一种喷油校泵台调速系统的设计

时间：2011-07-17

　　1 引言

　　电子燃油喷射控制系统（简称EFI或EGI系统），是一个以电子控制装置（又称电脑或ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得浓度的混合气。它通过电脑中的控制程序，能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能，深受用户的青睐。通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中燃油的压力，使燃油压力保持某一定值，多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。

　　2 系统结构设计

　　该系统设计采用转速单闭环凋速系统，如图1所示。驱动电路由晶闸管和电机构成，而控制电路则由转速给定、转速反馈、比例一积分一微分（PID）调节器以及晶闸管脉冲触发电路构成。

　　图1中实线框为硬件设计部分，主要完成调速功能。

　　3 系统硬件电路设计

　　89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案

　　系统硬件设计是以89C51单片机为，并配以必要的外围设备，如数据采集、电气接口、执行机构、通信接口等电路，如图2所示。选用3CT20/500型晶闸管，由于晶闸管工作于交流电路，不宜与微机直接相接，采用光电耦合器4N25隔离单片机与输出部分。输出部分的地线接地，而单片机系统的电源地线悬空，不能与交流电源的地线相接，以避免输出部分电源变化对单片机电源的影响。

　　使用反相驱动器7406作为4N25输入端的驱动。电磁转差离合器中的励磁线圈采用带续流二极管的晶闸管半波整流电路供电。励磁线圈是电感性负载，线圈两端并联一只续流二极管VD6使电流平滑。调节触发装置采用单结管VBG7。为了实现操作机构的速度闭环控制，需要检测主轴转速。测速传感器采用磁电式转速传感器。测速轮有120个齿，每转过1个齿就在测速传感器上感应一个脉冲信号。这样，主轴每转一周，产生120个脉冲，其表达式为：

　　式中：P为测速传感器每转输出的脉冲数；T为规定时间；m1为转速脉冲数。

　　取8155的定时器／计数器工作于定时方式，定时时间为lO ms，其输入端接1 MHz时钟信号为计数频率，输出端接89C51的中断INT0申请端。89C51的定时器／计数器T1工作于计数方式，测速传感器经整形后的脉冲输入T1，当输入信号发生负跳变，计数器加1。每当10 ms到，通过INT0申请中断，在中断处理程序中得到Tl计数值。