现在发动机的喷油脉谱是完全固化在电控喷射发动机的ECU中的,而且发动机喷油控制都采用了负反馈控制,不外接电控开发系统,难以控制发动机的喷油量。因此,不具备开发电控ECU能力的高校,已经停开或取消了汽油机燃料调整特性试验课程。针对目前行业的这一现状,有必要开发一个较为通用的,能够与现有市面上大部分发动机连接起来,不对原有ECU进行改动,就能完成汽油机燃料调整特性的实验装置。本设计以当代汽油机为研究对象,分析了汽油机电控喷射系统的国内外发展现状,根据四冲程汽油机本身控制系统的特征,提出了其软硬件设计的原则和要求。在此基础上开展了如下工作:(1)对汽油机控制进行了了解,详细分析了汽油机电控喷射系统发展现状。通过改变喷油量,可以改变过量空气系数,了解了发动机废气排放特性、经济性和动力性随着过量空气系数变化的趋势。同时,了解了汽油机喷油器接线方式和驱动方式;(2)基于STM32F103单片机,设计了实验装置的硬件系统。所设计的硬件系统包含喷油信号采集电路、喷油器驱动电路、继电器切换电路以及电阻显示屏显示电路和喷油脉宽设定控制电路。为使得开发的电路板更加规整化,本设计将以上系统集成到一个电路板中;(3)设计了电控单元的软件系统。首先设计总程序逻辑框图,根据分模块设计方法,分别设计了信号采集模块程序、喷油器驱动程序、电阻显示屏显示喷油脉宽程序和设定实验值模块程序以及继电器切换程序。通过R-232接口,实现了电阻显示屏与单片机的通信,在不对原有ECU进行改动的前提下,通过设置喷油脉宽,完成了燃料调整特性的实验。实现了本设计的硬件和软件系统集成;(4)利用现有发动机实验台架,完成了汽油机的燃料调整特性试验。通过设定不同的发动机喷油脉宽的实际值,即通过改变发动机喷油量,验证了本文所设计的电控单元软硬件系统的可行性及有效性。