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电子技术发展促使动力设备电控技术突飞猛进。动力设备控制系统逐渐向多任务嵌入式实时操作系统发展。随着电子设备不断更新,电控ECU(Electric Control Unit)不仅在动力设备核心控制有很多应用,而且广泛应用于动力传动、监控、娱乐等。
随着高新技术的飞速发展,人们对动力设备的安全性、动力性、操纵性、舒适性、经济性、排放性等方面的要求也不断提高;因此,动力设备必须在安全稳定的前提下提高性能,完善功能;而电控ECU作为动力设备的核心部分,不仅技术含量高,利润空间大,而且倍受零部件供应商及生产厂商的重视。动力设备要获取市场势必要提高电子装备性价比,而电控ECU作为电子装备典型代表,便成为重点研究对象。
本论文针对常用的动力设备控制平台的控制系统如:柴油发动机ECU控制系统、CNG/柴油双燃料发动机ECU控制系统等,分别从输入输出信号、控制系统结构、通讯与数据交换、电源供电等方向出发,归纳总结出动力设备通用控制平台关键技术,并针对性地设计输入、输出信号调理电路;同时,研究Matlab下的RTW(Real Time Workshop)工具箱,在Simulink环境下建立控制对象数学模型,通过自动代码技术转换成程序,并调用集成开发环境对代码进行编译,将编译通过的代码下载到处理器中。利用自动代码生成技术,加快了动力设备ECU开发速度、缩短了开发周期。本文分析了动力设备通用控制平台关键技术ECU的总体结构及动力设备通用ECU的输入、输出单元结构并设计相应的硬件原理图。同时还对动力设备通用ECU的处理器进行了选型并进行了外围电路设计,并在双燃料发动机上进行了实际应用;试验证明该系统能满足实际运行的要求,具有良好的通用性和可移植性,能够节约成本,具有一定的实用参考价值。