發(fā)動機正時信號源的研制和正時同步策略研究.pdf

1、日益嚴格的排放法規(guī)的對發(fā)動機控制的實時性、容錯性和精度提出了更高的要求。在汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)(EMS)中，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號是兩個關(guān)鍵的輸入信號，是電控單元(ECU)準確判缸，控制點火正時、噴油正時和可變氣門正時(VVT)機構(gòu)凸輪軸相位的基本依據(jù)。因此，處于應(yīng)用層的發(fā)動機位置管理(EPM)軟件模塊的控制策略研究至關(guān)重要。此外，在ECU軟件調(diào)試階段，為了測試軟件的正確性、穩(wěn)定性和可靠性，通過一個小型信號源提供不同的時序信

2、號，驗證信號識別與診斷、位置判斷（判缸）、位置同步性計算、相位檢測、轉(zhuǎn)速及其梯度計算等算法，使得軟件調(diào)試不受場地的限制并節(jié)約成本。
　　本文基于16位雙核微控制器MC9S12XET256開發(fā)了便攜式正時信號源，能夠?qū)崿F(xiàn)兩路脈沖信號角度-時間同步控制與相位差調(diào)節(jié)，產(chǎn)生任意轉(zhuǎn)速對應(yīng)的曲軸和凸輪軸位置傳感器信號。在此基礎(chǔ)上，研究了發(fā)動機正時同步策略。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于正時信號源的基本需求，設(shè)計了硬件系統(tǒng)，包括微控制

3、器最小系統(tǒng)、電源模塊、D/A轉(zhuǎn)換和雙極性轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路、LCD顯示驅(qū)動電路和以太網(wǎng)通訊接口電路等。
　　(2)基于任務(wù)調(diào)度機制和中斷服務(wù)體系，劃分軟件系統(tǒng)任務(wù)并分配任務(wù)優(yōu)先級，按照模塊化原則設(shè)計了正時信號源軟件，包括系統(tǒng)初始化設(shè)置、信號輸出、LCD顯示、輸入模擬量采集和網(wǎng)絡(luò)通訊函數(shù)等。基于Visual Basic6開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了正時信號源后臺管理軟件，基于以太網(wǎng)通訊方式，在線設(shè)置信號源輸出模式、信號頻率和相位參數(shù)。

4、>　　(3)構(gòu)建了發(fā)動機位置管理系統(tǒng)控制策略的基本結(jié)構(gòu)，確定了模式判斷流程，提出了信號處理與合理性檢查方法，提出了曲軸、凸輪軸信號的同步處理策略，包括凸輪軸信號編碼方式和信號同步處理的基本方法。在發(fā)動機三種同步處理模式下（正常模式、曲軸故障模式、凸輪軸故障模式），研究了各種模式所對應(yīng)的同步處理策略?；贏SCAT軟件平臺搭建了發(fā)動機正時策略模型，利用構(gòu)建的曲軸和凸輪軸信號源進行了聯(lián)合仿真。
　　通過系統(tǒng)硬、軟件的聯(lián)合調(diào)試，對輸出信