发动机集中控制系统是汽车电子的核心部分。电控喷油技术代替了传统的化油器的机械式结构,实现了对喷油量的精确控制,对改善发动机的排放性、经济性和动力性具有重要意义和作用。 本文首先介绍了发动机的工作原理和基本特性,然后对发动机控制原理进行了研究。探讨了喷油量和发动机转速、节气门开度之间的关系,分析了进气温度和蓄电池电压等对喷油量的影响,列出了相应的数学关系式。论文还分析了最佳喷油时刻与发动机转速的关系,研究了点火提前角和闭合角在发动机不同工况下的影响因素,找出了点火提前角与发动机爆震之间的关系。基于发动机控制原理,本文提出了发动机控制系统的基本控制方案和改进的双闭环控制方案。理论分析表明了改进的双闭环控制方案可以使发动机获得最佳的空燃比和快速响应。 基于平均值点火理论,本文建立了汽油发动机的数学模型和仿真模型,仿真验证证明了该数学模型的有效性。为了进一步提高发动机的性能指标,论文在改进的双闭环控制方案的基础上,对电控喷油智能控制策略进行了研究,设计了基于模糊PID的电控喷油系统,并在MATLAB/SIMULINK下建立了仿真模型。仿真结果验证了该控制策略能有效地提高发动机的响应速度,对设定转速进行快速跟踪,同时保证了发动机的排放性和经济性。 最后,本文以DSP(TMS320F2812)为核心,构造了发动机集中控制系统的硬件系统,设计了硬件功能模块的具体实现;同时对软件设计做了相应介绍,给出了主要程序的流程图。