摩托车发动机电控系统的开发及失火检测方法的研究

论文摘要

近年来,随着环境意识的不断加强,国家对大气环境治理的力度越来越大,摩托车排放法规也逐年加严,达不到排放法规要求的摩托车将不允许投放市场。电控燃油喷射技术以其良好的节能效果和低排放的性能成为当前摩托车环保技术中的最佳选择。在不久的将来,摩托车电控燃油喷射系统必将成为摩托车发展的趋势,必将会有一个广阔的市场。本文在分析了目前国内外摩托车电控系统发展现状的基础上,结合实际情况,提出了总体设计方案。在此基础上,以80C196KC为主控制芯片,设计了电控系统的ECU(Electronic Control Unit),包括信号采集、控制器、执行器驱动和上下位机通讯电路。然后以主程序和模块化程序相结合的结构设计了电控系统的软件。另外,还进行了系统的抗干扰设计。在完成了系统软硬件设计之后,对所设计的软硬件系统进行了联合调试。之后,搭建了发动机的试验台架,在一台125发动机台架上进行了控制系统的实际调试、标定,得出了控制系统优化的MAP表和控制参数。并对标定好的控制系统进行了台架试验,试验数据表明该控制系统控制下的发动机能够达到较好的经济性和动力性。最后,在所开发的控制系统的基础上,针对失火现象,实时采集发动机的转速或宽带氧传感器的信号,以此作为检测信号,检测发动机的失火现象,对失火检测进行了研究。本文还结合小波技术,使用Matlab软件中的小波工具箱对采集到的信号进行更精确的分析,以提高失火检测的准确度,最终取得了很好的效果。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 我国摩托车的发展现状及趋势
• 1.2 电控摩托车的研究及发展
• 1.3 失火检测方法的研究现状
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 电控系统总体方案设计
• 2.1 电控汽油喷射系统的构成
• 2.1.1 电子控制系统
• 2.1.2 燃油供给系统
• 2.1.3 点火系统
• 2.1.4 进气系统
• 2.2 总体控制方案确定
• 2.2.1 基准信号的产生
• 2.2.2 喷油量的控制
• 2.2.3 空燃比闭环控制
• 2.2.4 点火提前角的控制
• 2.3 本章小结
• 第三章 电控系统的软硬件设计
• 3.1 控制系统硬件的整体设计
• 3.1.1 电源电路
• 3.1.2 输入信号处理电路
• 3.1.3 执行器驱动电路
• 3.1.4 单片机系统电路
• 3.1.5 通信电路
• 3.2 控制系统的软件程序设计
• 3.2.1 主程序的设计
• 3.2.2 各模块程序的设计
• 3.3 控制系统抗干扰设计
• 3.3.1 硬件抗干扰设计
• 3.3.2 软件抗干扰设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 控制系统的标定
• 4.1 发动机标定试验系统
• 4.1.1 台架试验系统组成
• 4.1.2 监控和标定系统
• 4.2 控制系统的硬件标定
• 4.2.1 喷油器流量特性的标定
• 4.2.2 温度传感器的标定
• 4.3 控制系统基本MAP 的标定
• 4.4 发动机台架性能试验研究
• 4.4.1 怠速工况的试验研究
• 4.4.2 部分负荷工况的试验研究
• 4.4.3 全负荷工况的实验研究
• 4.5 本章小结
• 第五章 发动机失火检测方法的研究
• 5.1 小波变换理论
• 5.1.1 连续小波变换
• 5.1.2 离散小波变换
• 5.1.3 多分辨分析
• 5.2 转速信号用做失火检测的研究
• 5.2.1 转速用做失火检测的一般算法
• 5.2.2 小波算法对信号的降噪处理
• 5.2.3 小波算法对高速区失火检测算法的改进
• 5.3 氧传感器信号用于失火检测的研究
• 5.3.1 氧传感器的延时
• 5.3.2 宽带氧传感器用于失火检测的研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介