缸内直喷汽油机(GDI)在动力性和燃油经济性方面具备进一步挖掘的潜力,是内燃机发展的重要方向之一。GDI发动机的关键点及难点在于在燃烧室内形成理想的稀燃混合气,其中喷油压力、喷油时刻、喷油量、喷油次数、喷雾特性、点火提前角等诸多因素都会影响混合气的形成,进而影响发动机工作性能。为了研究各种不同因素对发动机工作性能的影响,设计了一个用于台架试验的发动机电控系统,为开展GDI发动机的研究提供良好的控制平台,主要研究内容如下:　　 1)根据试验用电控系统的功能要求,确定了需配置的传感器和执行器,由此提出了电控系统总体结构方案。针对不同的传感器输入信号特性和执行器输出驱动原理,设计了基于XC164CS单片机的电控单元硬件电路。　　 2)喷油是影响缸内混合气形成的关键,根据喷油器对驱动电流的要求设计了喷油驱动电路。为了节省系统软件资源,驱动电路以硬件反馈控制形成3段驱动电流驱动喷油器工作,驱动电流大小为预先设定并可调。试验结果表明,该电路能有效降低喷油器开启时间,实现多次喷油,并消除蓄电池电压波动对喷油精度的影响。　　 3)基于任务调度机制和中断处理方式设计了电控单元软件系统总体结构,划分软件系统任务并分配任务优先级。编写了任务执行程序、中断服务程序等软件系统底层程序,为电控单元实现控制算法奠定了基础。为便于发动机到达设定工况进行实验研究,软件设置了自动控制和手动控制两种工作模式。　　 4)为方便试验人员进行实验操作,设计了后台管理软件。该软件可实时监控发动机运行过程中各传感器的信息和运行状态参数的变化,实时设置发动机的运行控制参数,并具有修改、存储、下载等MAP标定功能。后台管理软件通过CAN-USB设备与电控单元通讯连接,采用了一种“应答”式通讯协议,可保证在通讯发生故障时不会执行错误命令,增强了通讯可靠性。　　 通过对电控系统主要执行器的调试试验,验证了电控单元硬件电路部分的可行性和可靠性,为进一步研究奠定基础。