新型pm传感器通信协议设定与软件设计

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1、2015年第34卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)95DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)05-0095--04新型PM传感器通信协议设定与软件设计王希凡，汤东，徐亚超，陈烈(1．江苏大学。江苏镇江212013；2．金坛鸿鑫电子科技有限公司，江苏金坛213200)摘要：为了使集成CAN总线技术的颗粒物(PM)传感器能够与发动机的其它控制单元之间实现数据共享，以汽车行业比较通用的SAEJ1939协议为传感器制定通信

2、协议。同时采用模块化思路设计PM传感器控制系统软件，最后对控制系统的各个功能模块进行了实验验证。结果表明：PM传感器控制系统的设计和制作能够满足应用需求，为进一步推进PM传感器在实车上的应用打下了基础。关键词：颗粒物传感器；CAN总线；SAEJ1939；通信协议中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)05-0095-04Communicationprotocolsettingandsoftwaredoesil~gnoOflnewPI'MsensorWANGXi．f

3、an，TANGDong，XUYa—chao，CHENLie。(1．JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；2．JintanJonssenElectricTechnologyCorporation，Jintan213200，China)Abstract：Inordertosharedatabetweenparticulatematter(PM)sensorwithintegrationCANbustechnologyandothercontrolunitsine

4、ngine，developcommunicationprotocolforsensorbasedonSAEJ1939protocolwidelyusedinautoindustu．ThenadoptmodularizationideatodesignPMsensorcontrolsystemsoftware，finallyexperimentsaredonetoverifyeachfunctionmodule．Theresultsshowthatthedesignandproductionofcon

5、trolsystemcanmeetapplicationrequirementofPMsensor，whichlaysfoundationforPMsensorapplicationsinrealvehicles．Keywords：particulatematter(PM)sensor；CANbus；SAEJ1939；communicationprotocol0引言板、金属外壳和绝缘陶瓷等。在安装的时候，PM传感器的柴油机具有热效率高、油耗低，动力性强及可靠性高的末端要安装在排气管的中心处，因为排气

6、管的中心处气流特点，越来越多的轻型车(如轿车、轻卡)开始使用柴油机。速度最高，压强最小，利用文丘里管原理作用使得废气沿如但是柴油机颗粒物(PM)排放高的缺点一直是制约柴油机图1中的箭头流经传感器内部。在金属外壳和电极之间加应用的主要瓶颈，柴油机排放的PM中PM2．5占80％，对载1kV的电压，废气流经电极时，获得电荷，在电场的作用人体健康和环境都造成很大的危害。随着排放法规对车辆下向接地的引流板方向运动，因此，在电极和外壳之间形成PM排放的要求越来越高，能够实时地监测废气中PM的含微弱的电流。测量得

7、到回路中的电流与废气中PM的浓度量变得越来越重要。存在一定的关系，利用这种关系，可以将测量得到的电流信CAN总线目前在汽车行业已经得到了广泛应用。本号转换成柴油机尾气中PM浓度的信号，从而实现尾气中文主要通过CAN总线技术，将FM传感器设计成为发动机控制网络中的一个智能节点，并依据SAEJ1939协议为PM传感器制定通信协议，实现实时地监测柴油机废气中PM的含量，为柴油PM过滤器(DPF)的故障实时监测和柴油车PM的排放控制提供新的途径_2，以满足应用要求。1颗粒物传感器的原理图1传感器结构示意图漏

8、电流式PM传感器的机械部分主要包括电极、引流Fig1Structurediagramofsensor收稿日期：2014-09-23基金项目：2012年江苏省国际科技合作项目(BZ2012025)；内燃机燃烧学国家重点实验室开放课题(K2014-9)传感器与微系统第34卷PM浓度的测量。息需要占用3个字节，传感器工作温度信息占用2个字节。2PM传感器系统方案设计数据域长度为8个字节。整个系统采用模块化的设计理念，主要分为PM传感确定报文的优先级、数据页(DP)、PDU格