甲醇裂解气发动机燃气ECU硬件设计.pdf

《甲醇裂解气发动机燃气ECU硬件设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4期2010年8月内燃机InternalCombustionEnginesNo．4Aug．2010甲醇裂解气发动机燃气E⋯CU硬件设计叠：-：t：+：t×-×+：t：t×t×t×·：-×t×t磁垂魂：昌彩雾：★：t×t×+：-：·：+：t：t：t：·×t×t：★：t：t：+：t：-’-。-’。+。+，+。+。+．‘。’+。。。。+。气审北挺教桃敷e程芍虢，山四，臻源．030

2、呱”，‘。++‘。+。‘。’。+。’。’。。，。。。。‘+’，摘要：介绍一种基于ARM公司32位高性能控制芯片LPC2292的甲醇裂解气发动机燃气ECU硬件设计方案，包括系统电源模块设计、传感器信号处理电路设计、执行

3、器驱动电路设计等。该电控单元采用高性能的处理芯片、高集成度的信号处理模块和驱动模块，为建立可靠的控制系统，实现复杂的控制算法及扩展控制功能奠定了硬件基础。关键词：甲醇裂解气；燃气ECU；信号处理；功率驱动模块中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：1000-6494(2010)04-0019—04HardwareDesignofMethanolCrackedGasEngineGasECUWEIChong-fan，LVCai-qing(MechanicalandElectricalEngineeringInstitute，NorthChinaUniversity，Taiyuan0300

4、51，China)Abstraet：MethanolCrackedGasEngineelectroniccontrolunitbasedon32一bitLPC2292isintroducedinthispaper．一Thewholedesignconsistsofpowermanagement，inputsignalprocessingandoutputsignaldrivingcircuitetc．HiIghper-formaneemicroprocessor．highintegratedsignalprocessingICandpowerdrivingICal"eadoptedinth

5、iscontrolunitinordertoprovideastronghardwarefoundationtoestablishreliablecontrolunitandrealizecomplicatedcontrolalgorithmandextendcontrolfunctions．Keywords：dissociatedmethanol；gasECU；signalprocessing；powerdrivingmoduleO前言甲醇因便于储存，易于重整，不含硫等优良的物理化学性质而成为一种重要的代用燃料。但由于液态甲醇相对于汽油的热值低，且甲醇燃料对某些非金属材料有溶胀作用和腐蚀

6、作用。为解决上述问题，20世纪70年代初人们开始了对甲醇裂解气发动机的研究。甲醇裂解气发动机就是在排气管上串联裂解器，利用发动机的余热，在催化剂的作用下发生如下化学反应：CH30H+90l汀_+2H2+CO(1)式(1)中将甲醇汽化并完全裂解成CO和H2，混合气的热值较裂解前提高了21％，国内外学者对甲醇裂解气发动机燃料经济性的研究较多，而对裂解作者简介：魏祟帆(1980一)，男，江苏徐州人，在读硕士研究生，研究方向为发动机电子控制。收稿日期：2010-01—04气燃料排放特性的研究较少【l】，尤其是对甲醇裂解气发动机电控单元研究得更少。笔者以HH462电喷汽油机为基础，采用飞利浦公司的高

7、性能通用控制芯片LPC2292进行了甲醇裂解气ECU硬件设计，最后采用PROTEUS软件对硬件进行了仿真验证，证明硬件设计方案可行。为以后甲醇裂解气发动机电控单元的设计研究提供了依据。1甲醇裂解气发动机的燃料供给系统甲醇裂解气发动机的燃料供给系统组成见图1。为降低开发成本和难度，燃气ECU利用原ECU的曲轴位置传感器、迸气歧管绝对压力传感器、冷却水温传感器、节气门传感器、氧传感器、爆震传感器所采集的信号。发动机启动时，燃气ECU首先采集减压器、储气瓶中的压力、裂解器内的温度、甲醇内液位。如上述条件均满足要求．则用甲醇裂解气启动发动机，否则用汽油启动发动机。电控单元硬件电路的设计包括输人级电

8、路、微控制器和输出级电路三大部分。内燃机2010年8月手动截止阀lI<昌====爿储气瓶减压稳压器气体喷射器—◆进气汽油箱汽油泵2燃气ECU硬件设计罄螫景《气瓶压力信号ll气泵的启停裂解气ECU耋l垂l冀i霎发动机瑙赠扩堪承气泵冷却器原ECU模拟器广百传感器信号址丑娶蛊熙链旺液态甲醇箱每冷I甲醇泵图1甲醇裂解气发动机燃料供给系统2．1微控制器根据发动机电控技术的发展趋势，设计中选用了32位高性能微控制器LPC2292，其