8位单片机ATMega168,开发摩托车电子控制燃油喷射系统,以适应即将实施欧Ⅲ排放法规的国内摩托车市场要求。鉴于国内市场苛刻的成本要求,本文的研究目标是满足欧Ⅲ排放法规标准并且尽可能的降低配置成本。本文开发的电喷系统基于空燃比开环控制策略,使用节气门开度-速度法配合独特的加减速和怠速控制策略实现摩托车的喷油和点火控制;提出油量分段修正方法,通过有限转速点的标定,修正发动机和电喷系统的制造误差,使三元催化反应器的催化转换效率得到充分发挥。在整个电喷系统设计完成之后,通过台架试验完成了系统的匹配及标定,并在一款125ml单缸摩托车上完成了整车排放试验。结果表明:电喷系统使用空燃比开环控制策略配合三元催化反应器,能满足欧Ⅲ排放法规要求,较好地完成了本项目的研究目标。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽油机电子控制技术概述
• 1.2.1 汽油喷射简史
• 1.2.2 摩托车电子喷射技术发展历程
• 1.3 几款典型的电喷系统介绍
• 1.3.1 奥必托公司OCP 技术电喷系统
• 1.3.2 AVL 公司的SDIS 半直接喷射系统
• 1.3.3 联合汽车电子有限公司（UAES） MSE2.0 电喷系统
• 1.3.4 浙江飞亚电子有限公司（FAI）电喷系统
• 1.4 本课题研究的意义及内容
• 1.4.1 本课题研究的意义
• 1.4.2 本文的主要研究内容
• 第二章 摩托车电子控制燃油喷射系统构成和电控单元硬件设计
• 2.1 摩托车电喷系统介绍
• 2.1.1 摩托车电喷系统原理与组成
• 2.1.2 摩托车电喷系统分系统功能
• 2.1.3 摩托车电喷系统分类及主要部分的解决方案
• 2.2 MPI（Mini Pump & Integration）EFI（下文简称MPI EFI）系统配置
• 2.2.1 MPI EFI 系统组成
• 2.2.2 MPI EFI 系统的特点
• 2.2.3 MPI EFI 系统分系统解决方案
• 2.3 摩托车电子控制燃油喷射系统电子控制单元（ECU）的研制
• 2.3.1 ECU 硬件结构图
• 2.3.2 微控制器介绍
• 2.3.3 信号采集解决方案
• 2.3.4 执行器控制解决方案
• 2.3.5 电源模块
• 2.3.6 本章小节
• 第三章 摩托车电子控制喷射系统软件系统研制
• 3.1 嵌入式系统软件设计
• 3.1.1 软件设计方法简介
• 3.1.2 模块化设计方法
• 3.1.3 嵌入式程序设计语言选择
• 3.2 摩托车电喷系统软件总体设计
• 3.2.1 数据流程分析
• 3.2.2 模块划分和结构层次设计
• 3.2.3 管理调度流程
• 3.3 摩托车电喷系统软件主要功能模块设计
• 3.3.1 转速处理模块
• 3.3.2 喷油量计算模块
• 3.3.3 过渡工况控制
• 3.3.4 怠速控制
• 3.3.5 上位机监控和匹配软件设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 发动机匹配及整车排放试验
• 4.1 电喷系统与发动机的匹配试验
• 4.1.1 匹配标定试验的目的
• 4.1.2 匹配标定试验介绍
• 4.2 电喷系统整车排放试验
• 4.2.1 EURO-Ⅲ排放法规标准
• 4.2.2 MPI EFI 电喷摩托车整车排放试验
• 4.3 本章小结
• 第五章 全文总结及展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 科研情况说明
• 致谢