一种采用AVR单片机的天然气发动机系统设计

本文摘要:1燃料供给系统 对原机的改建主要是燃料供应及喷气系统的改建,用一套原始的天然气供给系统和电控系统来构建改建目的。所用于的天然气是由高压气瓶(CNG)获取的传输天然气,出口压力超过20MPa。图1右图为供气系统示意图。该设计构建了高压天然气的可信存储和压力切换,并可对供气压力展开动态监测[1]。 图1CNG供气系统示意图 2电控单元 电控单元搭配Atmel公司的AVR单片机,利用单片机C语言展开程序开发,并且使用了多片式ECU设计。

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1燃料供给系统  对原机的改建主要是燃料供应及喷气系统的改建,用一套原始的天然气供给系统和电控系统来构建改建目的。所用于的天然气是由高压气瓶(CNG)获取的传输天然气,出口压力超过20MPa。图1右图为供气系统示意图。该设计构建了高压天然气的可信存储和压力切换,并可对供气压力展开动态监测[1]。

图1CNG供气系统示意图  2电控单元  电控单元搭配Atmel公司的AVR单片机,利用单片机C语言展开程序开发,并且使用了多片式ECU设计。  (1)多片式ECU图2多片式ECU结构简图  多片式ECU是所指在一个电控单元ECU中用于多个单片机(MCU)。

各个MCU分别分担有所不同的工作内容。  图2右图为多片式ECU的结构简图。

考虑到控制系统的性能和特点,对3个MCU的任务作出如下分配:一个MCU专门负责管理点燃,根据主MCU计算出来的数据和实际发动机运营情况,准确掌控点燃时刻和点燃线圈的开口时间,构建发动机电子点燃。另一个MCU专门负责管理燃气喷气,根据主MCU计算出来的数据和实际发动机运营情况,准确掌控燃气喷气时刻和喷气量,构建发动机电控燃气喷气。主MCU主要接管各种传感器收集的数据并展开计算出来,同时展开发动机的怠速掌控和与监控系统展开动态通信,在怠速过程中已完成对入空气量的精确掌控,从而确保发动机扭矩的平稳,同时负责管理外界与发动机之间的通信,动态地理解发动机当前的状态,为下一步发动机掌控获取较好的信息反馈。

另外,分别将点燃和喷气数据传输给点燃和燃气喷气的MCU,同时获取额外的掌控功能。  作为发动机ECU的核心部分,3个MCU必需使用功能强劲和运算速度低的单片机。

针对本系统,使用3个Atmel公司AVR系列单片机构成多片式ECU控制系统,它们分别针对有所不同的对象各自承担任务。


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