汽油机转速传感器电磁干扰机理与实验研究

论文摘要

随着汽油机电子控制技术的发展,汽油机电子控制系统自身的安全防护与电磁干扰攻击已成为汽车电子技术研究的重要课题,对汽油机电子控制系统特别是传感器电磁干扰性能研究具有十分重要的意义。本文以汽油机电子控制系统的转速传感器为研究对象,分析了磁感应式和霍尔式转速传感器的传感原理和电磁干扰机理;对HIRTH3203E汽油机进行电磁环境测试与干扰耦合分析,得出了汽油机转速传感器在采集阶段基本不受低频电磁干扰影响的结论;应用高频电磁波仿真软件,建立了汽油机转速传感器安装位置对传感器屏蔽效能影响的仿真模型,研究了高频电磁场下汽油机转速传感器的安装位置对其屏蔽效能的影响;设计并制作了磁感应强度为1T的数字式强磁场发生器的主体结构,借助Maxwell磁场仿真软件对所设计的磁场发生器的结构和参数进行了辅助设计分析;设计了以M68HC908MR16单片机为核心的控制器,实现了对强磁场发生器的数字控制功能;运用本文设计的数字式强磁场发生器组建了汽油机转速传感器电磁干扰实验研究系统,进行了恒定磁场下霍尔式转速传感器的电磁干扰实验,验证了霍尔式转速传感器的电磁干扰机理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出和研究的意义
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外汽油机电磁干扰研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 本文研究目的和内容
• 1.3.1 本文研究目的
• 1.3.2 本文工作内容
• 第二章 汽油机转速传感器的原理及应用
• 2.1 引言
• 2.2 磁感应式转速传感器的传感原理
• 2.2.1 磁感应式传感器的基本原理
• 2.2.2 磁感应式传感器测速原理
• 2.3 霍尔式转速传感器的传感原理
• 2.3.1 霍尔传感器的基本原理
• 2.3.2 霍尔传感器的测速原理
• 2.4 本章小结
• 第三章 汽油机转速传感器电磁环境与干扰耦合分析
• 3.1 汽油机转速传感器工作的电磁环境分析
• 3.1.1 汽油机自身的电磁干扰因素分析
• 3.1.2 汽车的电磁环境分析
• 3.2 汽油机转速传感器的干扰耦合分析
• 3.2.1 转速信号采集过程中的干扰耦合
• 3.2.2 转速信号变送过程中的干扰耦合
• 3.3 实测汽油机点火系统波形及电磁干扰分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 汽油机转速传感器高频电磁环境仿真分析
• 4.1 屏蔽技术基本概念
• 4.2 高频电磁波仿真环境
• 4.3 基于HFSS 软件环境的汽油机转速传感器建模及仿真
• 4.3.1 汽油机转速传感器安装距离对电磁屏蔽的影响
• 4.3.2 汽油机转速传感器不同安装位置对电磁屏蔽的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 数字式强磁场发生器研究
• 5.1 数字式强磁场发生器主体设计
• 5.1.1 磁芯的选择
• 5.1.2 数字式强磁场发生器励磁线圈设计
• 5.1.3 数字式强磁场发生器的仿真辅助设计
• 5.2 数字式强磁场发生器控制器的设计
• 5.2.1 数字式强磁场发生器控制器的设计思路
• 5.2.2 M68HC908MR16 单片机
• 5.2.3 数字式强磁场发生器控制器的电路设计
• 5.3 数字式强磁场发生器控制器程序设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 汽油机转速传感器电磁干扰实验研究
• 6.1 引言
• 6.2 高频电磁环境中汽油机转速传感器电磁干扰实验方法
• 6.3 恒定磁场中霍尔式转速传感器电磁干扰实验
• 6.3.1 实验系统
• 6.3.2 实验原理及结果分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 论文总结
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 附录1：数字式强磁场发生器控制器程序清单