基于FPGA的汽車(chē)油改氣電控系統的研究
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2.4PWM產(chǎn)生模塊設計
噴氣PWM波脈寬產(chǎn)生是根據查表法實(shí)現的。FPGA采集的轉速信號和節氣門(mén)開(kāi)度信號經(jīng)過(guò)計算求出某時(shí)刻對應的噴氣脈寬對應的地址，輸出相應的PWM波。
為了適應各種不同的噴氣設備，ECU出來(lái)的四路PWM波設計為根據實(shí)際情況可以隨時(shí)調整。特點(diǎn)為：(1)四個(gè)缸的工作頻率及占空比是一樣的，經(jīng)實(shí)際測量，在汽車(chē)運行狀態(tài)下T0為10~35ms。(2)頻率會(huì )根據油門(mén)的開(kāi)閉大小變化，不固定。(3)脈沖為-12V電平。(4)特殊情況，在汽車(chē)轉速達到4000轉時(shí)，波形發(fā)生變化，脈沖有交錯。根據燃氣的使用效果，發(fā)現只要把原先的脈寬T1適當縮短，縮短的時(shí)間可調，就能達到最佳的效果。不過(guò)，脈沖的起始時(shí)間不能變；頻率是根據氣門(mén)的變化而變化的。在油改氣的時(shí)候，頻率不能變。
PWM測量和減短仿真圖如圖9所示，圖中虛線(xiàn)豎條的時(shí)間間隔為1.31075ms，為了明顯起見(jiàn)，在圖中固定減去了1.5ms輸出，在實(shí)際應用過(guò)程中，這個(gè)值可以根據需要，通過(guò)電位器將電壓輸入至FPGA器件，根據需要進(jìn)行調整。
2.5通信模塊以及仿真結果
根據RS232異步串行通信的幀格式，在FPGA發(fā)送模塊中采用的每一幀格式為：1位開(kāi)始位+8位數據位+1位停止位，波特率為9600b/s。由設置的波特率可以算出分頻系數，具體算法為分頻系數X=CLK/(BOUND×2)。串行數據通信仿真圖如圖10所示。
該系統不但實(shí)現了數據采集，通過(guò)模糊控制為噴氣裝置產(chǎn)生了包含點(diǎn)火時(shí)間以及噴氣脈寬的PWM波，實(shí)現了系統的穩定性和實(shí)時(shí)性，同時(shí)能夠實(shí)時(shí)采集轉速信號和節氣門(mén)開(kāi)度信號并通過(guò)UART傳送到上位機，實(shí)時(shí)地進(jìn)行監測和控制。
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