CN101063428A - 一种燃气发动机电控系统的标定装置及控制方法 - Google Patents

一种燃气发动机电控系统的标定装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

燃气发动机电控系统标定装置，本发明属于发动机电控系统标定技术，涉及到发动机电控系统优化标定领域，适合于采用电子控制的LPG以及CNG等燃气车用发动机类型。用于燃气发动机电控系统性能优化的标定装置包括硬件和软件两部分，其特征在于标定装置硬件结构由标定控制计算机、标定用电控单元、串口通讯控制模块、参数采集与处理模块等部分组成；软件系统则主要包括标定控制部分、标定软件界面、数据采集存储部分、串口通讯控制部分等。系统灵活性好，易于扩展，能够高效开展燃气发动机电控系统的标定工作，使燃气发动机电控系统的控制参数达到最佳，以最大限度地发挥电控燃气发动机性能。

Description

一种燃气发动机电控系统的标定装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种燃气发动机电控系统的标定装置及控制方法，属于燃气发动机电控系统优化标定技术，涉及到电控发动机性能优化领域，适合于采用电子控制的燃气车用发动机类型。
背景技术
随着汽车排放法规的不断严格，以及石油能源的日益紧缺，为了达到减少车用发动机废气排放、降低燃料消耗的目的，一方面，传统发动机技术与现代电子控制技术相结合成为发动机技术发展的必然；另一方面，采用CNG、LPG等气体燃料的燃气发动机成为汽车发动机的发展趋势。
开展发动机电子控制系统标定的研究，使电控单元的控制参数达到最佳，以最大限度地发挥燃气发动机性能，是发动机电控技术的核心任务，而标定系统则是完成这一任务的基础。因而标定系统的研究开发受到广泛重视。
近几年，国外大的汽车公司和发动机咨询公司都相继开发了各自的全自动标定系统，可自动组织实验、测量、优化，具有在线修改、实时优化、自动控制等功能。国内标定系统的开发目前尚处于起步阶段，随着电控技术在发动机领域应用的不断成熟以及燃气发动机的广泛应用，对能够提高控制参数标定精度、缩短开发周期的燃气发动机标定装置的开发必将成为研究热点。
发明内容
为了克服现有技术结构的不足，本发明提供一种燃气发动机电控系统的标定装置及控制方法。
本发明所解决的技术问题是实现电控燃气发动机控制参数的优化，保证电控单元的控制策略有效，充分发挥电控燃气发动机的性能优势，而设计的用于电控燃气发动机性能优化的标定装置，以提高控制参数的标定精度、缩短标定周期、提高标定效率为目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于燃气发动机电控系统性能优化的标定装置，包括硬件和软件。在硬件结构上，由标定控制计算机、标定用电控单元、数据采集与处理模块、串口通讯控制模块等部分组成。
以MC68HC12单片机作为标定用电控单元的核心，标定控制计算机通过串口通讯模块与标定用电控单元连接，对电控单元的控制参数进行读取和修改，通过串行通讯实现与标定控制计算机的通讯，串行通讯的采用增强了系统的抗干扰能力。
参数采集与处理模块：完成信号的处理与转换，实现数据的采集与存储功能。
一种燃气发动机电控系统的标定装置控制方法，含有以下步骤；
有标定控制计算机通过串口通讯模块修改标定用电控单元的MAP和各种内部参数的步骤；
有通过标定用电控单元控制燃气发动机执行器动作，完成电控系统的标定的步骤；
有标定控制计算机通过串口通讯模块与标定用电控单元连接，对电控单元的控制参数进行读取和修改的步骤；
有通过串行通讯实现与标定控制计算机的通讯的步骤；
有参数采集与处理模块完成信号的处理与转换，实现数据的采集与存储的步骤。
标定控制计算机使用高级语言Visual C++开发。串行通讯的采用增强了系统的抗干扰能力。
本发明的有益效果：
由于采用了上述技术方案，用于电控燃气发动机性能优化的标定装置性能可靠，能够实现电控燃气发动机控制参数的优化，保证电控单元的控制策略有效，充分发挥电控燃气发动机的性能优势。
附图说明
图1燃气发动机电控系统的标定装置硬件结构框图；
图2燃气发动机电控系统标定装置软件结构框图；
图3燃气发动机电控系统标定装置软件结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施进行进一步描述如下：
实施例1：如图1所示，标定控制计算机与标定用电控单元之间的通讯通过RS-232标准串口实现，选用串口连接的优点是：接线简单，通讯距离长，不易受干扰，适合在台架试验的条件下使用。在数据传输中考虑软件握手，通信协议规定接收到的数据头和数据尾必须是指定值，若有不符则判定该次接收的数据无效。在设计中将波特率设定为19200bps，每次传输一帧数据由起始字、命令类型、数据和结束字组成，数据的字节数由命令类型确定。对MAP和曲线以及常量这些重要的标定数据进行奇偶校验，保证数据传输准确。
MC9S12DP256微控制器的异步串行通信接口SCI在应用中非常方便，CPU简单地把数据写入并行数据寄存器即可实现发送一个格式化串行字符，SCI系统完成发送数据的所有细节工作，包括附加起始位和停止位以符合串行格式。SCI的接收器自动探测一个字节的起始位，并通过采样接收数据。接收串行数据并变换成并行数据的所有工作均由SCI完成，不需要CPU的干预。接收到数据后，CPU简单地从数据接收寄存器读取数据即可。
异步串行通信既可采用查询方式也可采用中断方式，由于采用查询方式简单但浪费CPU的工作时间，而采用中断方式效率高但比较复杂，所以本发明中串口发送采用了查询方式，而串口接收采用了中断方式。通讯程序采用C语言进行编制。
标定控制计算机通过向标定用电控单元发出不同的命令实现其不同的操作要求。
由于标定控制计算机采用的是RS-232电平，而标定用电控单元的微控制器采用的是TTL电平，所以在通讯中必须进行电平转换，将TTL电平转换成RS-232电平，以达到通讯的目的，并提高抗干扰能力和增加传输距离。在设计中采用ICL232进行电平转换。
实施例2：如图2所示，对于串口接收程序，串行通信采用中断方式。首先进入串口接收中断入口，接收一个字节至暂存单元。然后判断寄存器是否为空，如是，则继续进行并判断全部数据是否接收完；如否，则跳转回上一步。如果判断全部数据已接收完毕，则判断数据头是否正确，如正确，则进一步判断数据尾是否正确；如否，则返回。如数据尾正确，则将接收的数据赋给相应变量并返回，如否，则直接返回。
实施例3：如图3所示，对于串口发送程序，串行通信采用查询方式。首先进入串口发送子程序入口，首先判断是否发送，如是，则发送一个字节；如否，则直接返回。发送一字节后继续判断本字节是否发送完，如是，则继续发送直至判断全部数据是否发送完；如否，则继续发送。判断全部数据是否发送完，如是，则返回；如否，则跳转至发送一字节处，继续进行，直至全部数据发送完并返回。

Claims (4)

1.用于燃气发动机电控系统性能优化的标定装置，其特征在于：由标定控制计算机、标定用电控单元、数据采集与处理模块、串口通讯控制模块等部分组成；
以MC68HC12单片机作为标定用电控单元的核心，标定控制计算机通过串口通讯模块与标定用电控单元连接，对电控单元的控制参数进行读取和修改；
参数采集与处理模块：完成信号的处理与转换，实现数据的采集与存储功能。
2.一种燃气发动机电控系统的标定装置控制方法，其特征在于：含有以下步骤；
有标定控制计算机通过串口通讯模块修改标定用电控单元的MAP和各种内部参数的步骤；
有通过标定用电控单元控制燃气发动机执行器动作，完成电控系统的标定的步骤；
有标定控制计算机通过串口通讯模块与标定用电控单元连接，对电控单元的控制参数进行读取和修改的步骤；
有通过串行通讯实现与标定控制计算机的通讯的步骤；
有参数采集与处理模块完成信号的处理与转换，实现数据的采集与存储的步骤。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：采用标定控制计算机根据标定工作需要，向标定用电控单元发出各种指令，使燃气发动机执行相应操作。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：有标定控制计算机和标定用电控单元的通讯步骤。
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