發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)信號(hào)源的研制和正時(shí)同步策略研究.pdf

1、日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的實(shí)時(shí)性、容錯(cuò)性和精度提出了更高的要求。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)是兩個(gè)關(guān)鍵的輸入信號(hào)，是電控單元(ECU)準(zhǔn)確判缸，控制點(diǎn)火正時(shí)、噴油正時(shí)和可變氣門正時(shí)(VVT)機(jī)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(dòng)機(jī)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(cè)試軟件的正確性、穩(wěn)定性和可靠性，通過(guò)一個(gè)小型信號(hào)源提供不同的時(shí)序信

2、號(hào)，驗(yàn)證信號(hào)識(shí)別與診斷、位置判斷（判缸）、位置同步性計(jì)算、相位檢測(cè)、轉(zhuǎn)速及其梯度計(jì)算等算法，使得軟件調(diào)試不受場(chǎng)地的限制并節(jié)約成本。
　　本文基于16位雙核微控制器MC9S12XET256開(kāi)發(fā)了便攜式正時(shí)信號(hào)源，能夠?qū)崿F(xiàn)兩路脈沖信號(hào)角度-時(shí)間同步控制與相位差調(diào)節(jié)，產(chǎn)生任意轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的曲軸和凸輪軸位置傳感器信號(hào)。在此基礎(chǔ)上，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)同步策略。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)基于正時(shí)信號(hào)源的基本需求，設(shè)計(jì)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(dòng)電路、LCD顯示驅(qū)動(dòng)電路和以太網(wǎng)通訊接口電路等。
　　(2)基于任務(wù)調(diào)度機(jī)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(jí)，按照模塊化原則設(shè)計(jì)了正時(shí)信號(hào)源軟件，包括系統(tǒng)初始化設(shè)置、信號(hào)輸出、LCD顯示、輸入模擬量采集和網(wǎng)絡(luò)通訊函數(shù)等?；赩isual Basic6開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)了正時(shí)信號(hào)源后臺(tái)管理軟件，基于以太網(wǎng)通訊方式，在線設(shè)置信號(hào)源輸出模式、信號(hào)頻率和相位參數(shù)。

4、>　　(3)構(gòu)建了發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)處理與合理性檢查方法，提出了曲軸、凸輪軸信號(hào)的同步處理策略，包括凸輪軸信號(hào)編碼方式和信號(hào)同步處理的基本方法。在發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)應(yīng)的同步處理策略?；贏SCAT軟件平臺(tái)搭建了發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)策略模型，利用構(gòu)建的曲軸和凸輪軸信號(hào)源進(jìn)行了聯(lián)合仿真。
　　通過(guò)系統(tǒng)硬、軟件的聯(lián)合調(diào)試，對(duì)輸出信