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面对当前日益严重的能源危机和环境污染状况,小型汽油机的排放法规越来越苛刻。而电喷技术是解决小型汽油机油耗高、污染重的最直接、最有效的手段。但小型汽油机市场竞争日益激烈,必须缩短开发周期,降低研发成本,因此必须使电控系统小型化并使用更先进的系统开发平台以达到加快ECU的开发过程、降低开发成本、提高开发安全性的目的。本文对小型电喷汽油机的现状及发展趋势研究的基础上,开展了小型汽油机集成式ECU的开发和ECU硬件在环仿真系统的试验研究。本文主要完成以下工作:1.针对小型汽油机电喷系统的要求,设计开发了低成本集成式ECU,实现了ECU同节气门体、进气压力传感器、进气温度传感器和节气门位置传感器的一体化和小型化,并具有防水、防震功能。硬件设计上采用了英飞凌高性能16位单片机XC2785X104F80L作为ECU的MCU,使用高集成度的电源和驱动芯片——L9177,并设计了无摩擦的线性霍尔节气门位置传感器。电路采用模块化设计,实现了ECU的所有功能。2.开发设计了电喷发动机变速标定程控执行机构及控制软件。该机构由大扭矩步进电机、高性能电机驱动器和运动控制卡构成,通过控制软件可使电喷发动机节气门按指定规律运动,且响应迅速,节气门从全闭到全开只需56ms。利用该机构可降低电喷系统的开发难度,提高标定的质量和效率。3.研发搭建了低成本的小型电喷汽油机ECU硬件在环仿真系统。系统硬件基于英飞凌XC888CLM8位单片机设计;软件采用C语言编写,利用Keil进行编译;监控界面采用简单的图形化编程语言Labview完成;汽油机模型利用MATLAB/SIMULINK仿真并转换为C代码,保证单片机运行的实时性。本系统实现了仿真ECU的功能:根据实际需要发送凸轮轴信号、曲轴信号及开关量信号;发送相关的传感器模拟信号;测量电控单元的喷油、点火信号及开关量信号;同时实现CAN通讯功能。