电控柴油机的监控与标定系统设计与实现

论文摘要

本文研究开发国内第一款柴油发动机电控燃油喷射系统的监控和标定系统。作为在内燃机核心技术领域打破国际垄断的先行兵,成都威特研发出国内第一款电控燃油喷射系统,要使该系统能尽快推广应用,必须开发一款电控系统的监控与标定系统。监控与标定系统就是监测发动机运行参数,提供分析、修改、编辑、下载这些参数来改变发动机运行状态的功能。论文首先阐述柴油发动机的国内外发展特点,通过介绍柴油机心脏—电控系统的发展引申出电控柴油机的监控和标定系统概念,并对比了国内外监控与标定系统的发展现状,对实现这样一个庞大系统面临的困难进行应对分析。论文接着阐述电控柴油机监控与标定系统技术路线的选择、主要功能的确定、界面功能的划分及界面美化等,从而构建出该系统的总体设计方案。找出了解决问题的办法。论文还从监控与标定系统要求设计了软件框架,进行了软件设计。主要从通讯底层的构建,系统功能的模块划分,界面的设计实现等方面。通讯底层采用串口通讯,采用自定义的通讯协议。针对各功能模块编写程序,执行协议规定的通讯命令,然后对通信传输的数据做出相应的处理。界面设计包含主界面、监控界面、标定界面、数据分析界面、停机磨合界面等的设计实现。针对MAP编辑界面是一个重点,又包含程序下载、在线标定、三维显示等子功能界面,论文对其设计实现做了详细阐述。最后阐述软件测试的基础,比较了两种最常用的测试方法,即白盒测试和黑盒测试,然后运用黑盒测试的方法进行电控柴油机监控与标定系统的软件测试,规划了测试用例,介绍了几个典型测试过程,最后对测试结果进行了分析。从该系统软件测试结果进行分析,各功能模块达到设计要求,整个系统集成测试表明,该系统满足了电控发动机开发要求针对技术发展方向和售后服务市场,监控与标定系统还将进一步开发,包括满足CAN通讯要求,发动机生产下线的EOL系统,服务站的维护版本优化等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 汽车心脏的悲哀
• 1.2 心脏的心脏—燃油喷射系统
• 1.3 柴油机的发展
• 1.3.1 世界柴油机产业发展特点
• 1.3.2 我国柴油机产业发展特点
• 1.3.3 国内柴油机产业发展趋势
• 1.4 电控燃油喷射系统的发展
• 1.4.1 国内电控燃油喷射系统的发展
• 1.5 监控和标定系统的概念
• 1.6 监控和标定系统的国内外研究动态
• 1.7 选题意义
• 1.8 课题最终目标
• 1.9 本章小结
• 第二章 电控柴油机的监控与标定系统总体方案设计
• 2.1 系统总体方案设计涉及的主要问题
• 2.1.1 技术路线的选择
• 2.1.2 功能需求的确定
• 2.1.3 人机界面的确定
• 2.2 监控与标定系统的总体方案
• 2.2.1 技术路线
• 2.2.2 功能确定
• 2.2.3 界面功能划分及界面美化
• 2.3 本章小结
• 第三章 电控柴油机的监控与标定系统软件设计与实现
• 3.1 基于RS-232的通讯底层及自定义通讯协议
• 3.1.1 Serial类
• 3.1.2 串口通信协议
• 3.1.3 帧格式
• 3.1.4 超时机制
• 3.1.5 错误检测机制
• 3.1.6 接收数据确认机制
• 3.1.7 通讯协议命令
• 3.1.8 通信线程
• 3.1.9 发送和接收函数
• 3.2 监控与标定系统
• 3.2.1 主界面设计
• 3.2.2 监控系统界面设计
• 3.2.3 MAP编辑设计
• 3.2.4 分缸控制界面设计
• 3.2.5 调试界面设计
• 3.2.6 数据分析系统设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 电控柴油机的监控与标定系统测试及结果分析
• 4.1 软件测试基础
• 4.1.1 白盒测试
• 4.1.2 黑盒测试
• 4.2 监控与标定系统测试
• 4.2.1 被测试的特性
• 4.2.2 不被测试的特性
• 4.2.3 测试准则
• 4.2.4 典型测试过程
• 4.3 电控柴油机监控与标定系统测试用例及测试结果
• 4.4 测试结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献