氣動發(fā)動機的電控系統(tǒng)設(shè)計

CAN節(jié)點原理框圖如圖4所示。本文采用TJA1040高速CAN總線收發(fā)器作為CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，選用Mierochip公司推出的MCP2515作為CAN總線控制器，它符合CAN2．0B技術(shù)規(guī)范并帶有符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行接口。ATmega16通過同步串行接口SPI與MCP2515之間完成高速的全雙工的同步數(shù)據(jù)傳輸，MCP2515通過CAN物理接口芯片TJA1040連接到CAN總線上，完成氣動發(fā)動機電控系統(tǒng)與PC機等的CAN通訊。

3 氣動發(fā)動機電控單元軟件設(shè)計
軟件設(shè)計是氣動發(fā)動機ECU開發(fā)的核心。軟件設(shè)計應(yīng)遵循模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的原則，具有可擴展性；還要具有良好的抗干擾能力，可以實現(xiàn)自我診斷和保護，保證發(fā)動機穩(wěn)定運行。氣動發(fā)動機電控系統(tǒng)是對時間要求很嚴格的系統(tǒng)，它對噴氣有很強的實時和精確的要求，主要通過中斷程序的觸發(fā)和嵌套來實現(xiàn)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程圖如圖5所示。控制軟件由初始化模塊、中斷模塊和主控模塊組成。初始化模塊主要完成對電控系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的設(shè)置和配置寄存器等任務(wù)；中斷模塊執(zhí)行計算轉(zhuǎn)速和判斷壓縮上止點及控制電磁閥噴氣等任務(wù)；主控模塊完成信號處理、確定噴氣定時和噴氣量以及CAN通訊等。

4 電控系統(tǒng)調(diào)試及總結(jié)
多次調(diào)試和試驗證明，本文設(shè)計的氣動發(fā)動機電控系統(tǒng)的ECU軟硬件能夠準(zhǔn)確檢測出發(fā)動機的不同轉(zhuǎn)速等各參數(shù)；功率驅(qū)動模塊工作可靠，具有良好負載能力；基于CAN總線建立的通訊平臺能夠?qū)崟r監(jiān)控發(fā)動機參數(shù)與狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)傳輸。試驗還表明噴氣壓力對氣動發(fā)動機轉(zhuǎn)速有很大影響，在對氣動發(fā)動機電控系統(tǒng)進行完善時，需要擴展噴氣壓力控制模塊，以保證噴氣壓力穩(wěn)定在合適的值，減少由于壓力波動對發(fā)動機運行造成的不良影響。冷卻水溫、噴氣溫度和缸內(nèi)壓力等參數(shù)也對發(fā)動機運行具有一定影響，需要對這些參數(shù)進行實時檢測，以便對噴氣定時和噴氣量等控制參數(shù)修正，使發(fā)動機運行得更加穩(wěn)定和優(yōu)化。