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汽车产业作为国民经济的重要支柱产业,在国民经济中发挥着重要作用、肩负着推动社会发展的重要职责,但是随着汽车消费需求不断扩大,随之而来的是环境污染和能源安全等问题。为解决燃油车带来的环境污染和能源安全等问题,中国政府大力支持发展新能源汽车,Compressed Natural Gas(CNG)汽车得到了快速发展。CNG/汽油发动机是发动机燃料由汽油向天然气转化的良好过渡,但是汽油和天然气的理化性质存在差别,为了提高发动机性能,CNG/汽油发动机需要设计点火提前角优化器来调整CNG的最佳点火提前角。本文在分析目前已有点火提前角优化器控制现状的基础上,提出基于PIC单片机控制的CNG/汽油发动机点火提前角优化器设计。CNG/汽油发动机点火提前角优化器的设计,首先要确定点火提前角优化器需要实现的控制功能,设计点火提前角优化器控制程序;与此同时,设计点火提前角优化器的硬件电路。通过点火提前角优化器的仿真测试和实车测试,分析点火提前角优化器控制的效果。对此,本课题主要做了以下研究:(1)设计点火提前角优化器的硬件电路,其主要包含:IG(点火信号)处理电路、电源电路、曲轴信号处理电路、LCD液晶显示电路和PIC单片机及其最小系统构成的点火提前角测算模块电路,和两块PIC单片机及其最小系统构成的曲轴信号调整模块电路。(2)设计CNG/汽油发动机点火提前角优化器的软件程序;其包括点火提前角测算模块的程序设计和曲轴信号调整模块的程序设计;点火提前角测算模块的主要功能是确定转速N、节气门开度α、目标点火提前角θ和实际点火提前角θ0,并且根据θ0和θ之间的差异确定偏差信号Δ,并将此偏差信号Δ输送给曲轴信号调整模块;曲轴信号调整模块的功能是接收点火提前角测算模块传输过来的偏差信号Δ,并根据此偏差信号Δ对曲轴信号进行提前。(3)测试设计的点火提前角优化器,包括仿真测试、实车测试和排放测试。仿真测试主要包括曲轴转速仿真测试和点火提前角仿真测试;在仿真测试结果较理想的情况下,进行实车测试,实车测试包括曲轴信号实车测试和点火提前角实车测试;在实车测试结果较理想的情况下,对点火提前角优化器进行排放测试,以进一步测试其对点火提前角的控制效果。