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电控天然气发动机ECU中新型驱动电路的设计[1]

电控天然气发动机ECU中新型驱动电路的设计[1]
电控天然气发动机ECU中新型驱动电路的设计[1]

?电子控制?

电控天然气发动机ECU 中新型驱动电路的设计

郭林福,张 欣,李国岫

(北京交通大学机械与电子控制工程学院动力工程系,北京 100044)

摘要:根据天然气发动机喷气电磁阀实际工作时电磁力的变化特点,设计了新型电磁阀驱动电路,使电磁阀开启力足够且有效地降低了功耗和发热量;在点火驱动电路中使用新型IG B T 模块,使系统结构简化,元件数量减少;设计的PWM 工作方式带电流反馈和过流保护的怠速控制阀驱动电路,使怠速控制更为灵活精确。 关键词:天然气发动机;电控单元;驱动电路

中图分类号:T K411 文献标识码:B 文章编号:100122222(2005)0320036204

我国正在实施的“西气东输”工程将大大促进天然气管道沿线各大中城市广泛使用天然气汽车[1],这成为治理城市大气污染和合理使用能源的重要措施。在天然气发动机中采用电子控制多点顺序喷射、稀燃闭环控制及高能电子点火等先进技术是发展方向,而实现这些技术的关键是开发高性能的电控单元(ECU );尤其是我国加入W TO 后,在国外产品大量涌入中国市场的大环境下,开发具有自有知识产权的ECU 更为重要。

ECU 是发动机的控制核心,不仅承担数据采集与处理、工况判断与计算及控制输出等功能,还要适应发动机振动、噪声及高温等复杂恶劣的工况。考虑到6缸多点顺序喷射天然气发动机要同时控制喷气和点火的复杂性,并满足车辆使用条件和最后产品化的要求,在新一轮的开发中选用的MCS12系列16位微控制器,带有8通道的增强型定时器(EC T ),能够满足实时控制喷射和点火的要求;具有多个SPI ,SCI 和CAN 等通信模块,能够满足多种通信和监控要求[2]。

ECU 硬件是实现各种控制功能的物质基础,其设计包括输入信号的调理和滤波,AD 以及输出的多级驱动,外壳和散热器及接口线束等内容[3]。本文着重论述这一轮开发中相对于原有ECU 硬件中的改进之处,主要包括喷气阀驱动电路,点火驱动电路以及怠速控制阀驱动电路等。

1 喷气阀驱动电路设计及其性能

电磁阀在开启瞬间需要较大电流以提供较大的

开启力,保证可靠开启并减少喷射延时;开启之后,由于针阀和线圈之间的距离大大减小,维持电磁阀保持开启状态所需的电磁力要小得多,因而保持电流也要小得多,一般仅为最大电流的1/4左右。原有的喷气阀驱动电路仅是简单采用了电压控制的MOSFET 管,该电路在喷射信号到来之后,电磁阀

线圈和MOSFET 管中的电流开始上升,当电磁力克服了电磁阀弹簧的弹力之后,电磁阀开启,但通过电流仍然继续上升到由电源电压和电路阻抗确定的最大电流,并将一直持续到喷射信号结束时为止。这样,该电路工作时就要消耗较大的能量,MOS 2FET 管和电磁阀线圈的发热量也明显增加,加大了散热的难度,并可能降低元器件和系统工作的稳定性和可靠性。为了解决这一问题,采用输出脉宽调制(PWM )信号的方式来控制电磁阀,软件设计在喷射开始时,PWM 信号采用较大的占空比,保证电磁阀的开启;在电磁阀开启后减小PWM 输出信号的占空比[4],使通过电磁阀线圈的平均电流减小。但这样就增加了软件编制的工作量,增加了MCU 的负担,并且在软件上也很难准确确定电磁阀的开启时刻。为解决这一问题,采用一种能够实现电流随电磁阀开启状态自动改变的专用芯片[5]。单一电磁阀的驱动电路原理如第37页图1所示,其中U1就是该专用芯片。电磁阀线圈的负极接到图中INJ 1节点上,当微控制器的喷气输出信号加到INJ I1节点上时,功率晶体管Q1导通,线圈通电。这一芯片可以通过外部电阻设定电磁阀线圈回路电路所需的最大电流,当电路中通过的电流达到最大值之后,立

收稿日期:2004209230;修回日期:2005203209

作者简介:郭林福(1975—

),男,江西省安远县人,讲师,博士,研究方向为内燃机电子控制技术与增压技术1第3期(总第157期) 2005年6月 车 用 发 动 机V EHICL E EN GIN E

No.3(Serial No.157)

J un.2005

即将电流降为原来的1/4,然后用斩波恒流的方式

保持该电流值直到喷射信号结束。此外,

该芯片还可通过外部电阻和电容设定最长的开启时间,如开启时间超过这个值,电路将自动关闭,这可以起到在MCU 发生故障时保护功率管和电磁阀的作用

图1 改进后喷气阀驱动电路原理图

工作在喷气脉宽为18ms 时,改进前后通过电

磁阀线圈的电流随时间变化的情况见图2

图2 改进前后电磁阀线圈工作电流的变化

从中可看到,喷射脉宽小于7ms 时,由于电磁阀线圈感抗的作用,电流不能达到设定的最大值,因而这时该电路不会有限流作用,此时两种电路的工作电流变化情况一样;但喷射脉宽继续加大时,两种电路有了明显的差别。电磁阀的工作电压为12V ,在喷射脉宽为18ms 时,改进后的电路与原电路相比,一次喷射中减少的消耗功为

ΔW =U (i 2-i 1)t cut =673.2,(mJ );式中,U 为电磁阀工作电压;i 1和i 2分别为两种电路下的工作电流;t cut 为新电路发生限流后的喷射持续时间。减少的消耗功相对于原电路一次喷射所需功的百分比为

ΔW /W =U (i 2-i 1)

t cut Ui 2t all

=47.2%,

式中,t all 为喷射脉宽。显然,喷射脉宽越大,该百分比值也越大,新电路的优越性就越明显。

2 点火驱动电路设计

天然气与空气混合物所需的点火能量较大,而

且本增压机型采用稀燃技术,为了保证发动机点火正常,采用了高能点火系统,并采用由微机控制的直接顺序点火方式。发动机实时的点火提前角由当前的转速和进气压力查表确定,经进气温度等修正后,结合凸轮轴判缸信号计算确定最终的各缸点火时刻以及初级线圈的通电时间。本系统设计的初级线圈储存的点火能量为140mJ ,次级线圈点火电压峰值为30000V ,初级线圈的最短通电时间为8ms 。试验证明,这一点火能量保证发动机在各种工况下都能可靠点火。

原点火驱动电路为2级驱动,并且有一个控制发动机是否点火的总开关电路,只有在总开关电路

导通后,控制各缸是否点火的信号才能生效。这一电路较为复杂,所用分立元器件较多,整个电路的可靠性有可能降低。本系统中,点火模块和ECU 相分离,以减少点火系统对ECU 的干扰,并便于点火模块的维修或更换。新型点火功率模块(IG B T 模块)可以由微控制器的输出管脚直接驱动,取消控制发动机是否点火的总开关电路,整个驱动电路相当于简化为原来的一级驱动;IG B T 模块还有限流及保护等功能。改进后单缸的点火驱动电路原理如图3所示,其中输入极(Gate )端接微控制器的点火控制信号,而集电极(Collector )端接点火初级线圈负

极。可见,整个点火驱动电路得到了极大的简化,甚

至可以将点火模块合并到ECU 中

图3 新的单缸的点火驱动电路原理图

3 怠速控制阀驱动电路设计

为了使发动机在冷车运转及空调和电器负荷、

自动变速器、动力转向伺服机构等接入的情况下保持怠速稳定,本系统设有怠速转速控制装置。该装置采用由ECU 控制的怠速控制阀(ISC )来调节旁

?73?2005年6月 郭林福,等:电控天然气发动机ECU 中新型驱动电路的设计

通气道的空气流量,结合对发动机燃料喷射量的控制,以实现对怠速工况的全面控制。ISC 是一个比例电磁阀,阀头的位置决定于电磁力和弹簧力的平衡,而电磁力则决定于通过电磁线圈的电流大小。ECU 根据发动机的工况信息决策并发出相应的PWM 信号,当信号的占空比增大时,通过线圈的电流平均值增大,电磁力增大,阀轴连同阀头的平衡位置上移,怠速旁通气道的面积增大;反之,阀头下移而减小气流通路面积。

按照上述工作原理,设计了ISC 的驱动电路(见图4)。该电路的主体部分是由一个三极管和一个达林顿管构成的放大电路。控制ISC 的PWM 信号从

IDL E_I 标号处接入,ISC 的负极从IDL E_VALVE 标

号处接入,高电平时达林顿管导通,低电平时达林顿管关闭,从而控制着ISC 中线圈电流的通断;PWM 的占空比改变时,线圈电流也随之改变,使ISC 中的流通面积改变。该电路还有过流保护功能,当线圈中的电流超过最大额定电流的2倍时,图中所示的比较器LM339输出翻转,与门74LS08输出低电平,使达林顿管截止。为了提高控制精度,该电路还带有电流反馈环节,通过ISC 的电流值先转化为电压值,放大后再采样输入到微控制器中。当电路的工作参数因各种因素改变时,可以通过改变PWM 信号的占空比保

持回路中的电流为一定值。

图4 怠速控制阀驱动电路原理图

4 电路测试与台架试验

用模拟信号和电磁阀、点火线圈和怠速旁通阀等执行器部件对电路进行了静态测试。将电磁阀驱动电路和点火驱动电路的工作信号频率从0Hz 逐

渐上升至30Hz (相对于发动机最高转速为3600r/min ),且使电磁阀喷射持续时间从3ms 变到25ms ,点火线圈通电时间从3ms 变到8ms 。在这个过程中,测试电路各关键节点处的电流和电压参数,均符合设计要求;电磁阀、点火线圈及火花塞能按照控制信号的要求正确动作。将怠速旁通阀驱动电路PWM 信号的占空比从10%变化到100%,经检测电路的电流电压参数也符合要求,怠速旁通阀在占空比为30%时开始动作,在100%时全开。为了检验电路的可靠性,在周围环境温度为30℃时,以工作频率18.33Hz 、喷射持续时间为20ms 、点火线圈通电时间为6ms (相对于发动机标定工况)使驱动电路持续工作24h ,怠速旁通阀在最大开度下持续工作24h ,各驱动电路工作正常,经测

量发热元件的温升不超过45℃(在允许的温升范围内)。包含以上电路的ECU 在天然气发动机试验台架上进行了各种工况下的多次试验,累计工作时间已超过500h ,各电路均能正常工作,性能稳定。

5 结论

1)喷气阀驱动电路的功率消耗比原有电路减

少,电路的散热量随之减少,散热器的体积减小,电路的稳定性和可靠性提高;

2)点火驱动电路采用了新型的IG B T 模块,元件数目和印刷板面积大为减少,有利于可靠性的提高;

3)设计的PWM 工作方式ISC 驱动电路带有过流保护和电流反馈功能,提高了电路的工作可靠性和控制精度;

4)经模拟测试和发动机台架试验,说明新设计的电路达到了预定的性能,新的电控系统比原系统体积更小,功耗更小,可靠性和抗干扰能力更强。

?83? 车 用 发 动 机 2005年第3期

参考文献:

[1]宋 均,黄 震.

车用天然气发动机技术及其应用[J ].

天然气工业,2002(6):88291.

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Studies of an Electronically Controlled CN G System for Dual Fuel Engines[C].SA E 200120120145.

[3]Bortolazzi J uergen (Daimler —Benz A G ),Hirth Thom 2

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[4]程 刚,李绍安,钱圆圆.基于32位微控制器的高压共

轨ECU 的开发[J ].现代车用动力,2003(2):12216.

[5]王 珂,常久鹏.L N G 多点喷射发动机32位电控系统软

硬件设计[J ]1北京理工大学学报,2000(12):68526871

Design of N e w Driving Circuits in ECU for Electronic Controlled CNG Engine

GUO Lin 2f u ,ZHAN G Xin ,L I Guo 2xiu

(Department of Power Engineering ,School of Mechanical and Electronical Control

Engineering ,Beijing Jiaotong University ,Beijing 100044,China )

Abstract:According to the force needed for opening and retaining the solenoid valve ,a new driving circuit is designed for so 2

lenoid valve for gas injection.This circuit can provide enough opening force and lower energy consumption and heat emission.The circuit for ignition is redesigned using new type IG B T module ,system structure is thus simplified and component number is greatly reduced.Driving circuit for idle speed control valve using PWM signal is designed ,which has f unctions such as over 2current protection and current feedback.Tests show that compared with original electronic control system ,the new system is smaller ,more reliable and consumes less energy.

K ey w ords :CN G engine ;ECU ;driving circuit

[编辑:张玉花]

?使用经验?

不要忽视连杆小头的装复

连杆受力大而复杂,对其检验和装配的要求非常严格,但一些维修人员在装复连杆过程中,只注意对连杆大头按标准装复,而对连杆小头的装复则存在随意性,这样做是不科学的。从力学角度来讲,连杆在缸内燃气着火时受力最大,且连杆大头与小头受力相等,从单位面积所承受的力来看,连杆小头还要大一些。如果忽略这个问题,就会导致活塞销与衬套早期磨损。连杆小头与衬套和衬套与活塞销之间,无论是粗糙度还是配合间隙,其要求都严于对连杆大头与曲轴的配合,在装配活塞销与连杆衬套时应注意以下几点:

1)不能用鎯头或硬物敲击旧衬套,以免造成连杆弯曲或衬套孔拉伤,应用专用压床将衬销套压出;2)复装时先将衬套与连杆小头配好,然后进行铰磨。铰磨连杆小头时,铰磨方向应与连杆纵向成直角;3)活塞销与衬套应同时更换;同步配套试配时,严禁夹住活塞销用力扳动扭转连杆大头;4)铰销衬套后,应先清除金属屑后再试配。

机油并非越黏越好

有人误认为机油越黏越好,甚至判断一种机油的好坏也仅以黏度做标准;还有一种对机油认识的误区,就是认为机油颜色越深,其黏度越大,即为好油。这实际是一种错误的看法。对于特定的车辆,有其适用黏度级别及质量级别的机油,并非每台车都适用高黏度机油。

老(旧)汽车的零部件都有一定程度的磨损,摩擦间隙较大,高黏度机油有利于加强其密封性;但对于大部分车辆,考虑其节能及排放,倾向于选用低黏度机油。与低黏度机油相比,高黏度机油流动性较差,启动阻力大,消耗也大;高黏度机油在启动瞬间比低黏度机油更难到达摩擦部位,对车辆冷起动的伤害大一些;高黏度机油低温启动性差,尤其在冬天,车辆难以起动。

[山东济南 施 俊供稿]

?93?2005年6月 郭林福,等:电控天然气发动机ECU 中新型驱动电路的设计

电控天然气发动机ECU中新型驱动电路的设计[1]

?电子控制? 电控天然气发动机ECU 中新型驱动电路的设计 郭林福,张 欣,李国岫 (北京交通大学机械与电子控制工程学院动力工程系,北京 100044) 摘要:根据天然气发动机喷气电磁阀实际工作时电磁力的变化特点,设计了新型电磁阀驱动电路,使电磁阀开启力足够且有效地降低了功耗和发热量;在点火驱动电路中使用新型IG B T 模块,使系统结构简化,元件数量减少;设计的PWM 工作方式带电流反馈和过流保护的怠速控制阀驱动电路,使怠速控制更为灵活精确。 关键词:天然气发动机;电控单元;驱动电路 中图分类号:T K411 文献标识码:B 文章编号:100122222(2005)0320036204 我国正在实施的“西气东输”工程将大大促进天然气管道沿线各大中城市广泛使用天然气汽车[1],这成为治理城市大气污染和合理使用能源的重要措施。在天然气发动机中采用电子控制多点顺序喷射、稀燃闭环控制及高能电子点火等先进技术是发展方向,而实现这些技术的关键是开发高性能的电控单元(ECU );尤其是我国加入W TO 后,在国外产品大量涌入中国市场的大环境下,开发具有自有知识产权的ECU 更为重要。 ECU 是发动机的控制核心,不仅承担数据采集与处理、工况判断与计算及控制输出等功能,还要适应发动机振动、噪声及高温等复杂恶劣的工况。考虑到6缸多点顺序喷射天然气发动机要同时控制喷气和点火的复杂性,并满足车辆使用条件和最后产品化的要求,在新一轮的开发中选用的MCS12系列16位微控制器,带有8通道的增强型定时器(EC T ),能够满足实时控制喷射和点火的要求;具有多个SPI ,SCI 和CAN 等通信模块,能够满足多种通信和监控要求[2]。 ECU 硬件是实现各种控制功能的物质基础,其设计包括输入信号的调理和滤波,AD 以及输出的多级驱动,外壳和散热器及接口线束等内容[3]。本文着重论述这一轮开发中相对于原有ECU 硬件中的改进之处,主要包括喷气阀驱动电路,点火驱动电路以及怠速控制阀驱动电路等。 1 喷气阀驱动电路设计及其性能 电磁阀在开启瞬间需要较大电流以提供较大的 开启力,保证可靠开启并减少喷射延时;开启之后,由于针阀和线圈之间的距离大大减小,维持电磁阀保持开启状态所需的电磁力要小得多,因而保持电流也要小得多,一般仅为最大电流的1/4左右。原有的喷气阀驱动电路仅是简单采用了电压控制的MOSFET 管,该电路在喷射信号到来之后,电磁阀 线圈和MOSFET 管中的电流开始上升,当电磁力克服了电磁阀弹簧的弹力之后,电磁阀开启,但通过电流仍然继续上升到由电源电压和电路阻抗确定的最大电流,并将一直持续到喷射信号结束时为止。这样,该电路工作时就要消耗较大的能量,MOS 2FET 管和电磁阀线圈的发热量也明显增加,加大了散热的难度,并可能降低元器件和系统工作的稳定性和可靠性。为了解决这一问题,采用输出脉宽调制(PWM )信号的方式来控制电磁阀,软件设计在喷射开始时,PWM 信号采用较大的占空比,保证电磁阀的开启;在电磁阀开启后减小PWM 输出信号的占空比[4],使通过电磁阀线圈的平均电流减小。但这样就增加了软件编制的工作量,增加了MCU 的负担,并且在软件上也很难准确确定电磁阀的开启时刻。为解决这一问题,采用一种能够实现电流随电磁阀开启状态自动改变的专用芯片[5]。单一电磁阀的驱动电路原理如第37页图1所示,其中U1就是该专用芯片。电磁阀线圈的负极接到图中INJ 1节点上,当微控制器的喷气输出信号加到INJ I1节点上时,功率晶体管Q1导通,线圈通电。这一芯片可以通过外部电阻设定电磁阀线圈回路电路所需的最大电流,当电路中通过的电流达到最大值之后,立 收稿日期:2004209230;修回日期:2005203209 作者简介:郭林福(1975— ),男,江西省安远县人,讲师,博士,研究方向为内燃机电子控制技术与增压技术1第3期(总第157期) 2005年6月 车 用 发 动 机V EHICL E EN GIN E No.3(Serial No.157) J un.2005

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

直流电机驱动电路设计

应用越来越广泛的直流电机,驱动电路设计 Source:电子元件技术| Publishing Date:2009-03-20 中心论题: ?在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案: ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值,同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

小型电动车的驱动电路设计方案

小型电动车的驱动电路设计方案 1 绪论 1.1本课题的目的和意义 1.1.1无刷直流电动机的发展电动机作为能量转换装置,应用于国民经济的各个领域。 电动机一般分为交流电机和直流电机。相比较交流电动机,直流电动机具有良好的起动性能和宽广平滑的调速特性,因而被广泛应用于电力机车、无轨电车、轧钢机、机床和起动设备等需要经常起动并调速的场合。但直流电动机的换向是依靠换向器和电刷进行换流,在频繁的运转过程中,由于换向器和电刷的摩擦,一方面消耗电刷,使我们不得不定期检查和更换电刷,耗时耗力:另一方面又产生电火花、电磁干扰,影响附近的电气设备。针对这种情况,早在上个世纪30年代就有人开始研究天漏目直流电动机。1951年,美国D.H 等人首次成功的实现了用晶体管换向线路代替有刷直流电动机机械电刷,这标志着现代无刷直流电机的诞生卿.在进入20世纪60年代以后,电力电子技术和计算机技术的应用使电机的发展经历了持久的革命性的变化。作为机电一体化的产品,无刷直流电动机也得以发展,并开始进入初步的应用阶段。无刷直流电动机既具有普通直流电动机调速性能好的特点,又具有交流电动机结构简单、便于维护的特点。因此得到了一定范围内的初步应用。 自 20 世纪70年代开始,稀土永磁材料的发展,使无刷直流电动机有了进一步的发展,但由于永磁材料的价格昂贵,研究开发重点只能在航空、航天领域用的电动机和要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域。在进入 80 年代后较低价格的钦铁硼永磁材料的出现,使无刷直流电机能够在化工、纺织以及家用电器等民用领域初显身手。 在90年代后,随着电力半导体器件的飞速发展,如GTR、GTO、MOSFET、IGB 的相继出现,另外微处理器、集成电路技术的发展,逆变装置也发生了根本性变化,这些开关器件在向高频化、智能化、大容量化的方向发展伪,使无刷直流电

项目一发动机电控系统认识

项目一发动机电控系统认识 【项目描述】 现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中体现,它实际是机械、电子、计算机、控制工程、材料工程、生物工程和信息技术等多学科技术交叉的产物。随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展和人们对汽车的要求日益提高,现代汽车正在向电子化、智能化方向发展。目前汽车上,特别是轿车上的电子控制部件越来越多,基本上占汽车总成本的1/3还多。现代汽车实际上已经成为以计算机为控制核心的计算机控制系统,汽车电子控制系统的性能好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放净化级舒适性。 学习目标 1.知识目标 (1)了解发动机电控系统的发展历程; (2)掌握发动机电控系统的控制容及功能; (3)了掌握发动机电控系统的基本组成及控制原理。 2.技能目标 (1)能够按照维修手册查找发动机各电子元器件的名称及安装位置; (2)能够独立完成发动机电子元器件的识别任务。 任务认知发动机电控系统结构 【任务目标】 1.了解发动机电控系统的发展历程; 2.掌握发动机电控系统的控制容及功能; 3.掌握发动机电控系统的基本组成、控制原理、各电子元器件的名称及安装位置。

【必备知识】 一、发动机电子控制技术的发展 1.汽车电子控制技术的发展 汽车电子技术发展始于20世纪60年代,分为三个阶段: 第一阶段,从20世纪60年代中期到70年代中期,主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造,如在车上装了晶体管收音机。 侧重于开发单独性的电子零部件,从而改善单个机械部件的性能。如整流器、调节器、晶体管无触点点火系统、电子时钟等。设计上是局部的,没有系统的观念。 第二阶段,从20世纪70年代末期到90年代中期,为解决安全、污染、和节能三大问题,研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统。 侧重于一些独立的控制系统,如发动机控制系统、ABS控制系统、安全气囊、巡航控制系统等。该阶段是汽车电子化快速发展的时期,各个单独系统的控制技术逐渐成熟 第三阶段,20世纪90年代中期以后,电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。 汽车电子系统的设计更加从整体的角度来考虑,开始广泛应用计算机网络技术与信息技术,使汽车更加自动化、智能化,并向汽车与社会环境的联结方向转移。 2. 发动机电子控制技术的发展 汽车发动机电子控制技术的发展历程大致如下: 1934年,德用莱特兄弟(Wright brothers)发明的向发动机进气管连续喷射汽油来配制混合气的技术,研制成功世界第一架采用燃油喷射式发动机的军用战斗机。 1952年,德国博世(Bosch)公司研制成功世界第一台机械控制汽油喷射式发动机,汽油直接喷入气缸,利用气动式混合气调节器调节空燃比(A/F),配装在梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)300L型赛车上。

步进电机驱动电路设计

https://www.doczj.com/doc/0d11702624.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后,驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先,通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;其次,通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到涮速的目的。目前,步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等,这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右,无法驱动更大功率电机,限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥mosfet驱动;最高耐压40 v,单相输出最大电流3.5 a(峰值);具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式;内置温度保护芯片,温度大于150℃时自动断开所有输出;具有过流保护;采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路:控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示,步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable),分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路;其次,对控制信号进行整形。对clk、cw信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw,其信号传输速率可达到10 mhz,1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。

发动机电控单元教学设计

《汽车发动机电控系统维修》课程单元教学设计 授课教师:沙颂NO:1 单元标题发动机电控系统主要元件识别课时 2 授课班级授课时间授课地点致远206 教学目标能力目标(1)能够正确识别AJR发动机上电控系统的主要元件 知识目标 (1)熟悉电控发动机包含的控制系统; (2)了解每个控制系统的控制内容; (3)熟悉AJR发动机电控系统组成及主要电控元件安装位置 素质目标 (1)形成良好的纪律观念,遵守行业法律法规; (2)树立工具、设备使用的安全意识; (3)形成良好的团队协作精神; (4)锻炼组织沟通能力,能够与团队其他成员协同解决问题; (5)培养良好的5S习惯:①SEIRI(整理);②SEITON(整顿); ③SEISO(清扫);④SEIKETSU(清洁);⑤SHITSUKE(自律) 任务与案例任务1电控发动机包含的控制系统及每个控制系统的控制内容;任务2电控燃油喷射系统的类型; 任务3发动机电控系统组成; 任务4在发动机台架上找出发动机电控系统组成元件的安装位置;任务5发动机上主要电控元件的功用 教学重点难点及解决方法 重点 (1)熟悉AJR发动机电控系统组成; (2)能够正确识别AJR发动机上电控系统的主要元件难点发动机上主要电控元件的功用 解决办法 通过多媒体课件对重点和难点知识进行讲解,通过引导的方式 让学生动手在发动机台架上找出电控系统的主要元件,增强学 生的认知能力 教学准备(1)多媒体教学设备; (2)教学课件; (3)将学生分组,每组准备一台完好的发动机台架;(4)学习工作单

一、任务描述(5′) 1、告知:课程性质、目标、总体安排、考核方式等; 2、告知:本单元的能力目标、知识目标和素质目标 二、任务实施(70′) 1、设置情境,布置任务 (1)设置情境 学生为新进员工,初次对汽车发动机电控系统进行定期维护,需要完成如下工作: ①检查汽车发动机主要电控元件安装与线束连接情况; ②拆装电控元件线束插接器,并进行线束通断性测量; 教师为该项目负责人,负责员工的管理、培训、考核;实训室为维修车间。 (2)布置任务 任务1电控发动机包含的控制系统及每个控制系统的控制内容; 任务2电控燃油喷射系统的类型; 任务3 发动机电控系统组成 任务4在发动机台架上找出发动机电控系统组成元件的安装位置; 任务5发动机上主要电控元件的功用 2、学生知识和技能准备(教师讲授) (1)电控发动机的控制系统 主要有电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、进气控制系统、 故障自诊断系统等。 (2)控制系统的控制内容 电控燃油喷射系统主要包括喷油量控制、喷油时刻控制、断油控制和燃油泵控制; 电控点火系统主要包括点火提前角控制(点火时刻控制)、点火能量控制和爆震控制; 怠速控制系统主要包括怠速稳定性控制和学习控制等; 排放控制系统主要包括废气再循环系统(EGR)、活性炭罐蒸发控制系统(EVAP)、三元催化转换器(TWC)和二次空气喷射系统等; 进气控制系统主要包括进气通道可变系统、谐波进气增压控制系统(ACIS)和废气涡轮增压系统等; 故障自诊断系统利用电控单元不断的监测发动机传感器信号及执行器的电路,当发现故障 时,会将故障信息以故障码的形式储存在存储器里,同时点亮仪表盘上的故障指示灯进行警示。 维修人员可以通过读取故障码来查找发动机故障信息。 (3)电控燃油喷射系统的类型 L型和D型;单点喷射和多点喷射;连续喷射和间歇喷射; 间歇喷射分为同步和异步喷射;同步喷射又分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射。 (4)发动机电控系统组成和主要电控元件的功用 电控燃油喷射系统分为燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系统三部分; 燃油供给系统主要由汽油箱、电动汽油泵,汽油滤清器、汽油分配管、油压调节器、喷油 器等组成。 空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量传感器(进气压力传感器)、节气门体、稳压箱

基于AMESim的电控天然气针口阀喷嘴仿真设计

基于AMESim的电控天燃气针口阀型喷嘴工作过程模拟 汪科任,孙仁云,吴聿东,陈德刚 (西华大学交通与汽车工程学院,四川成都610039) 摘要:电控天燃气喷射器是汽车发动机电控喷射系统中较为新颖的一项技术,也是喷射系统中最为关键也是难度最大的一部分,为研究电控天燃气喷射器特性参数对其喷射效果的影响,采用工程系统仿真软件AMESim建立了电控天燃气针口阀喷射器仿真系统模型。对其进行分析研究,得出其复位弹簧的最佳预紧力,并在该预紧力下验证了系统模型的准确性,可为电控天燃气喷嘴的设计提供优化依据。 关键词:天燃气喷嘴; 针口型阀门; 仿真 Simulated Design of an Electronic Natural Gas Needle Mouth Nozzle Working process Based onAMESim WANG Kereng, SUN Renyun, WU Yudong, CHEN Degang (School of Transportation and Automotive Engineering, Xihua University, Chengdu Sichuan 610039,China) Abstract: Electric control natural gas injector is that car engine electronic control injection system is of a novelty technology, is also the most key injection system and the most difficult. For the research of electronic control natural gas injector characteristic parameters on the effect of the injection, the engineering system simulation software AMESim is established control natural gas needle mouth valve injector simulation system model.To analyze and research to it obtain the reset spring best prestressing force, and in the prestressing force verified under the accuracy of the system model, the design of the electronic control natural gas nozzle provide basis for optimization. Keywords: Natural gas nozzle; Valve with needle mouth nozzle; Simulation 前言:天然气进入燃烧室后,喷射器的针阀应在极短时间内快速动作,但与传统的汽油燃料比较针阀的动作会有较短时间的延迟,而采用电磁阀式喷射器可以有效的降低这种延迟,并提高喷射器的灵敏度,维持喷射的喷射高峰,本文采用AMESim进行仿真,通过仿真分析可得到天然气喷射时的仿真数据,为深入分析天然气喷嘴结构参数打下基础,可为天然气喷嘴设计提供理论依据。 1天然气喷嘴工作原理 天然气喷射器由电磁阀,控制室,针阀偶件组成,其工作原理如图(1)所示,发动机ECU接受经过滤波,整形,放大后的前向电路中的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器(在顺序喷射中需要该传感器)所测得的模拟信号,经过其处理与计算,判断出符合该工况的喷射正时与喷射脉宽,发送PWM波信号控制电磁线圈的通断电,其中通电时刻决定喷射正时,而通电时间的长短则决定该工况下的喷气量。在整个机构中高压天燃

步进电机控制驱动电路设计.

实习名称:电子设计制作与工艺实习 学生姓名:周文生 学号:201216020134 专业班级:T-1201 指导教师:李文圣 完成时间: 2014年6月13日 报告成绩:

步进电机控制驱动电路设计 摘要: 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上,用具有置位,清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器,来对555定时器产生的脉冲进行分配,通过功率放大电路来对步进电机进行驱动,并且产生的脉冲的频率可以控制,从而来控制步进电机的速度,环形分配器中具有复位的功能,在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字:555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较: (一)脉冲源的方案论证及选择: 方案一:采用555定时器产生脉冲,它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠,简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现,晶振的频率较大,不利于电机的工作,易失步,我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小,可以使电机工作稳定,但分频电路较复杂,并且晶振起振需要一定的条件,不好实现。

X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述,我们采用方案一来设计脉冲源。 (二)环形分配器的设计: 方案一:采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂,需要每次工作时都要进行置位,正反转的操作较复杂,这里很早的将此方案放弃。 方案二:使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转

图五三相六拍正转 利用单独的做,电路图较简单,单具体操作时不方便,并且不利于工程设计。块分的较零散,无法统一。 方案三:利用JK触发器的自己运动时序特性设计,利用卡诺图来进行画简。 图六单,双三拍的电路图 单,双三拍的正,反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。

单片机微型直流电机控制系统课程设计

2014单片机课程设计 单片机课程设计报告 题目微型直流电机控制系统设计专业班级 学号 实现形式Proteus 姓名 分数 指导老师 学院名称电气信息学院

目录 1 绪论...................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 课题背景 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 课题要求 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 系统组成 (2) 2.2 单片机选型 (2) 2.3 驱动方案论证 (2) 2.4 监测方案论证 (4) 2.5 人机接口方案 (5) 3 硬件设计 (5) 3.1 单片机最小系统设计 (5) 3.2 I/O分配 (6) 3.3 驱动电路设计 (7) 3.4 转速检测电路设计 (8) 3.5 人机接口电路设计 (9) 4 软件设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1 主程序流程 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 按键扫描子程序流程 ..................................................................... 错误!未定义书签。 5 问题与分析 ................................................................................... 错误!未定义书签。2 5.1 设计问题......................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2 答辩问题......................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献................................................................................................ 错误!未定义书签。附录一(原理图) ........................................................................... 错误!未定义书签。 附录二(程序清单) (16) 附录三(器件清单) (18)

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

1 引言 直流电机具有优良的调速特性,调速平滑、方便、调速范围广,过载能力强,可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求,因此在工业控制领域,直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。基于此,本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题,有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中,可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动,但是它们都属于不可逆变速控制,其电流不能反向,无制动能力,也不能反向驱动,电机只能单方向旋转,因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制, H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向,可以实现直流电机的四象限运行,有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种,调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点,改变电枢回路电阻只能实现有级调速,减弱磁通虽然能实现平滑调速,但这种方法的调速范围不大,一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中,都是以变压调速为主,通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小,从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转,需要给电机提供正反向电压,这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时,电流从电机左端流向电机的右端,电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时,电流从电机右端流向电机左端,电机沿另一个方向旋转, H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。

电机驱动电路的设计

《电子线路CAD》课程论文题目:电机驱动电路的设计

1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路,电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图: 图1 这个是图中的BTN7971的原理图,是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤: 1.点击菜单栏的放置,然后点击弹出的窗口中的矩形,如下图: 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框,自己就可以随意设置边框的大小,之后框图的大小可以拖动修改,如下图:

图3 3.框图定好后,点击下图的图标,可以进行画引脚: 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性: 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程: 首先简历里一个PCB工程项目,保存命名为BTN驱动,然后在这个工程下面

建立一个原理图文件和一个PCB文件,并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面,然后开始绘制原理图了,将所有设置默认为初始状态不需要更改,然后开始画原理图了,将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图: 图6 ③下图为massage框图: 图7 其操作步骤为: 1.点击system中的message, 2.然后点击下图中高亮部分 图8

3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改,直至没有错误和警告,如下图: 图9 ④该项目的元器件库截图如下: 图10 图11

生成原理图库的步骤为: 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分: 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计,然后点击高亮部分: 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图:

一种脉宽调制电机驱动电路的设计

题目 一种脉宽调制电机驱动电路的设计 系别:电子电气工程系 姓名:周爱爱 学号: 200995014081 班级: 09级电气3班

2012年 6 月24日 题目三:一种脉宽调制电机驱动电路的设计 目的: 1.实现对电气控制、电机拖动、变流技术等课程内容的应用; 2.掌握利用集成PWM芯片、H桥芯片快速搭建电机驱动电路的方法。课程设计任务: 1.利用集成PWM芯片(SG3525)、H桥芯片(LMD18200)快速搭建电机驱动 电路;实现较好性能开环控制。 2.SG3525产生PWM波,送给LMD18200,由18200驱动电机运转。充分利用 两芯片的保护功能实现相关保护。 3.选作部分:用MCU作为控制单元实现参数给定、修改,信息显示,数据处 理,给电机引入测速发电机或光电编码盘实现闭环控制。(MCU与后级芯片要用光耦隔离) 4.最后要给出驱动电路对应的电机容量。 5.电路图要求用软件Protel99绘制,

一种脉宽调制电机驱动电路的设计 1 引言 直流伺服电动机因调速性能好、起动转矩大,故在工农业生产、国防装备、科学研究以及第三产业中都有大量的应用,在自动控制系统中常用来作执行元件或信号元件,用于传递和变换信号。直流伺服电动机的驱动电路可以采用分离器件来搭建,这种方法容易造成研制周期加长、电路体积增大、结构复杂以及可靠性下降等问题。为了提高驱动电路的可靠性和稳定性,有必要选择一种新的驱动方式,以达到减小电路体积以及提高电路选用美国国家半导体公司(NS)生产的专门用于运动控制的LMD18200T智能功率集成电路就是一种很好的解决方案。 LMD18200T是一种体积小、驱动能力强、内部集成了多种保护电路、单片即可实现电机全桥驱动的集成功率放大器,故可有效减少系统发生故障的可能性,显著提高系统的可靠性,充分体现了集成功率放大器外围电路简单、性能稳定可靠、控制功能全面的优点。 随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用,为此美国硅通用半导体公司(Silicon General)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。本文对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行了介绍。 2 智能功率集成电路LMD18200T性能简介 LMD18200T是NS公司生产的专门用于直流电动机运动控制的智能功率集成电路。它将4个DMOS管构成的H桥及其控制逻辑电路封装在一个ll引脚的芯片中。它的工作电压高达55 v;连续工作电流3 A,峰值电流高达6 A;每个开关器件的导通电阻典型值为0.3欧姆;输入信号兼容TTL和CMOS信号;具有温度报警、过热以及负载短路保护能力。 2.1 引脚定义

汽车发动机电控系统检修课程标准汇总

《汽车发动机新结构》课程质量标准 专业名称:汽车运用与维修 专业代码: 学制年限:初中毕业生起点三年 一、课程性质 《汽车发动机新结构》是汽车运用与维修专业的一门专业课程。本课程构建于电工电子技术,机械基础,发动机构造等专业课程的基础之上,主要针对汽车机电维修工岗位,培养学生对电控系统结构、原理的认识,并能够利用现代诊断和检测设备进行综合故障诊断、分析,零部件检测及维修更换等专业能力,为汽车故障诊断与检测课程打下良好的基础,在整个课程体系中起到起到承上启下的作用。同时注重培养学生的社会能力和方法能力等,更好的适应将来的工作岗位。 二、课程目标 通过发动机新结构(电控系统)的学习,能够对该系统各总成进行故障分析、性能检测、零部件维修,并进一步使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。具体目标如下: 1.专业能力目标 (1)具备与客户的交流与协商能力,能够向车主咨询车况,独立查询车辆技术档案,初步评定车辆技术状况; (2)能根据故障情况独立制定维修计划,并能选择正确检测设备和仪器对发动机电控系统进行检测和维修; (3)能对电控燃油喷射系统进行故障诊断并对零部件进行检修;

(4)能对点火控制系统进行故障诊断并对零部件进行检修; (5)能对辅助控制系统进行故障诊断并对零部件进行检修; (6)能对发动机综合故障进行诊断和分析; (7)能正确使用万用表,故障诊断仪,示波器及发动机综合分析仪等常用检测和诊断设备; (8)能够对传感器或相关部件的技术参数及波形信号进行分析; (9)能遵守相关法律,技术规定,按照正确规范进行操作,保证维修质量; (10)能检查修复后的发动机系统工作情况,并在汽车移交过程中向客户介绍已完成的工作; (11)维修结束后能根据环境保护要求处理使用过的辅料、废气、废液以及已损坏零部件。 2.社会能力目标 (1)具有较强的口头与书面表达能力、组织协调能力; (2)能与客户建立良好持久的关系; (3)具有团队协作精神; (4)具有良好的心理素质和克服困难的能力。 3.方法能力目标 (1)能自主学习新知识、新技术; (2)能通过各种媒体资源查找所需信息; (3)能独立制定工作计划并实施;

机械毕业设计1381天然气电控发动机设计说明书

摘要 为了解决日益严重的环境污染和能源危机的问题,开发了一种以天然气和柴油为燃料的电控双燃料发动机。它是在电控柴油机的基础上改装而成的,采用柴油引燃天然气的方式来工作。由于只需另外加装一套天然气供给系统,适当改变一下燃料供给策略,对原柴油机不必作什么改动,故改装简单、成本低。但改装后天然气替代率高,发动机排放性明显改善。 本设计是在原YC6108电控柴油机的基础上,设计安装一套天然气供给系统,并充分利用原柴油机上的电控系统,通过加装相关传感器,精确控制柴油引燃量和天然气的供给量,来提高原发动机的经济性和排放性。具体来说,一方面分析了电控天然气发动机燃料供给策略,对天然气供给系统进行了整体设计;另一方面重点设计了天然气供给系统的一些主要专用装置,如:气瓶、瓶口阀、手动关闭阀、充气阀、燃气压力调节器、加温器等,对其它所需部件按国家标准进行了选用;同时还根据公交车车架,对天然气供给系统布置与安装进行了分析与设计。 关键词:柴油机;天然气;双燃料发动机;供气系统

Abstract In order to solve the increasingly serious energy crisis and environmental pollution problems, we develop a electronically controlled dual-fuel engine natural for natural gas and diesel fuel. It is Modified by a electronically controlled engine, and work by diesel igniting the natural gas. We only add a natural gas supply system on the diesel engine, and give some appropriate changes in the fuel supply strategy, but the diesel engines emissions significantly improved. We develop this electronically controlled dual-fuel engine on the basis of the YC6108 Diesel Engine. We make full use of the electronic control system on the diesel engine and precisely control the diesel and natural gas supply to improve the engine of the economy and emissions. On the one hand, we analyze fuel supply strategy, and design the gas supply system; On the other hand, we focused on the design of the gas supply system for some major installations, such as: the cylinder, the cylinder valve, filling gas Valves, gas pressure regulator, heating regulator, etc. We also design the gas supply system layout and installation under the bus frame. Key words:Diesel engine; Natural gas; Dual-fuel diesel engine; Gas supply system

L293D直流电机驱动电路图和解答

我没有自己设计电路来实现“H”桥,而是决定查找一种商用的解决方案。本应用 选择了Unitrode的“293D”电机驱动芯片,因为它连接简单,而且能够控制在各种电 压下向电机、继电器或其他磁性元件提供最大2安培的电流。 图12-8没有实际画出293D的引出线,以“H“桥连接方式,通过将电机的两个导 线连接在芯片的各半边,能够使用293D来控制电机。 第一个也许也是最重要的一项功能是4各驱动器中的每一个都有嵌位二极管来抑制 电机关断时的反EMF。这一点很重要,因为在驱动器关闭时,所有的磁性元件都会产 生大的电压尖峰信号。这些大的尖峰信号是由电流断开时正在消失的磁场引起的。因此,在线圈的两端接一个二极管,以便防止这些反EMF干扰或者损坏任何的电子元件。 293D的另一个特性是每个驱动器有一个允许信号。不必修改驱动器控制部分,就 能够使用这些信号实现脉宽调制(PWM)速度控制。 293D的晶体管控制会在芯片内产生1.5V的压降,也就是说,如果想让机器人电机 工作在1.5V,因此使用两个1.5V电池串联来控制完全没有问题。 最后一个特点是该芯片能够控制和传递给驱动器的电压范围宽。对于大电流应用系统,安装该芯片的印制板应该是293D地线引脚周围设计大的散热区。这个区域能够 为该芯片提供更多的铜,以便让电流产生的热辐射出去。 使用293D,能够建立图12-9所示的电路来控制墙角老鼠的两个电机。这个电路是后面的5各应用示例的基础。后面将只说明硬件的增强以及它们如何与AT89C2051连接,而不是在此电路的基础上添加。 ——飘风抄自《精通80C51程序设计》【Myke Predko编著,田玉敏等译】,这本书里面的语言是汇编语言,以美语为母语的人说汇编就跟我们说成语似的。兄弟啊,出个人吧,编本以汉子为基础的程序语言吧。那样的话,中华的技术爱好者比例 将超过60%。而你。会获得大量的财富的。中华人会感激你一辈子的。 L293D,额在长春的电子市场买的,价格是10块钱一个。

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