电控柴油机监控与标定系统的研究

论文摘要

由于柴油机电控系统具有良好的控制精度、快速的响应和灵活的控制算法,在改善发动机动力性、经济性和排放性等方面能取得明显的效果,柴油机电控技术已经成为当今柴油机领域的发展热点。为了获得良好的发动机性能,保证发动机的各项性能满足排放法规和性能稳定性的要求,在柴油机电控系统的应用开发过程中,需要用监控和标定系统对电控系统的控制参数进行控制与标定。国内的监控系统难以满足试验功能、技术、可扩展性等要求较高,而国外的监控系统虽然功能强大、技术先进,能满足试验要求,但价格昂贵。为此,决定自行开发试验台的监控系统。目前,虚拟仪器已经成为基于计算机的监控、控制和自动化技术的发展方向,在内燃机监控、控制领域得到了广泛应用。本文重点围绕基于虚拟仪器技术的柴油机试验台监控系统的研发,对总体方案设计、数据采集系统、软件开发等方面进行了研究。采用DSP作为ECU的主芯片,提高了系统的运行速度,稳定性和数据处理能力。用多任务的进程管理机制代替传统的前后台单任务执行机制,使系统具有更高的实时性、可靠性和灵活性。在美国NI公司的图形化编程工具LabVIEW 7. 0环境下,设计了人机交互的监控平台软件,界面清晰简洁,操作方便,实现了数据的实时动态监测、显示、控制和存储。ECU与上位机之间的数据交换采用RS232串行数据通信模式。文中详细介绍了监控与标定平台软件的关键功能实现方法。监控与标定平台软件的使用大大减少了标定工作量。经过标定后的电控系统在动力性、稳定性、经济性、排放等方面具有明显的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 发动机电控系统的发展
• 1.2 课题来源及主要工作
• 第二章 柴油机监控系统电控单元设计
• 2.1 电控单元硬件部分
• 2.1.1 电控单元概述
• 2.1.2 主控芯片选择
• 2.1.3 前向和后向通道设计
• 2.2 电控单元软件部分
• 2.2.1 集成开发环境选择
• 2.2.2 软件体系结构模型
• 2.2.3 MMB 编程步骤
• 2.3 监控系统测试原理
• 2.3.1 测试工具
• 2.3.2 电喷硬件测试
• 2.3.3 电喷硬件测试系统
• 2.3.4 测试内容
• 本章小结
• 第三章 LabVIEW 简介及应用
• 3.1 LabVIEW 软件简介
• 3.2 LabVIEW 软件的优势所在
• 3.3 虚拟仪器技术在发动机测试系统中的应用
• 本章小结
• 第四章 监控功能具体实现
• 4.1 数据采集与流程显示
• 4.1.1 功能实现方案的提出
• 4.1.2 OPC 接口技术介绍
• 4.1.3 数据套接字（Datasocket）技术
• 4.1.4 OPC 服务器的配置
• 4.1.5 数据套接字（Datasocket）实现
• 4.2 数据存储及报表打印功能
• 4.2.1 功能实现方案的选择
• 4.2.2 ActiveX 技术介绍
• 4.2.3 功能的具体编程实现
• 4.3 实时与历史曲线显示
• 4.4 友好的人机交互
• 本章小结
• 第五章 标定功能设计
• 5.1 电控发动机的标定技术
• 5.1.1 基本概念
• 5.1.2 研究现状及意义
• 5.2 标定系统总体设计
• 5.2.1 标定系统的功能分析
• 5.2.2 MMB 中 MAP 处理
• 5.2.3 计算机中的MAP 图显示
• 5.3 MAP 制作与存储
• 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢