基于双层改进无迹卡尔曼的曲轴信号修正算法

申立中，姜 波，王贵勇

（昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室，云南 昆明 650500）

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随着发动机电子控制技术的不断进步，针对汽车电器安全系统提出了更高的功能安全要求，能够有效降低随机硬件失效及系统性失效的风险［1］.在《重型柴油车污染物排放限值及测量方法》（国六阶段）排放法规中对车辆发动机数据的采集功能对车载终端应能采集发动机排放相关数据同样做出规定［2］.在发动机控制过程中，通过发动机曲轴信号建立发动机喷油控制的角度基准，以及利用凸轮轴信号识别发动机缸号.将曲轴模拟信号转换为易读取的方波信号，发动机处某一工况时，曲轴信号会有强烈波动，仅通过带通滤波器对曲轴信号处理无法有效消除信号失真；另外，发动机工作的恶劣环境及振动噪声等干扰信号，也会对发动机曲轴信号造成影响.因此利用软件算法对发动机曲轴信号进行处理和发动机相位识别显得尤为重要.

曲轴信号调理电路能够为发动机提供精确的判缸角度基准点［3］.针对发动机曲轴信号进行分析［4-6］，通过归神经网络和故障诊断算法，使用少量工况数据训练神经网络的方案对故障进行修正，能够提高发动机在故障状态下的诊断准故障率，但运行时存在大量计算，复杂程度较高，影响对发动机系统逻辑判断的失效性.针对跟踪缓慢和稳态偏差问题，通过一种强跟踪无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter，UKF）目标跟踪算法［7］，来保证目……