CN113294241A - 一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，涉及发动机控制技术领域，解决发动机无线控制不稳定的技术问题，方法包括：ECU通过无线模块信号连接发动机的各传感器及各缸喷油器；使用电磁屏蔽罩将发动机的可以产生电磁场的执行器覆盖；各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，且ECU放置于各传感器的居中位置；将时效性要求高的传感器信号归为优先级，其余的传感器信号归为次级，ECU实时处理优先级信号，间隔处理次级信号。本发明通过电磁屏蔽罩覆盖执行器可以降低电磁泄露信号传输过程中的干扰，通过对信号进行分级，并实时处理时效性要求高的信号，可以尽量减少与传统总线处理的时间差，保证发动机的工作性能。

Description

一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，更具体地说，它涉及一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法。
背景技术
目前，发动机的检测数据通常是通过总线传输的，发动机全部的检测数可以一次性传输完。总线在使用过程会受腐蚀、振动等，容易出现损坏，线路维修也麻烦。于是出现了通过无线传输检测数据的方案，即通过无线传感器检测数据后再传输到ECU。无线传输存在以下问题：抗干扰差，发动机的工况为高温、振动的恶劣环境，无线传输容易受到干扰，造成传输不稳定的问题；其次，还存在传输速度慢的问题，使用总线可以在280ms(毫秒)内将检测数据传完，但是无线传输需要380ms才能传完，比总线慢了100ms，对于水温、油温等变化慢的参数来说影响不大，但对于曲轴转速度信号影响很大，由于是根据曲轴转速度来控制点火角，相差100ms会造成点火角的误差大于5～10％，会造成发动机输出动力不足，燃烧恶化，气缸体温度过高，积碳增加，造成气缸套磨损过快，据实验统计点火角的误差大于5～10％时，气缸套的磨损速度会增大一倍，比如使用总线传输时，气缸套的工作寿命为40000小时，使用无线传输时气缸套的工作寿命减少为20000小时，此外，点火时刻误差及磨损带来的问题将导致发动机输出动力折损达5％以上，严重影响发动机的工作性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种可以保证工作性能的电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法。
本发明的技术方案是：一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，包括：
ECU通过无线模块信号连接发动机的各传感器及各缸喷油器；
使用电磁屏蔽罩将发动机的可以产生电磁场的执行器覆盖；
各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，且ECU放置于各传感器的居中位置；
将时效性要求高的传感器信号归为优先级，其余的传感器信号归为次级，ECU实时处理优先级信号，ECU间隔处理次级信号。
作为进一步地改进，还包括：所述ECU的软件采用分层设计，包括基础软件层、应用软件层、数据收发处理软件层；其中，所述数据收发处理软件层负责接收各传感器的无线脉冲信号，经整流、滤波、放大后发送给应用软件层，所述应用软件层进行数据读取、识别、比对和过滤处理后发送给基础软件层；所述数据收发处理软件层还负责将基础软件层输出的控制指令传输给各缸喷油器。
进一步地，获取所述喷油器接收ECU发送控制指令的时延，根据该时延设计所述发动机的点火推迟角度。
进一步地，各传感器与ECU安装在发动机的同侧，并减少遮挡各传感器的收发端。
进一步地，所述电磁屏蔽罩为金属罩。
进一步地，各传感器包括曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、冷却液压力传感器、凸轮轴转速传感器、机油温度传感器、机油压力传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、高压共轨管轨压传感器。
进一步地，所述可以产生电磁场的执行器包括充电机、起动机、继电器、电动预供油泵、断油电磁阀、燃油泄漏报警装置、机旁仪表。
进一步地，优先级的信号包括曲轴转速传感器信号、凸轮轴转速传感器信号、电控燃油泵燃油计量阀信号、电控燃油泵的出油电磁阀信号、喷油器的喷油电磁阀信号，次级信号包括冷却液温度传感器信号、机油温度传感器信号、冷却液压力传感器信号、机油压力传感器信号、进气温度传感器信号、进气压力传感器信号。
进一步地，各传感器自带电池。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明通过电磁屏蔽罩覆盖执行器，可以降低电磁泄露对传感器传输信号过程中受到的干扰，设定各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，可以减少ECU读取各传感器信号之间的时间差，通过对信号进行分级，并实时处理时效性要求高的信号，可以尽量减少与传统总线处理的时间差，据统计无线传输可以在230～250ms内将优先级信号检测数据传完，小于传统总线将全部检测数据传完的时间(280ms)，可以充分保证发动机的工作性能。
附图说明
图1为本发明的信号无线传输原理图；
图2为本发明中软件的框架图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1、2，一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，包括：
ECU通过无线模块信号连接发动机的各传感器及各缸喷油器，各传感器为无线传感器，优选的，各传感器自带电池，避免了布线，方便安装和布局，各缸喷油器设有无线模块；
使用电磁屏蔽罩将发动机的可以产生电磁场的执行器覆盖，可以降低电磁泄露对传感器传输信号过程中受到的干扰；
各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，且ECU放置于各传感器的居中位置，可以减少ECU读取各传感器信号之间的时间差，保证读取信号的实时性；
将时效性要求高的传感器信号归为优先级，其余的传感器信号归为次级，ECU实时处理优先级信号，ECU间隔处理次级信号，可以间隔200～500ms处理次级信号，据统计，通过实时处理优先级信号，无线传输可以在230～250ms内将优先级信号检测数据传完，小于传统总线将全部检测数据传完的时间(280ms)，可以充分保证发动机的工作性能。
本方法还包括：ECU的软件采用分层设计，包括基础软件层、应用软件层、数据收发处理软件层；其中，数据收发处理软件层负责接收各传感器的无线脉冲信号，经整流、滤波、放大后发送给应用软件层，应用软件层进行数据读取、识别、比对和过滤处理后发送给基础软件层；数据收发处理软件层还负责将基础软件层输出的控制指令传输给各缸喷油器。
由于喷油器接收ECU发送的控制指令存在时延，该时延相对固定(同一型号的机型，时延基本一致)，时延会造成喷油延迟，导致喷油时刻与点火时刻不匹配，因此，需要获取喷油器接收ECU发送控制指令的时延，根据该时延设计发动机的点火推迟角度，即推迟点火时刻，使喷油时刻与点火时刻匹配，保证缸内的燃烧性能，从而保证发动机的工作性能。
各传感器与ECU安装在发动机的同侧，并减少遮挡各传感器的收发端，减少遮挡物对信号传输的影响。
在本实施例中，电磁屏蔽罩为金属罩，如钢罩或铜罩。
各传感器包括曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、冷却液压力传感器、凸轮轴转速传感器、机油温度传感器、机油压力传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、高压共轨管轨压传感器。
可以产生电磁场的执行器包括充电机、起动机、继电器、电动预供油泵、断油电磁阀、燃油泄漏报警装置、机旁仪表。
优先级的信号包括曲轴转速传感器信号、凸轮轴转速传感器信号、电控燃油泵燃油计量阀信号、电控燃油泵的出油电磁阀信号、喷油器的喷油电磁阀信号，这些信号实时性要求高，且对发动机的工作性能影响大。次级信号包括冷却液温度传感器信号、机油温度传感器信号、冷却液压力传感器信号、机油压力传感器信号、进气温度传感器信号、进气压力传感器信号，这些信号随时间的变化率小，不需要实时读取。
本发明通过电磁屏蔽罩覆盖执行器，可以降低电磁泄露对传感器传输信号过程中受到的干扰，设定各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，可以减少ECU读取各传感器信号之间的时间差，通过对信号进行分级，并实时处理时效性要求高的信号，可以尽量减少与传统总线处理的时间差，据统计无线传输可以在230～250ms内将优先级信号检测数据传完，小于传统总线将全部检测数据传完的时间(280ms)，可以充分保证发动机的工作性能。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，包括：
ECU通过无线模块信号连接发动机的各传感器及各缸喷油器；
使用电磁屏蔽罩将发动机的可以产生电磁场的执行器覆盖；
各传感器与ECU之间的距离尺寸偏差在±10％以内，且ECU放置于各传感器的居中位置；
将时效性要求高的传感器信号归为优先级，其余的传感器信号归为次级，ECU实时处理优先级信号，ECU间隔处理次级信号。
2.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，还包括：所述ECU的软件采用分层设计，包括基础软件层、应用软件层、数据收发处理软件层；其中，所述数据收发处理软件层负责接收各传感器的无线脉冲信号，经整流、滤波、放大后发送给应用软件层，所述应用软件层进行数据读取、识别、比对和过滤处理后发送给基础软件层；所述数据收发处理软件层还负责将基础软件层输出的控制指令传输给各缸喷油器。
3.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，获取所述喷油器接收ECU发送控制指令的时延，根据该时延设计所述发动机的点火推迟角度。
4.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，各传感器与ECU安装在发动机的同侧，并减少遮挡各传感器的收发端。
5.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，所述电磁屏蔽罩为金属罩。
6.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，各传感器包括曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、冷却液压力传感器、凸轮轴转速传感器、机油温度传感器、机油压力传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、高压共轨管轨压传感器。
7.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，所述可以产生电磁场的执行器包括充电机、起动机、继电器、电动预供油泵、断油电磁阀、燃油泄漏报警装置、机旁仪表。
8.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，优先级的信号包括曲轴转速传感器信号、凸轮轴转速传感器信号、电控燃油泵燃油计量阀信号、电控燃油泵的出油电磁阀信号、喷油器的喷油电磁阀信号，次级信号包括冷却液温度传感器信号、机油温度传感器信号、冷却液压力传感器信号、机油压力传感器信号、进气温度传感器信号、进气压力传感器信号。
9.根据权利要求1所述的一种电控发动机传感器及控制器信号的无线传输方法，其特征在于，各传感器自带电池。
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