● 摘要
本文针对四缸四冲程汽油机设计了一款基于ST10F276单片机的数字化燃油喷射系统。本系统主要由四部分组成：前向通道、电控单元、后向通道、传感器监控模块，其中前向通道包括传感器信号采集和处理电路；电控单元包括电源、外设、串口通信电路；后向通道包括执行器驱动电路；传感器监控模块基于VC++开发工具MFC，主要对冷却水温、转速、转矩、功率进行实时监控，并将这些信号显示在监控界面中。通过节气门、冷却水温度、转速传感器采集的信号，可以对发动机工况进行判断，选择合适的空燃比和喷油提前角，使发动机处于相对最佳工作状态，同时对转速进行开、闭环相结合的控制策略。本文主要研究发动机怠速工况，简化发动机模型，以发动机转速偏差和偏差率为自变量，对发动机转速进行闭环控制。其中怠速控制选用模糊PID控制，分析、设计精确量的模糊化、模糊控制规则的构成、输出信息的模糊判决，最终确定模糊控制器。基于Matlab的Simulink仿真模块设计仿真模型，优化比例、微分、积分系数，使系统具有良好的稳定性、响应性。通过发动机台架实验对燃油喷射系统及怠速控制策略的可行性和稳定性进行验证。