汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在環(huán)仿真
應(yīng)用領(lǐng)域:嵌入式設(shè)計(jì)(汽車(chē))
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/108859.htm挑戰(zhàn):ECU快速模型構(gòu)建及硬件在環(huán)仿真的研究對(duì)國(guó)內(nèi)自主品牌車(chē)及新能源汽車(chē)研究具有重大意義。
應(yīng)用方案:將Simulink與LabVIEW結(jié)合,發(fā)揮前者算法易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)和后者強(qiáng)大編程功能,大大縮短ECU開(kāi)發(fā)周期;基于CRIO和PXI的ECU快速原型和在環(huán)仿真降低設(shè)計(jì)和試驗(yàn)成本。
使用的產(chǎn)品:
LabVIEW 8.6
LabVIEW RT,F(xiàn)PGA,仿真模塊
NI RIO模塊
SIT仿真接口工具包
PXI-1042 PXI機(jī)箱
PXI-8196 嵌入式控制器
PXI-6713 高速模擬輸出模塊
PXI-6259 M系列數(shù)據(jù)采集卡
PXI-6602 數(shù)字定時(shí)模塊
PXI-6541 數(shù)字波形發(fā)生器
CompactRIO-9103 CRIO機(jī)箱
CompactRIO-9014 嵌入式控制器
CompactRIO-9215 模擬輸入模塊
CompactRIO-9263 模擬輸出模塊
介紹
以某品牌兩用燃料四缸汽油機(jī)電控系統(tǒng)為研究對(duì)象,用Simulink構(gòu)建了以平均值模型為基礎(chǔ)的發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)模型。
構(gòu)建了基于PXI的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU快速原型和在環(huán)仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)能輸出溫度等模擬信號(hào)、采集電壓等模擬信號(hào),輸出或測(cè)量開(kāi)關(guān)等數(shù)字信號(hào),噴油脈寬、點(diǎn)火脈沖等PWM信號(hào)采集,以及曲軸、凸輪軸位置等定時(shí)脈沖信號(hào)的輸出。設(shè)計(jì)了標(biāo)定實(shí)驗(yàn),聯(lián)合萬(wàn)能表、示波器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行誤差對(duì)比分析, 進(jìn)行了基于CompactRIO(簡(jiǎn)稱(chēng)CRIO)的ECU快速原型和真實(shí)ECU在環(huán)測(cè)試。
快速構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)ECU原型。實(shí)現(xiàn)基于Simulink的算法模型在CRIO上的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)接收包括曲軸轉(zhuǎn)速和以及節(jié)氣門(mén)位置等信號(hào),輸出控制發(fā)動(dòng)機(jī)的信號(hào)和傳動(dòng)系參數(shù)。測(cè)試結(jié)果包括發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角和噴油MAP圖,為真實(shí)ECU構(gòu)建提供了參考。
研究目的和意義
針對(duì)能源和環(huán)境壓力問(wèn)題以及越來(lái)越嚴(yán)格的汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn),發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要有兩條主線(xiàn):一是改善發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),提高發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù);二是尋找可替代清潔燃料。兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)適合國(guó)情的環(huán)保節(jié)能方案之一。利用硬件在環(huán)(Hardware in Loop, HIL)仿真可以預(yù)先逐步檢驗(yàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和可靠性,從而大大提高控制系統(tǒng)的研制質(zhì)量,減小研制風(fēng)險(xiǎn)和提高設(shè)計(jì)成功率,是開(kāi)發(fā)研制發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)理想工具。因此,近年來(lái)硬件在環(huán)仿真技術(shù)在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和測(cè)試實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用,但是,目前的解決方案普遍面臨成本高的不足,難以在極限條件下實(shí)時(shí)測(cè)試,另外,對(duì)汽車(chē)ABS或ESP的硬件在環(huán)ECU研究較多,對(duì)多輸入多輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU硬件在環(huán)仿真的案例較少。
綜合考慮性能、價(jià)格、開(kāi)發(fā)時(shí)間、通用性、可擴(kuò)展性的特點(diǎn)等,本文最終選定了NI公司
的PXI和CompactRIO方案完成平臺(tái)構(gòu)建,研制開(kāi)發(fā)了一套基于PXI的CNG/汽油兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在環(huán)仿真系統(tǒng),進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在環(huán)仿真試驗(yàn)。
評(píng)論