Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Бурдинский Игорь Николаевич

Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления
<
Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бурдинский Игорь Николаевич. Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.16.- Хабаровск, 2006.- 130 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/2016

Содержание к диссертации

Введение

1. Измерение параметров и характеристик автомобильных двигателей 10

1.1. Режимы работы автомобильных двигателей 10

1.2. Характеристики автомобильных двигателей 11

1.2.1. Скоростные характеристики 11

1.2.2. Регулировочные характеристики 13

1.3. Методы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей 15

1.3.1. Методы и средства измерения скоростных характеристик 15

1.3.2. Методы и средства измерения регулировочных характеристик 21

1.4. Эксплуатационные характеристики 27

Выводы 29

2. Разработка методик моделирования и измерения эксплуатационных характеристик автомобильного двигателя 31

2.1. Математическая модель для определения крутящего момента двигателя на неустановившихся режимах работы 31

2.2. Методика измерения крутящего момента двигателя при разгоне автомобиля 37

2.3. Расчет эксплуатационных характеристик 43

Выводы 49

3. Разработка алгоритмов и принципов построения систем измерения и коррекции характеристик автомобильных двигателей 51

3.1. Исследовательский комплекс для измерения крутящего момента двигателя 51

3.2. Микропроцессорный измерительный комплекс для регистрации регулировочных характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления 54

3.3. Микропроцессорное устройство коррекции регулировочных характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления 58

3.4. Применение технологии «реконфигурируемые системы» для построения измерительных систем 63

3.5. Измерительный комплекс для исследования характеристик и режимов работы автомобильных двигателей 68

3.5.1. Принцип построения блока измерения 72

3.5.2. Оценка точности измерений регистрируемых сигналов МПБУД 77

Выводы 81

4. Экспериментальные исследования 82

4.1. Программный комплекс обработки и визуализации данных измерений 82

4.2. Обработка данных эксперимента 84

4.3. Оценка точности полученных результатов 89

4.4. Пример практического применения 94

Выводы 95

Заключение 96

Список использованных источников 97

Приложения 111

Введение к работе

Актуальность работы. В настоящее время для исследования двигателей наземного транспорта широко используют системы диагностирования - как общие, так и локальные. В случае использования общей системы диагностирования двигатель в целом выступает в качестве объекта исследования, которое проводится при испытании транспортного средства (автомобиля, трактора и т. п.) на стационарных тормозных стендах с беговыми барабанами. На подобных стендах осуществляют функциональное исследование двигателя согласно ГОСТ 23435-79 на установившихся режимах по таким диагностическим параметрам, как эффективная мощность, удельный расход топлива, содержание окиси углерода в отработавших газах и т.п.

При проектировании систем автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) их параметры определяются преимущественно для установившихся режимов работы двигателя. В то же время для автомобильных двигателей в городских условиях эксплуатации доля неустановившихся режимов работы может достигать 90%. На неустановившихся режимах работы двигателя диагностические параметры автомобиля характеризуются незначительными изменениями информационных составляющих сигналов на фоне сигналов высокого уровня (например, малые относительные изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя при разгоне автомобиля). Для исследования таких режимов требуется создание технических средств диагностики с широкими диапазонами преобразований и измерений, большим объемом памяти и быстродействием.

Оптимизация параметров систем зажигания и топливоподачи с учетом работы на неустановившихся режимах является одним из резервов дальнейшего совершенствования автомобильных двигателей. Поэтому все более и более популярным в автомобильной технике

становится разработка и применение электронных систем автоматической оптимизации (корректирующих и адаптивных систем автоматического управления) на базе микропроцессоров. Применение таких систем позволяет изменить те или иные стандартные (заводские) характеристики объектов управления (например, двигателя), тем самым удается улучшить эксплуатационные характеристики автомобильных систем. Это выгодно, прежде всего, при испытаниях новых автомобильных систем, исследовании продолжительности их устойчивой работы на предельных режимах, выявлении их конструктивных и других недостатков. В течение последних пятнадцати лет ведутся интенсивные работы по созданию таких адаптивных систем, внедрению их в автомобильное электрооборудование, но, к сожалению, большинство созданных и запатентованных устройств остаются лишь в виде лабораторных стендов. Основная проблема при внедрении систем, корректирующих параметры двигателя, заключается в получении данных об изменении показателей работы двигателя в реальном масштабе времени.

Цель работы. Целью данной работы является разработка алгоритмов и средств измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления на неустановившихся режимах работы.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

  1. Анализ существующих методов и средств измерения основных характеристик и параметров работы автомобильных двигателей;

  2. Разработка и исследование средств для измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления на неустановившихся режимах работы;

3. Разработка программного комплекса для моделирования
эксплуатационных характеристик автомобиля;

4. Разработка аппаратно-программного измерительного комплекса, позволяющего в реальном масштабе времени производить измерения, обработку полученных данных и коррекцию режимов работы автомобильного двигателя по составу рабочей смеси.

Методы исследования. При решении поставленных задач применялись элементы математического анализа, методы теории вероятности и математической статистики, вычислительные методы, объектно-ориентированное программирование, кросс-средства, средства моделирования и отладки программного обеспечения микропроцессорных систем. Экспериментальные исследования проводились с использованием разработанных аппаратно-программных средств на созданном стенде и в реальных условиях эксплуатации на автомобилях.

Научная новизна.

  1. Предложена методика измерения крутящего момента автомобильного двигателя на неустановившихся режимах работы, основанная на измерении углового ускорения коленчатого вала двигателя.

  2. Разработана имитационная модель для расчета эксплуатационных характеристик автомобиля, которая, используя экспериментальные данные, позволяет учитывать реальные условия эксплуатации.

  3. Разработаны алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей, позволяющие за счет использования передовых информационных технологий приступить к созданию адаптивной системы управления автомобильным двигателем.

  4. Предложена архитектура измерительной системы для исследования и настройки силовых установок транспортных средств с использованием технологии «конфигурируемые системы на кристалле».

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенная методика измерения крутящего момента автомобильного двигателя на неустановившихся режимах работы, разработанные алгоритмы, аппаратные и программные средства позволяют проводить экспериментальные исследования режимов работы силовых установок:

  1. Производить измерения, обработку и анализ основных параметров работы двигателя с высокой точностью и в реальном масштабе времени;

  2. Промоделировать основные скоростные характеристики автомобиля с учетом сил, действующих на автомобиль в реальных условиях эксплуатации и подобрать конструктивные особенности исполнения автомобиля;

  3. Производить диагностику, настройку и коррекцию параметров работы автомобильных двигателей с электронной системой управления при любых условиях эксплуатации без использования громоздкого дорогостоящего оборудования.

Новизна предлагаемых технических решений и разработанных алгоритмов подтверждается авторскими свидетельствами на регистрацию программ для ЭВМ, а так же актами об использовании научных результатов диссертационной работы.

Достоверность. Достоверность результатов работы подтверждается корректным применением основных теоретических положений, согласованностью отдельных полученных результатов с результатами других авторов, а так же результатами экспериментальных исследований и испытаний в реальных условия разработанных средств измерения.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы в научно-исследовательской лаборатории спортивных автомобилей кафедры «Техническая эксплуатация и ре-

монт автомобилей» (ТЭРА) ТОГУ для настойки раллийных и кроссовых автомобилей. Разработанный измерительный комплекс используется при настройки маршевых двигателей глубоководных автономных аппаратов в ИПМТ ДВО РАН, а также для диагностики и испытании продукции, выпускаемой ООО Хабаровский Восточно-Региональный «АВТОЦЕНТРКАМАЗ». Разработанный программный комплекс моделирования эксплуатационных характеристик автомобиля применяется в лабораторном практикуме по дисциплинам «Техника транспорта, обслуживание и ремонт», «Автомобили», и при выполнении студентами курсового и дипломного проектирования на кафедре ТЭРА ТОГУ. По материалам исследований во Всероссийском научно-техническом информационном центре ВНТИЦ зарегистрированы пять электронных методических пособий к изучению курса «Микропроцессорные системы» для студентов специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на следующих НТК:

  1. Региональной научно-технической конференции «Научное и научно-техническое обеспечение экономического и социального развития Дальневосточного региона», Хабаровск, 1998;

  2. Межрегиональной научно-технической конференции «Автомобильный транспорт Дальнего Востока и Сибири 2004», Хабаровск, 2004.

  3. Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», Томск, 2004;

  4. The IASTED International Conference on ACIT - Automation, Control and Applications (ACIT-ACA 2005), Novosibirsk, Russia, 2005.

Материалы исследований докладывались и обсуждались также на научно-технических семинарах кафедр «Техническая эксплуатация

и ремонт автомобилей», «Двигатели внутреннего сгорания» и «Вычислительная техника» ТОГУ.

Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 13 работ, из них: 1 статья в международном издательстве, 3 статьи в центральных журналах, 4 зарегистрированные программы для ЭВМ.

Личный вклад соискателя в работах, написанных в соавторстве. Соискателем лично предложены и исследованы все алгоритмы и средства измерения, представленные в публикациях. Автор выражает благодарность всем своим уважаемым соавторам, в том числе: А.С. Миронову, А.С. Пырикову, Л.В. за неоценимую помощь при выполнении работ по теме диссертации.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы включающего 125 наименований, и трех приложений. Основная часть работы изложена на 110 страницах, включая 60 рисунков и 5 таблиц. В приложениях представлены блок-схемы разработанных алгоритмов, акты о внедрении результатов диссертационной работы, информационные карты о регистрации алгоритмов и программ, свидетельства о регистрации интеллектуального продукта.

Методы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей

В практике для исследования установок наземного транспорта широко используют так называемые системы диагностирования - как общие, так и локальные [14-17].

В случае использования общей системы диагностирования двигатель в целом выступает в качестве объекта исследования. Оно может проводиться при установке транспортного средства (автомобиля, трактора и т. п.) на стационарных тормозных стендах с беговыми барабанами. На подобных стендах осуществляют функциональное исследование двигателя согласно ГОСТ 23435-79 на установившихся режимах по таким диагностическим параметрам, как эффективная мощность, удельный расход топлива, содержание окиси углерода в отработавших газах и т. п. Исследование ведется в основном внешними средствами, т.е. как правило, все датчики и измерительная диагностическая аппаратура находятся на стенде.

Тормозные стенды - одно из наиболее крупногабаритных и дорогостоящих видов стационарного оборудования [14, 18-21], вокруг которого на постах диагностирования комплектуются другие передвижные и переносимые средства исследования. Наибольшее распространение имеют роликовые тормозные стенды (с беговыми барабанами), имитирующие сопротивление качения при различных скоростях движения автомобиля.

В стендах для создания нагрузки применяются фрикционные, гидравлические, токовихревые и другие тормозные устройства. Чаще используются токовихревые устройства нагрузки, обеспечивающие высокую стабильность тормозных характеристик и широкий диапазон плавного регулирования, что важно для программирования режимов нагрузки двигателя. Для измерения тягового усилия на ведущих колесах автомобиля (построения скоростной характеристики) стенды снабжают маятниковыми, гидравлическими, электромеханическими реактивными или тензорезисторными измерителями момента торможения.

В качестве примера можно привести технические характеристики тормозного стенда модели 4817 [14], предназначенного для измерения характеристик легковых автомобилей (таб. 1.1). Крутящий момент на валу работающего двигателя можно определить путем измерения угла закручивания соединительного вала под действием передаваемого момента. В работах [22-36] описаны различные типы приборов и устройств для измерения крутящего момента. Наибольшее распространение получили электрические динамометры, представляющие собой приборы, в которых деформация упругого элемента вызывает изменение определенного электрического параметра, положенного в основу измерения крутящего момента. Чаще других используются торсионные динамометры, измеряющие угол закручивания соединительного вала с помощью различных датчиков тензосопротивления, емкостный дифференциальный, индуктивный или оптический датчики.

Погрешности измерений крутящего момента при использовании электрических динамометров не превышают 1-2%. Однако практическое применение они нашли только в лабораторных установках, т.к. в реальных условиях эксплуатации возникают трудности в получении достоверной информации в связи с тем, что динамометры действуют в условиях повышенной вибрации и резко изменяющихся нагрузок, граничащих иногда с ударными, особенно на неустановившихся режимах работы автомобильного двигателя [4, 5, 7, 23].

Из бесстендовых методов и средств определения мощности, развиваемой двигателем, можно выделить наиболее простой метод бестормозного нагружения - для исследования карбюраторных двигателей применяют метод поочередного отключения цилиндров путем прекращения образования искры на свече зажигания [14]. Исследование ведут в режиме холостого хода при неизменном положении органа управления двигателем, и о работе каждого цилиндра судят по степени понижения частоты вращения коленчатого вала при отключении данного цилиндра. Чем большую мощность развивал отключенный цилиндр, тем больше падение частоты вращения Ди. Недостатком метода является его приближенность и невозможность использования для оценки максимальной мощности. На практике из бестормозных методов широкое применение получил метод измерения мощности двигателя по ускорению свободного разгона без внешней нагрузки [14, 37-39]. При этом методе мощность Ne (кВт) определяется соотношением

Методика измерения крутящего момента двигателя при разгоне автомобиля

Таким образом, крутящий момент двигателя при движении автомобиля можно определить, измерив угловое ускорение коленчатого вала: Для определения величины крутящего момента двигателя был использован метод, основанный на измерении интервалов времени tn которые соответствуют определенному углу поворота коленчатого вала [34, 35]. Величина углового ускорения коленчатого вала є вычисляется по разности времени между двумя последовательными измерениями At,=t,M, Т.е. e,=/(Att). Предположим, что крутящий момент двигателя остается постоянным в течении интервала измерения при изменении частоты вращения вала от щ до «2. Тогда из выражения (2.4) следует, что при м-const, изменение частоты вращения вала будет происходить равномерно, т.е. график зависимости n(t) представляет прямую линию: Для дальнейших расчетов будем использовать значение углового ускорения є„ = 2 . так как оно имеет более удобную для расчета размерность. Количество оборотов N, выполненное валом за определенный интервал времени равно: Из выражения (2.6) получаем: и решение этого квадратного уравнения:

Полученные выражения (2.4-2.8) позволяют определить основные параметры измерительного комплекса (такие как диапазон измерения, временные соотношения при передаче данных, объем буфера данных, и т.д.) для измерения изменения частоты вращения коленчатого вала в реальном масштабе времени. Моделирование производилось для двигателя 4A-GE фирмы TOYOTA [63], стендовые характеристики которого представлены на рис. 2.1. Расчет значения разности времени между двумя последовательными измерениями At при разгоне двигателя автомобиля от 2000 до 8000 об/мин производился с использованием программы Microsoft Excel [64]. На рис. 2.2 представлены зависимости At от частоты вращения для двигателя 4A-GE при разгоне на различных передачах. При расчете использовались реальные данные автомобиля класса Toyota Corolla: масса - 1000 кг; колеса - R15 205/50; главная передача - 4,31; передача 1 -3,17; передача 2 - 1,90; передача 3 - 1,31; передача 4 - 0,97; передача 5 - 0,80. Предельные результаты расчетов зависимости д/, = /,-/,+, числа измерений N и времени разгона для различных вариантов интервалов времени /,, которые соответствуют определенному углу поворота коленчатого вала, представлены в табл. 2.1. Решение уравнения (2.2) при известной функции е = /(п) дает возможность построения скоростной характеристики м = /(«) на неустановившихся режимах работы автомобильного двигателя. При этом значения крутящего момента двигателя можно уточнить, если в уравнении силового баланса заменить эмпирические коэффициенты (fa, kBF, sv, т]Тр) на их реальные значения. В такой ситуации естественным решением является экспериментальное определение характеристик сил сопротивления действующих на автомобиль при движении. Для этого рассмотрим задачу о торможении автомобиля, суть которой заключается в следующем: автомобиль разгоняется до определенной скорости, далее включается нейтральная передача и автомобиль начинает замедляться под действием сил сопротивления

Микропроцессорный измерительный комплекс для регистрации регулировочных характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления

Основные положения об особенностях создания микропроцессорных (МП) систем диагностики и управления автомобилем рассмотрены в работах [45, 52, 53, 81, 82]. При проектировании подобных систем, способных работать в реальном масштабе времени, наиболее перспективным направлением является использование однокристальных микроЭВМ и микроконтроллеров (МК) [83, 84]. Из большого выбора МК, способных справиться с такой задачей, выделяется семейство 8-битных микроконтроллеров PIC16/17, выпускаемых фирмой Microchip, которое включает в себя три типа 8-битных КМОП микроконтроллеров, известных как Р1С16С5х, Р1С16Схх и Р1С17Схх [85, 86]. Для проведения экспериментальных исследований МПБУД был разработан специализированный программно-аппаратный измерительный комплекс [87], состоящий из стенда для подключения МПБУД, измерительной системы на основе RISC-процессоров и персонального компьютера (ПК). Разработанный комплекс позволяет осуществлять: эмуляцию всех датчиков двигателя, необходимых для работы МПБУД; регистрацию управляющих сигналов, поступающих из МПБУД для контроля процессов подачи топлива и зажигания; первичную обработку входных данных и передачу их в ПК, используя последовательный интерфейс; графическое отображение данных на ПК и их долгосрочное хранение. Эмуляция сигналов с датчиков двигателя о таких параметрах, как: температура охлаждающей жидкости двигателя, температура поступающего воздуха, положение дроссельной заслонки и разряжение во впускном коллекторе производится с помощью потенциометров. Частота вращения двигателя эмулируется с помощью генератора прямоугольных импульсов. Разработанный стенд для подключения МПБУД позволяет моделировать работу двигателя на установившихся режимах практически всех производителей. Основой измерительного комплекса является мультипроцессорная система на трех RISC микроконтроллеров фирмы Microchip.

Один из контроллеров является центральным (далее центральным процессором ЦП), два подчиненных контроллера подключены непосредственно к портам ввода-вывода центрального процессора и выполняющими специализированные функции. В качестве центрального процессора используется 8-ми битный микроконтроллер PIC16C71, а в качестве подчиненных- PIC16F84-10/P. ЦП измерительной системы отвечает за инициализацию всей микропроцессорной системы, вычисление параметров режима работы МПБУД, сбор данных с подчиненных процессоров и за передачу данных в ПК. Используя сигналы от МПБУД, ЦП вычисляет текущую частоту вращения двигателя в реальном масштабе времени. Два подчиненных контроллера измерительной системы регистрируют управляющие сигналы, поступающие от МПБУД, и отправляют эти данные центральному процессору. Регистрация сигналов - измерение длительности каждого из импульсов с МПБУД производится непрерывно в реальном масштабе времени. В каждом процессоре выполняются идентичные программы, состоящие из функции: измерения длительности - используется встроенный таймер; обработчика прерываний - инициирует начало и конец цикла измерений; хранения и передачи измеренных данных в ЦП комплекса. Блок-схема алгоритма работы мультипроцессорной измерительной системы представлена в прил. А.З. Использование всего одного МК для регистрации сигналов с МПБУД оказалось невозможным из-за ограниченных аппаратных ресурсов архитектуры МК: одноуровневая система прерываний, один встроенный таймер и малый объем оперативной памяти. Данные ограничения не позволили получить желаемую точность измерений и усложнили разработку программного обеспечения для МК [88, 89]. В связи с чем и было принято решение об использовании распараллеливания процесса измерения, что дало возможность снизить максимальную ошибку измерений длительности сигнала до 1% при тактовой частоте МК 10 МГц. Как уже упоминалось, измерительная система подключена к ПК через последовательный интерфейс, и данные измерений из МК передаются в ПК для обработки и хранения. Программа для связи с микропроцессорной системой, написанная на языке C++ и работающая под управлением операционной системы Windows [90], выполняет следующие функции: связь с измерительным комплексом с использованием последовательного интерфейса RS232; передача команд и прием данных измерений; визуализация данных в различных масштабах; хранение и загрузка данных. Под управлением ПК центральный процессор измерительного комплекса инициализирует внутренние структуры данных и программирует два подчиненных ему контроллера. Прием данных от контроллеров ЦП осуществляет, используя систему прерываний. Каждый контроллер запрашивает обмен данными, используя входные линии прерываний ЦП комплекса. После получения данных от контроллеров центральный процессор формирует пакеты определенного формата и инициирует обмен по RS232 для передачи в ПК. На рис. 3.3 представлена серия измеренных регулировочных характеристик МПБУД 4A-GE фирмы TOYOTA для установившихся режимов работы. Серия измерений была проведена при имитации изменения разряжения во впускном коллекторе от холостого хода до максимальная нагрузка в диапазоне частоты вращения двигателя от 1000 до 8500 об/мин при температуре охлаждающей жидкости двигателя 80С и нормальных атмосферных условиях.

Измерительный комплекс для исследования характеристик и режимов работы автомобильных двигателей

Разработанный комплекс для измерения и регистрации параметров работы автомобильных ДВС [109] состоит из устройства сбора информации на базе стенда ЕВА07, предлагаемого ООО СКВ телевизионной техники г. Санкт-Петербург [110] (рис. 3.8), и системы обработки информации и реконфигурации комплекса. Основу стенда ЕВА07 представляет 32-х разрядная реконфигу-рируемая система на кристалле Triscend A7S20 [111], включающая в себя основные блоки (рис. 3.9): процессорное RISC ядро ARM7TDMI; быстродействующий кэш размером 8 Кбайт; быстродействующая память данных размером 16 Кбайт; блок сопряжения с внешней памятью (ROM, EEPROM, Flash, SRAM, SDRAM); стандартные периферийные устройства (контроллеры ПДП, прерываний, UART, JTAG и т.д.); матрица конфигурируемой логики размером 2048 ячеек типа LUT (Look - Up Tables); до 252-х портов ввода/вывода; высокопроизводительная специализированная системная шина (CSI bus) с пропускной способностью до 455 Мбайт/с. Система обработки информации и реконфигурации комплекса выполнена на базе переносного (или стационарного) компьютера класса IBM PC, и представляет собой набор разработанного (программа начальной настройки и управления комплексом [112] - инструмент пользователя) и поставляемого производителем технологии CSoC специализированного программного обеспечения (Fast Chip, Device Link Utility, GNU Compiler [113] - инструмент разработчика). На рис. 3.10 представлена структурная схема разработанного измерительного комплекса для исследования характеристик и режимов работы автомобильных двигателей.

Проектирование и конфигурирование устройства сбора информации осуществляется с помощью инструмента разработчика входящего в состав системы обработки информации и реконфигурации комплекса. Отладка и программирование разработанного проекта производится с использованием интерфейса JTAG (Joint Test Action Group). Для инициализации устройства сбора информации используется программа начальной настройки и управления комплексом, написанная на языке С в среде программирования Visual.Net [112]. Функции данной программы состоят в следующем: организация связи с устройством; настройка (выбор) типов датчиков, установленных на двигателе; выбор режима измерений; прием собранной устройством информации и записи ее файл. Команды, инициирующие настройку, поступают от персонального компьютера по протоколу RS-232 к устройству сбора информации, где обрабатываются системой контроля и управления на базе процессора ARM7TDMI, которая в свою очередь настраивает: непосредственно систему обмена информацией (настройка канала DMA для передачи данных из устройства сбора информа- , ции в систему обработки); систему памяти, включающую в себя блок ОЗУ (SDRAM) для s хранения результатов измерений, блок EEPROM, в котором хранятся начальные настройки параметров работы измерительного комплекса (возможна перезапись настроек во время работы) и блок FLASH памяти, который используется для сохранения конфигурации всего устройства сбора информации, когда комплекс отключен от питания; блок определения режимов работы ДВС, в котором происходит анализ текущего режима работы двигателя; блок измерений. В данной реализации блок измерений разрабатывался для исследования режимов работы двигателей внутреннего сгорания с МПБУД, установленных на автомобилях марки TOYOTA. При этом основными параметрами для исследования характеристик и режимов работы ДВС являются (рис. 3.11): 1. Частота вращения коленчатого вала двигателя - сигнал W; 2. Количество поступающего воздуха в двигатель - сигнал AIR; 3. Количество поступающего в двигатель топлива (цикловая подача) - сигнал INJECT, определяющий длительность открытия топ ливных форсунок; 4. Угол опережения зажигания - сигнал IGNITION; 5. Режим работы - холостой ход (сигнал IDL), режим частичных нагрузок или режим максимальной нагрузки {сигнал PSW)

Похожие диссертации на Алгоритмы и средства измерения характеристик автомобильных двигателей с электронной системой управления