本文選題：ECU + 接口電路��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：電子控制是確保發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行最有效的技術(shù)手段,也是發(fā)動(dòng)機(jī)各種節(jié)能減排措施可靠應(yīng)用的根本保障。電控單元(ECU)是發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)的核心部件,其輸入/輸出(I/O)接口電路直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)控制回路的調(diào)控性能。傳感器輸入接口電路的作用是無(wú)失真地傳輸信號(hào)或正確地進(jìn)行信號(hào)變換,輸出接口電路則用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作且避免控制失效,因此,ECU I/O接口電路的設(shè)計(jì)是ECU硬件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ),也是傳感器、執(zhí)行器與ECU匹配的重要工作。本文基于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU硬件電路結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)的分析,針對(duì)一些典型的輸入/輸出信號(hào),利用電子線路CAD軟件進(jìn)行電路仿真研究,分析I/O接口電路的設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn),確定傳感器、執(zhí)行器與ECU硬件匹配的關(guān)鍵要素和參數(shù),并進(jìn)行I/O接口電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)典型模擬輸入接口電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)不同傳感器的特性以及輸入信號(hào)抗混疊濾波與采樣要求,借助于電路仿真和參數(shù)計(jì)算,設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù),并進(jìn)行傳感器與接口電路的匹配分析。(2)典型頻率信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了滯回比較、過(guò)零比較和差分比較三種電路,并在Pspice軟件中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,指出了這三種通用電路在處理磁電式曲軸位置傳感器輸出信號(hào)時(shí)存在的問(wèn)題,并設(shè)計(jì)了一種新的信號(hào)調(diào)理電路,并且在Pspice軟件中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。(3)典型輸出接口電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)不同執(zhí)行器的特性和驅(qū)動(dòng)要求,借助于電路仿真和參數(shù)計(jì)算,設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)。主要設(shè)計(jì)炭罐電磁閥、OCV閥的低邊驅(qū)動(dòng)電路,詳細(xì)分析了MOS管的選用原則；詳細(xì)分析了GDI發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器驅(qū)動(dòng)電路中的Boost升壓電路的穩(wěn)態(tài)過(guò)程,及升壓電路中各元器件的選用原則,在Pspice軟件中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；詳細(xì)分析了點(diǎn)火開(kāi)關(guān)需要的特性,分析了IGBT的特性,設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
[Abstract]:Electronic control is not only the most effective technical means to ensure the efficient operation of the engine, but also the fundamental guarantee for the reliable application of various energy saving and emission reduction measures. Electronic control unit (ECU) is the core component of engine management system (EMS). Its input / output I / O interface circuit is directly related to the control performance of engine control circuits. The function of the sensor input interface circuit is to transmit the signal without distortion or to perform the signal transformation correctly, and the output interface circuit is used to drive the actuator to work and avoid the control failure. Therefore, the design of the ECU I / O interface circuit is the basis of the ECU hardware development. It is also an important work for sensors, actuators and ECU matching. Based on the analysis of the structure of engine ECU hardware circuit and the parameters of components and components, this paper analyzes the design principles and standards of I / O interface circuit by using electronic circuit CAD software to simulate some typical input / output signals. The key elements and parameters of sensor, actuator and ECU hardware matching are determined, and the I / O interface circuit is optimized. The main contents are as follows: 1) the design of typical analog input interface circuit. According to the characteristics of different sensors and the anti-aliasing filtering and sampling requirements of input signals, the circuit structure and component parameters are designed by means of circuit simulation and parameter calculation. The design of typical frequency signal conditioning circuit for sensor and interface circuit. Three kinds of circuits, hysteretic comparison, zero-crossing comparison and differential comparison, are designed and simulated in Pspice software. The problems in processing the output signals of magnetoelectric crankshaft position sensor are pointed out. A new signal conditioning circuit is designed and simulated in Pspice software to verify the design of typical output interface circuit. According to the characteristics and driving requirements of different actuators, the circuit structure and component parameters are designed by means of circuit simulation and parameter calculation. The low side driving circuit of solenoid valve in carbon tank is designed, the selection principle of MOS tube is analyzed in detail, the steady-state process of Boost boost circuit in driving circuit of GDI engine injector is analyzed in detail, and the selection principle of components in booster circuit is analyzed in detail. The characteristics of ignition switch are analyzed in detail, the characteristics of IGBT are analyzed, the driving circuit is designed, and the simulation is carried out.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U464

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本文編號(hào)：1975182