随着柴油机电控技术的飞速发展,柴油机电控系统控制功能的不断完备,导致了柴油机电控系统控制策略的不断复杂化,控制代码的存储容量不断增大,这样随之而来的将对整个柴油机电控系统的实时性以及控制软件的开发周期提出了更高的要求。从而开展电控柴油机控制器实时软件系统的研究以及基于模型的柴油机控制算法的开发是比较有必要的。　　 本文结合重大厂校合作项目“电控单体泵柴油机电控系统的开发”、“高压共轨柴油机电控系统的开发”,对柴油机电控系统实时软件系统进行了研究。研究内容主要包括柴油机电控系统实时内核的设计、底层软件的设计、电控单体泵油量控制策略算法的研究、基于电控单体泵上层控制策略多任务划分方法的研究以及电控单体泵上层控制策略的V模式开发方案的研究等。　　 1.本文在分析目前国外商业化以及目前具有源码的嵌入式操作系统原理的基础上,结合电控单体泵和高压共轨电控系统的工作原理,设计了电控柴油机实时多任务调度内核--OS,并应用于电控单体泵与高压共轨柴油机电控系统的开发中。该实时内核具有基于优先级的256个任务的管理与调度、任务通信(邮箱)、时间管理与内存管理功能。此外,通过对实时内核的重要性能指标进行优化以及试验测试,以满足柴油机电控系统的控制需求,同时对OS进行了相应的软件抗干扰设计。　　 2.结合电控单体泵及高压共轨系统的工作原理,利用汇编语言与C语言混合编程,设计开发了相应的底层软件。设计了系统初始化与断电处理、输入信号采集与处理、输出信号处理以及相应的故障容错和系统保护等功能模块；底层工作模式相位状态机的设计为整个控制系统提供3种起动模式和3种系统运行模式,根据相位传感器的信号特征来实现不同工作模式的合理切换；此外,针对高压驱动硬件电路设计了过流保护、断路检测以及最大脉宽限制等软件保护功能,有效保证了系统的安全可靠地运行。　　 3.对电控单体泵的油量控制策略算法进行了研究,设计了电控系统主工况状态机、怠速油量控制算法、油门油量控制算法、油量限制控制算法、油量输出以及瞬态工况油量控制算法等。　　 4.通过实时调度内核OS的设计与应用,建立了基于事件触发和时间触发的电控柴油机实时软件调度系统结构,设计提出了实时系统下多任务划分方法,并对电控单体泵上层控制策略算法进行基于优先级的多任务划分,同时给出基于资源优化的任务分割方法以及系统软件容错的设计方法。　　 5.对电控单体泵上层控制策略算法引入了V模式开发方式,采用MatJab/SimuIjnk软件、TargetLink自动代码生成工具、电控单体泵硬件系统、电控单体泵硬件在环仿真系统以及标定工具构建了整个电控单体泵上层控制算法的V模式开发平台。对V模式的开发流程、自动代码生成精度以及实际应用效果进行了系统研究。　　 6.文章的最后主要介绍电控单体泵系统和高压共轨系统的油泵和发动机台架试验,试验结果表明:底层软件功能实用有效,相应的油量控制算法具有较好的控制效果,所开发的电控单体泵实时软件系统具有较好的实时性、确定性以及可靠性。相对于传统的前后台软件系统,实时多任务系统具有较好的实时性和控制时序的可确定性,且整个软件系统具有较好的系统可扩展性。