車用柴油機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、車用柴油機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)        摘 要 詳細(xì)介紹了車用柴油機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電控單元硬件電路的選擇和電路的電磁兼容性設(shè)計(jì)。     關(guān)鍵詞： 電控單元 硬件 電磁兼容性        清華大學(xué)“汽車安全與節(jié)能”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家“九五”攻關(guān)大型項(xiàng)目“汽車電子控制”的研究中，開發(fā)了基于位置控制式的第一代車用柴油機(jī)電控系統(tǒng)，并在二汽的東風(fēng)卡車上進(jìn)行了一年的裝車試驗(yàn)。下面具體介紹該電控系統(tǒng)。    1 柴

2、油機(jī)電控系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)    柴油機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。速器可以兼顧動(dòng)態(tài)和靜態(tài)（調(diào)速率可以達(dá)到0）特性，而傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速器是做不到這兩點(diǎn)的。    2 電控單元的設(shè)計(jì)    2.1 核心器件的選擇    組成柴油機(jī)電控系統(tǒng)的元器件必須選擇滿足車用要求的可靠性高、工作溫度范圍適宜于車用的元器件。    在CPU的具體選擇上，我們確定了以下幾個(gè)選擇原則：（）工作溫度范圍要適宜于車用；（）實(shí)時(shí)中斷的效率要高；（）為了提高系統(tǒng)工作的可靠性和電磁兼

3、容性，CPU工作的時(shí)鐘頻率要盡可能低；（）開發(fā)技術(shù)難度要適中；（）有可靠而穩(wěn)定的貨源。    從以上原則出發(fā)，對(duì)比全球范圍內(nèi)流行的CPU，最終我們選定了美國(guó)MOTOROLA公司的M68HC11微控制器作為電控單元的CPU。    控制油泵齒條位置的執(zhí)行器選擇美國(guó)辛格斯達(dá)公司生產(chǎn)的帶位置反饋信號(hào)的0250型線性電磁鐵，該線性電磁鐵完全能夠滿足車用柴油機(jī)電控系統(tǒng)執(zhí)行器的要求。    2.2 電控單元電路設(shè)計(jì)    電控單元電路框圖見圖4。    柴油

4、機(jī)電控單元在使用中主要干擾及具體解決辦法如下：（）由于發(fā)電機(jī)對(duì)電池進(jìn)行充電和汽車有起動(dòng)電機(jī)等大功率用電設(shè)備，所以電源的波動(dòng)干擾比較厲害，在設(shè)計(jì)中主要采用多級(jí)濾波電路濾除電源的波動(dòng)干擾；（）汽車地是浮地，地電位不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)中采用單點(diǎn)接地電路消除地線干擾；（）電磁輻射干擾。在電路板設(shè)計(jì)上，采用微島技術(shù)降低內(nèi)部的電磁輻射；對(duì)傳感器輸入信號(hào)采用限幅濾波技術(shù)消除外部地磁干擾信號(hào)；采用電控單元的整體屏蔽技術(shù)來(lái)屏蔽外界電磁輻射干擾并且降低內(nèi)部的電磁輻射對(duì)外部的干擾。    2.3 電控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)    電控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為兩層，分別是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。    3 應(yīng)用    電控系統(tǒng)在臺(tái)架上用玉柴的6108發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，隨后在二汽的東風(fēng)卡車上進(jìn)行了一年多的連續(xù)上車試驗(yàn)。試驗(yàn)經(jīng)歷了春夏秋冬四季不同的氣溫環(huán)境，電控單元工作都很可靠，達(dá)到了預(yù)期的目的。在調(diào)速方面，轉(zhuǎn)速波動(dòng)在10rmin以內(nèi)；改善了自由加速煙度，改善了起動(dòng)、加速的排放。