一种智能发动机起动耐久试验控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种智能发动机起动耐久试验控制系统及控制方法，控制系统中单片机控制转速信号继电器、故障指示Led模块和起动继电器，转速信号继电器通过触发器来控制发动机的停机，单片机处理触发器产生的转速信号并计算发动机上止点转速和怠速转速；单片机通过起动继电器来控制起动电机的起动与停止；油位报警开关提供燃油报警信息，故障指示Led模块用于显示不同的故障报警类型，起动电源为耐久控制器和起动电机供电。本发明采用上止点对应的发动机瞬态转速判断发动机是否起动成功，瞬态转速能更清晰地判定出起动不良是否是因为起动电机的功率不够造成活塞越不过上止点导致的，自动统计起动及怠速过程的各种参数并对各种故障实时报警。

权利要求

1.一种智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，包括起动电源(1)、耐久控制器(2)、发动机、起动继电器(7)和油位报警开关(8)，耐久控制器内置单片机、故障指示Led模块(3)和转速信号继电器(4)，发动机包括感应盘(5)、触发器(6)和起动电机(9)，单片机用于控制转速信号继电器、故障指示led模块和起动继电器，转速信号继电器通过控制触发器来控制发动机的停机，同时触发器将发动机转速信号传输至单片机，单片机计算发动机上止点转速和怠速转速并判断发动机是否成功起动并稳定运行；单片机还通过控制起动继电器来控制起动电机的起动与停止；油位报警开关与单片机连接，故障指示Led模块用于显示不同的故障报警类型，起动电源为耐久控制器和起动电机供电；

耐久控制器按照起动、怠速运转、停止、起动的顺序，控制起动耐久试验自动循环运转，同时控制故障指示Led模块按不同频率闪烁，来显示燃油低油位报警、起动电源低电压报警、发动机连续起动不良报警和发动机保养维护报警；单片机记录整个耐久试验过程的起动总次数To、怠速合格次数IDL、起动电机工作成功次数Te、每次起动过程的怠速值Vidle(To)、仅有起动电机提供动力时发动机上止点最大转速Vmax(To)及最小转速Vmin(To)的值。

2.根据权利要求1所述的智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，单片机记录每个起动过程中感应盘开始转动到发动机起动成功前的一圈，发动机上止点转速的最大和最小值，并写入数组Vmax(To)、Vmin(To)，用于设计人员分析起动电机的耐久老化特性，并评估起动电机各设计参数的合理性。

3.根据权利要求1所述的智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，用于判断起动电机是否成功起动发动机的发动机上止点转速是一个瞬态转速，用于判断发动机起动后是否平稳运行的发动机怠速是一个平均转速。

4.根据权利要求3所述的智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，发动机上止点转速的计算在单片机中断程序中进行，当捕捉定时器捕捉到与发动机上止点对应的感应盘凸齿在触发器中感应出的触发信号并激活捕捉定时器中断时，中断程序计算感应盘从前一凸齿旋转到该凸齿的时间间隔T1，通过公式106/T1计算得到发动机上止点转速。

5.根据权利要求3所述的智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，发动机怠速转速计算在单片机中断程序中进行，计算方法为：记录感应盘旋转Z圈所用的时间Tidle，根据公式Vidle＝Z/Tidle求得发动机的平均怠速Vidle。

6.根据权利要求1所述的智能发动机起动耐久试验控制系统，其特征在于，耐久控制器通过计算每圈的发动机上止点转速，来判断发动机是否起动成功，并自动切断起动电机电源，为减少单片机的计算量，提高程序的运行效率，现利用时间与转速的对应关系，用T1代替转速来进行发动机上止点转速的判断；根据公式T1>2*Tmax，感应盘每旋转1圈中断程序判断一次发动机是否起动成功，当判断到连续5圈的T1>2*Tmax后，单片机切断起动电机电源，发动机进入自主工作模式；其中，T1是上止点对应的感应盘凸齿与上一齿的间隔时间，Tmax是发动机只依靠起动电机提供动力期间发动机最大上止点转速对应的凸齿与前一凸齿的间隔时间。

7.一种智能发动机起动耐久试验控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)控制系统上电，单片机初始化，各报警位复位；并读入发动机上次停机前完成的起动总次数To、怠速合格次数IDL和起动电机工作成功次数Te的值；

(2)判断燃油油位是否过低、起动电源电压是否过低以及耐久试验总次数是否已经完成；

(3)采集起动电机通电到发动机起动成功前每一圈的上止点对应凸齿与前一凸齿的时间间隔T1，找出T1的最小值Tmin及最大值Tmax，为减少单片机的计算量，提高程序的运行效率，现利用时间与转速的对应关系，用T1代替转速来进行发动机上止点转速的判断；如果连续5圈T1>2*Tmax，则判断发动机成功起动，将电起动成功次数计数器Te加1后起动电机断电，同时，单片机记录每个起动过程中感应盘开始转动到发动机起动成功前的一圈，发动机上止点转速的最大和最小值，并分别写入数组Vmax(To)、Vmin(To)，每次起动过程的怠速值写入数组Vidle(To)；

(4)步骤(3)中，如果连续10次t1时间内发动机未成功起动，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动故障指示Led模块发出连续起动不成功报警；

(5)步骤(3)中，在T1<2*Tmax的每一圈，采集起动电源端电压，如果是因为起动电源电压过低造成的电起动不良，耐久控制器停止起动耐久试验并报警；

(6)计算发动机起动成功后Z圈内的平均转速；如果该平均转速在怠速允许范围内则怠速合格计数器IDL＝IDL+1，发动机怠速运转t2时间后执行步骤(7)；如果该平均转速不在怠速允许范围内，直接执行步骤(7)；

(7)发动机停机t3时间，起动总次数To＝To+1；

(8)发动机每起动10次，将起动总次数To、怠速合格次数IDL、起动电机工作成功次数Te、怠速值Vidle(To)、发动机上止点最大转速Vmax(To)及发动机上止点最小转速Vmin(To)的值写入单片机EEPROM的存储单元；

(9)当To是1000的整数倍时，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动Led故障指示模块发出保养提示。

8.根据权利要求7所述的智能发动机起动耐久试验控制方法，其特征在于，一次起动过程进行两种电压信号采集，第一次在起动电机通电前，检查起动电源的空载电压，如空载电压小于规定的第一阀值，单片机驱动Led故障指示模块发出起动电源低电压报警；第二次在T1<2*Tmax的每一圈，采集起动电源端电压，如果起动电源电压低于设定的第二阀值，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动Led故障指示模块发出起动电源低电压报警。

说明书

一种智能发动机起动耐久试验控制系统及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机起动技术，特别是涉及一种智能发动机起动耐久试验控制系统及控制方法。

背景技术

[0002] 起动电机是发动机的重要部件，起动电机故障可能造成发动机无法起动，多次的连续起动不良还会造成发动机的排放超标，增加空气的污染程度。确保电起动装置的可靠性是发动机设计中必须解决的问题，发动机起动耐久试验是为了验证发动机起动可靠性能的一种方法。

[0003] 现有的电起动耐久试验装置基本都是通过计数器定义起动电机的通电、断电循环时间来实现几万次的自动循环起动试验。导致发动机起动不良的因素很多，比如无人值守情况下，燃油缺失、起动电源欠压、发动机长期怠速运转造成的积炭、发动机缺乏保养、发动机本体设计缺陷、发动机零部件故障、起动电机设计不合理、电喷参数标定不合理等，现有的耐久试验过程缺乏对额外因素的自动监控、只是依靠耐久试验结束后检查发动机能否正常起动，起动电机的关键尺寸磨损是否在技术条件允许的范围这样简单的判据来判定起动耐久试验是否合格，这样粗放的试验方法对耐久起动过程缺乏科学的监控，对耐久起动数据缺乏记录，严重影响试验结果的分析，不能科学指导电起动系统的改进。发动机怠速控制是发动机设计的难点，怠速不稳严重影响发动机性能，发动机的电起动性能与其怠速性能息息相关，而且怠速随着发动机的磨损程度不同而发生变化。现有的发动机耐久试验装置缺少对起动耐久试验过程中怠速的监控。

发明内容

[0004] 发明目的：本发明的一个目的是提供一种能有效监控耐久试验每次起动过程，自动记录每次起动过程的相关数据，能精确分析试验结果的控制系统。

[0005] 本发明的另一个目的是提供一种智能发动机起动耐久试验控制方法。

[0006] 技术方案：本发明的控制系统，包括起动电源、耐久控制器、发动机、起动继电器和油位报警开关，耐久控制器内置单片机、转速信号继电器和故障指示Led模块，发动机包括起动电机、触发器和感应盘，单片机用于控制转速信号继电器、故障指示Led模块和起动继电器，转速信号继电器通过控制触发器来控制发动机的停机，同时触发器将发动机转速信号传输至单片机，单片机计算发动机上止点转速和怠速转速并判断发动机是否成功起动；单片机还通过控制起动继电器来控制起动电机的起动与停止；油位报警开关与单片机连接，故障指示Led模块用于显示不同的故障报警类型，起动电源为耐久控制器和起动电机供电。

[0007] 上述的耐久控制器按照起动、怠速运转、停止、起动的顺序，控制起动耐久试验自动循环运转，同时控制故障指示Led模块按不同频率闪烁，来显示燃油低油位报警、起动电源低电压报警、发动机连续起动不良报警和发动机保养维护报警。单片机记录整个耐久试验过程的起动总次数To、怠速合格次数IDL、起动电机工作成功次数Te、每次起动过程的怠速值Vidle(To)、仅有起动电机提供动力时发动机上止点最大转速Vmax(To) 及最小转速Vmin(To)的值。

[0008] 上述数组Vmax(To)、Vmin(To)用于设计人员分析起动电机的耐久老化性能，并评估起动电机各设计参数的合理性。数组Vidle(To)用于分析耐久试验过程中怠速的变化规律，并评估电喷怠速标定参数及自学习参数是否合理。

[0009] 用于判断起动电机是否成功起动发动机的发动机上止点转速是一个瞬态转速，用于判断发动机起动后是否平稳运行发动机怠速是一个平均转速。

[0010] 上述的发动机上止点转速的计算在单片机中断程序中进行，当捕捉定时器捕捉到与发动机上止点对应的感应盘凸齿在触发器中感应出的触发信号并激活捕捉定时器中断时，中断程序计算感应盘从前一凸齿旋转到该凸齿的时间间隔T1，通过公式106/T1计算得到发动机上止点转速。

[0011] 上述的发动机怠速转速计算在单片机中断程序中进行，计算方法为：记录感应盘旋转Z圈所用的时间Tidle，根据公式Vidle＝Z/Tidle求得发动机的平均怠速Vidle。

[0012] 耐久控制器通过计算每圈的发动机上止点转速，来判断发动机是否起动成功，并在发动机起动成功后自动切断起动电机电源。起动电机带着发动机曲轴旋转，给予活塞一定的速度，当活塞的速度大于发动机最低运行转速后，在混合气被点燃后转化的机械能及起动电机提供的机械能共同作用下，发动机上止点转速会有一个大的跳变。本发明根据公式T1>2*Tmax判断发动机是否起动成功(T1是上止点对应的感应盘凸齿与上一齿的间隔时间，Tmax是发动机只依靠起动电机提供动力期间，发动机最大上止点转速对应的感应盘两凸齿间隔时间)。感应盘每旋转1圈中断程序判断一次发动机是否起动成功，当判断到连续5圈的T1>2*Tmax后，单片机切断起动电机电源，发动机进入自主工作模式。

[0013] 本发明的控制方法，包括以下步骤：

[0014] (1)控制系统初始化；

[0015] 控制系统上电，单片机初始化，油量、起动电源电压、发动机连续起动不良、发动机保养报警位复位；并从单片机EEPROM中读入发动机上次停机前完成的起动总次数 To、怠速合格次数IDL和起动电机工作成功次数Te的值。

[0016] (2)耐久试验条件判断；

[0017] 判断燃油油位是否过低，起动电源电压是否过低，耐久试验总次数是否已经完成，避免没有燃油、电源电压过低等导致的起动不良，影响起动成功次数统计。

[0018] (3)电起动工作成功次数统计；

[0019] 采集起动电机通电到发动机起动成功前每一圈的上止点对应凸齿与前一凸齿的时间间隔T1，找出T1的最小值Tmin及最大值Tmax；具体为：

[0020] 耐久控制器控制起动电机通电，如在小于t1时间内成功起动发动机，采集起动电机通电到发动机起动成功前每一圈的上止点对应凸齿与前一凸齿的时间间隔T1，找出T1 的最小值Tmin及最大值Tmax。

[0021] 如t1时间内发动机未成功起动，采集起动电机通电t1时间内每一圈的上止点对应凸齿与前一凸齿的时间值T1，找出T1的最小值Tmin及最大值Tmax。

[0022] 发动机起动成功判定：连续5圈T1>2*Tmax，则判断发动机成功起动，将电起动成功次数计数器Te加1后起动电机断电。

[0023] (4)连续起动不成功报警；

[0024] 步骤(3)中，如果连续10次t1时间内发动机未成功起动，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动故障指示Led模块发出连续起动不成功报警。

[0025] (5)起动电源带载电压检测；

[0026] 步骤(3)中，在T1<2*Tmax的每一圈，采集起动电源端电压，如果是因为起动电源电压过低造成的电起动不良，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动故障指示Led模块发出低电压报警。

[0027] (6)发动机怠速合格次数统计；

[0028] 单片机在判断到发动机起动成功后，统计感应盘旋转Z圈所用的时间Tidle，并根据公式：Vidle＝Z/Tidle计算得到发动机起动成功后Z圈的平均转速。如果该转速在怠速允许范围内则怠速合格计数器IDL＝IDL+1，发动机怠速运转t2时间后执行步骤(7)。如果该转速不在怠速允许范围内，直接执行步骤(7)。

[0029] (7)发动机停机t3时间，起动总次数To＝To+1。

[0030] (8)通过单片机将起动试验相关参数写入存储单元；

[0031] 发动机每起动10次，将起动总次数To、怠速合格次数IDL和起动电机工作成功次数Te，怠速值数组Vidle(To)、发动机最大上止点转速数组Vmax(To)、及发动机最小上止点转速数组Vmin(To)的值写入EEPROM的存储单元，防止掉电等意外造成试验数据的丢失。

[0032] (9)判断发动机是否需要保养；

[0033] 当To是1000的整数倍时，耐久控制器停止起动耐久试验并驱动Led故障指示模块发出保养提示。

[0034] 其中，一次起动过程进行两种电压信号采集，第一次在起动电机通电前，检查起动电源的空载电压，如空载电压小于规定的第一阀值，单片机驱动Led故障指示模块发出起动电源低电压报警；第二次在T1<2*Tmax的每一圈，采集起动电源端电压，如果是起动电源电压低于设定的第二阀值，耐久控制器停止起动耐久试验并报警。

[0035] 有益效果：与现有技术相比，本发明的控制系统在每次起动过程中进行两次判断，一次判断发动机起动转速够不够，第二次判断怠速是否合格。发动机起动转速和怠速转速采用不同的计算方法，发动机起动转速为发动机上止点瞬态转速、怠速转速为平均转速，发动机在上止点的压缩阻力最大，所以每一圈中，该点的转速最低，瞬态转速能更清晰地判定出是否是因为起动电机的功率不够造成活塞越不过上止点导致发动机起动不良。本发明能够排除起动电源、燃油、发动机保养不好等外在因素造成的发动机起动不良；在出现连续起动不良时自动停机，有利于及早发现试验过程中出现的问题，防止后续试验损伤发动机；记录每次起动过程中单纯由起动电机提供动力时发动机上止点的最大转速数组Vmax(To)及最小转速转速数组Vmin(To)、每次成功起动过程的平均怠速数组Vidle(To)，起动成功次数Te及怠速成功次数IDL，翔实的试验数据为发动机起动电机的耐久性及怠速标定参数的合理性分析提供了有力手段，能指导设计人员有的放矢地根据试验数据去优化起动电机设计及电喷标定的相关参数。

附图说明

[0036] 图1是本发明控制系统框图；

[0037] 图2是本发明控制系统结构示意图；

[0038] 图3是本发明控制方法主程序流程图；

[0039] 图4是本发明控制方法捕捉定时器中断程序流程图；

[0040] 图5是发动机曲轴上止点与触发器位置示意图；

[0041] 图6是本发明转速信号处理电路原理图；

[0042] 图7是本发明继电器控制电路原理图。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

[0044] 本发明的控制系统设置了外在因素自诊断程序、保养提示程序，这样才能最大程度上避免外在因素对试验的影响，确保发动机以良好的状态完成整个耐久试验。在每次起动过程中进行两次判断，一次判断起动电机是否成功起动发动机，第二次判断怠速是否合格，通过对每次起动过程的数据分析，能更客观、更全面地分析起动耐久试验过程，为分析试验过程中出现的故障和电喷系统怠速工况的标定参数优化提供数据支撑。

[0045] 本发明的发动机怠速转速和发动机起动转速采用不同计算方法，发动机起动转速为瞬态转速，怠速转速为平均转速。本发明计算上止点对应的发动机转速，是一个瞬态转速，通过该瞬态转速是否连续5次大于单纯由起动电机提供动力时的上止点最大转速 Tmax的2倍，来实时判断发动机是否成功起动，有利于在发动机起动成功后，及时切断起动电机电源，防止发动机反拖起动电机对起动电机造成的伤害。怠速转速的统计，能清晰地反应整个耐久起动过程中发动机怠速的变化趋势，通过对该数据的分析能指导电喷标定工程师有针对性地调整怠速工况的标定数据和电喷系统自学习参数，确保电喷系统在整个发动机寿命周期内保持良好的怠速稳定性。

[0046] 如图1和图2所示，本发明所述的控制系统包括起动电源1、耐久控制器2、发动机、起动继电器7、油位报警开关8，耐久控制器内置单片机、故障指示Led模块3和转速信号继电器4，发动机包括感应盘5、触发器6和起动电机9，单片机用于控制转速信号继电器、故障指示Led模块和起动继电器，转速信号继电器通过控制触发器来控制发动机的停机，耐久控制器控制耐久试验自动循环运转。耐久控制器的单片机计算起动电机单独提供动力时发动机上止点每圈的转速，查找该转速的最大值及最小值，如10s 内发动机不能成功起动，起动电机断电，发动机停机20s，起动总次数To加1后进入下一次起动循环；如果10s内连续5次的T1>2*Tmax，则判断发动机成功起动，电起动成功次数计数器Te加1后起动电机断电并进入怠速计算阶段；单片机统计感应盘旋转100 圈的时间Tidle，用公式100/Tidle计算得到发动机怠速，如怠速不在合格范围内，发动机停机20s，起动总次数To加1后进入下一次起动循环；如果怠速在合格范围内，发动机怠速运转10s后停止，怠速合格次数IDL加1、起动总次数To加1后进入下一次起动循环。单片机记录起动总次数To、起动成功次数Te、怠速合格次数IDL、每次起动过程的Vmax(To)及Vmin(To)及怠速Vidle(To)，并写入单片机存储单元。

[0047] 报警功能包括：缺燃油报警，燃油油位低时自动停止耐久试验，防止因缺燃油造成发动机拉缸或烧坏油泵。

[0048] 低电压报警：当起动电机的端电压过低时，起动电机的输出扭矩和转速会大幅下降，可能导致发动机无法正常起动；起动电机是一个大功率负载，如果起动电源的容量不够，则遇到大电流放电后，其端电压会大幅度下降，从而影响起动电机的输出转速。采集起动电机通电前起动电源的端电压，当这个空载的起动电源端电压低于设定的第一阀值时，直接不给起动电机通电，报警并停止试验；起动电机通电后，如果T1<2*Tmax则采集该圈起动电源端电压，如果起动电源电压低于设定的第二阀值，耐久控制器停止起动耐久试验并报警。

[0049] 连续起动不良提醒：发动机连续10次起动不成功时，耐久控制器控制发动机起动耐久装置自动停机并报警，提醒设计人员检查发动机及耐久试验装置，分析起动不良的原因。

[0050] 保养维护报警：当发动机起动次数是1000的整数倍时自动停机，提醒试验人员进行去积炭、更换火花塞、换机油等日常维护保养工作，避免因为发动机的维护不良影响耐久试验的起动成功率统计。

[0051] 报警方式：通过耐久控制器上的故障指示Led模块显示，故障类型不同，故障指示 Led模块闪烁频率不同。

[0052] 如图3所示，基于上述控制系统的控制方法，包括以下步骤(下文中(1)、(2)、(3)...... (35)等序号指图3所示的程序步骤代码)：

[0053] 1、耐久试验准备阶段；

[0054] (1)耐久试验装置上电；(2)单片机初始化；(3)油量、电压、连续起动不良、保养报警位、复位起动总次数To、怠速合格次数IDL和起动电机工作成功次数Te的读取； (4)判断燃油油位是否过低，如油位低，执行步骤(25)、(26)将To、IDL、Te、Tmax(To)、Tmin(To)、Vidle(To)写入EEPROM的存储单元，单片机驱动故障指示灯每4s闪烁1s，循环工作(缺油报警)；如果油位正常，则执行步骤(5)判断起动电源的空载电压是否大于规定值，如起动电源电压小于第一阀值，则执行步骤(23)和(24) To、IDL、Te、Tmax(To)、Tmin(To)、Vidle(To)写入EEPROM的存储单元及单片机驱动故障指示灯每2s闪烁1s，循环工作(低压报警)；如果起动电源电压的空载电压正常，则执行步骤(33)判断起动总次数是否到50000次，如果试验总次数是50000，则执行步骤(34)单片机驱动故障指示灯长亮，耐久试验结束；如果不是，可进行耐久试验，执行步骤(6)。

[0055] 2、耐久试验进行过程中，耐久控制器内的捕捉定时器中断程序工作流程(下文中 [1]、[2]、[3]......[35]等序号指图4所示的程序步骤代码)；

[0056] (6)起动电机通电；起动电机带着感应盘转动，感应盘上的凸齿在触发器上感应出触发信号激活捕捉定时器的中断程序，中断程序开始工作，如图4所示。

[0057] (a)发动机开始起动判断流程；

[0058] [2]触发器信号到达；[3]当前中断时刻写入变量NEW；[4]前后两齿间隔时间 T1＝NEW-OLD；[5]OLD＝NEW用于下一齿计算对应的两齿间隔时间T1；[6]判断中断是不是第一次收到触发信号，发动机起动标志位RUN是否是0；如果是，则执行步骤[7]、 [8]把起动标志位RUN置1，当前齿的转动时间T1写入T0，准备用于下一次缺齿判断，然后返回到步骤[1]中断等待；如RUN不等于0，进入感应盘缺齿判断流程。

[0059] (b)感应盘缺齿判断流程(找到缺齿，才能定义上止点对应的齿)；

[0060] [9]如果不是第一次检测到触发信号，即RUN＝1，通过缺齿标志位LOST_FIRST是否等于1来判断在这次起动过程中，单片机是否已经成功判断到缺齿；如果否，则执行步骤[10]通过当前齿转动所用时间大于前一齿的两倍这个条件来判断是否是缺齿，如果不是缺齿则执行步骤[8]和步骤[1]，当前齿的转动时间T1写入T0后等待下一个中断再次进行缺齿判断，直到判断到缺齿为止；如果是缺齿则执行步骤[11]、[12]和[13]把缺齿标志位LOST_FIRST置1；把缺齿后的第一个齿，定义为第1齿；Tmin＝T1、Tmax＝T1后转到步骤[1]等待下一个齿的到来，Tmin、Tmax：发动机由起动电机单独提供动力时的上止点最低及最高转速对应的两齿时间间隔，这里初始化为当前T1，用于下一个上止点对应齿到来时比较大小，找出新的Tmin及Tmax。

[0061] (c)发动机上止点转速计算流程；

[0062] 当步骤[9]中的缺齿标志位LOST_FIRST＝1后，执行步骤[14]判断本次起动过程怠速计算及起动判断完成标志位EL是否等于1，如EL＝1则说明这个起动过程的起动上止点转速计算、发动机是否起动成功判断及怠速计算都已经完成，转到步骤[1]等待下一个齿的到来；当EL＝0时，执行步骤[15]，查询起动成功标志位IGok是否等于1；IGok＝0，说明发动机是否起动成功还没判断完成，进入发动机上止点转速计算流程，执行步骤[21]通过i是否等于58判断感应盘是否开始下一圈的旋转，如果i等于58，则执行步骤[30]i＝0准备下一圈的齿数计数(感应盘是60-2齿均布的，当到达第58齿时，需要把齿数计数器i清零)；如i≠58，执行步骤[22]齿数计数器加1，接着执行步骤[23]判断感应盘是否旋转到第10个齿(上止点对应第10齿)；当i＝10，即活塞到达上止点，则执行步骤[24]根据 T1>2*Tmax，判断发动机是否起动成功；T1是感应盘从第9齿旋转到第10齿所需要的时间，利用公式106/T1计算此时的发动机上止点转速，为减少中断程序的计算量，程序中用T1代替对应的转速，不做相应的计算；如果T1>2*Tmax，则执行步骤[25]连续点火计数器K加1；[26]发动机连续5次T1>2*Tmax，则判断发动机起动成功，执行步骤[27]、[28]、 [29]将起动成功标志位IGok置1；将齿数计数器i清0，为怠速计数曲轴旋转100圈(5800 个齿)做准备，将5800个齿旋转时间计时器Tidle归0，转到然后到[1]中断等待，后续进行怠速计算；如果[24]T1≯2*Tmax，说明起动电机没能成功起动发动机，则执行步骤[31] 连续点火计数器K清0；然后执行步骤[32]把当前T1值和Tmin进行比较，如果Tmin>T1，执行步骤[33]把当前T1赋予Tmin，然后执行步骤[34]把当前T1值和Tmax进行比较，如果 Tmin≯T1，则直接执行步骤[34]进行Tmax与T1的比较，如果Tmax10/Tmin计算这次起动过程中只有起动电机提供动力时，发动机上止点的最大转速及最小转速并放入数组 Vmax(To)及Vmin(To)。数组Vmax(To)及Vmin(To)存储整个起动耐久试验中每次起动过程的最大上止点转速及最小上止点转速。

[0063] (d)发动机怠速计算流程；

[0064] [15]如果IGok＝1，且[14]中EL＝0，说明发动机已经成功起动，但怠速计算没完成，中断程序转入怠速计算，执行步骤[16]、[17]，每捕捉到一次触发信号，齿数计数器i加1；判断是否已经计数满5800个齿(每圈58个齿)；如100圈计数没到，执行步骤[18]将100 圈时间计时器Tidle的值加上当前的两齿间隔时间T1后再放入Tidle，转到[1]等待下一个触发信号的到来，当[17]的计数满5800时，执行步骤[19]利用公式Vidle＝100/Tidle进行怠速计算；[20]当前起动过程的怠速计算结束，将本次循环怠速计算及起动判断完成标志位EL置1后转到步骤[1]跳出中断。

[0065] 3、主程序对起动过程的控制；

[0066] (7)判断起动电机运转时间是否到达10s；如果没到10s，则执行步骤(8)通过读取IGok的值判断发动机是否起动成功，如发动机未能成功起动，则执行步骤(15)通过单片机的AD转换口采集起动电源电压，并与预设第二阀值进行对比，如果起动电源电压过低，则执行步骤(23)、(24)把To、IDL、Te、Tmax(To)及Tmin(To)、Vidle(To) 写入EEPROM的存储单元，本次起动不计数，单片机驱动故障指示灯每2s闪烁1s，循环工作(低压报警)，如果起动电源电压正常，则返回步骤(7)，继续判断10s时间是否到，发动机点火是否成功，这样循环运转。

[0067] (a)起动不良处理流程：

[0068] (27)如果10s计时结束，但发动机仍未成功起动，起动电机断电；(28)连续起动不良计数器N＝N+1；(29)起动总次数To＝To+1；(30)通过连续起动不良计数器N 的数值判断是否连续10次起动不良；如果连续10次起动不良，则执行步骤(31)、(32) 将To、IDL、Te、Vmax(To)、Vmin(To)、Vidle(To)写入EEPROM的存储单元；单片机驱动故障指示灯每1s闪烁0.5s，循环工作(起动不良报警)；如果不是连续的起动不良，则在每次判断到发动机起动成功后，在步骤(10)中将连续起动不良计数器N置0，确保通过N判断到的是连续的起动不良。
如果连续起动不良的次数没到10次，则运行步骤(16) 计算Vmax(To)及Vmin(To)，然后执行步骤(17)，判断当试验次数To是否是10的整数倍，如果To是10的整数倍，则执行步骤(18)将To、IDL、Te、Vmax(To)、Vmin(To)、 Vidle(To)写入EEPROM的存储单元，再通过步骤(19)、(20)判断To是1000的整数倍时，单片机驱动故障指示灯每1s闪烁2次，每次闪烁0.3s，循环工作(发动机保养报警)；如果To不是10的整数倍，则执行步骤(21)把起动成功标志IGok及怠速计算及起动判断完成标志位EL置0，发动机起动动标志位RUN置0，缺齿标志位LOST_FIRST 置0，(22) 发动机停止运转20s，然后转向步骤(4)开始下一次起动试验。

[0069] (b)起动起动成功后的怠速判断处理；

[0070] 如果(8)中IGok判断发动机起动成功，执行步骤(9)起动电机工作成功次数计数器Te＝Te+1；(10)连续起动不良计数器N＝0；(11)判断100圈的发动机平均转速计算是否完成，如果没完成，则循环等待；如果完成，则执行步骤(12)起动总次数To＝To+1； (13)判断Vidle是否在规定怠速的±100r/min范围内，如果怠速在合格范围内，则执行步骤(14)怠速合格计数器IDL＝IDL+1；(36)发动机怠速运转10s；再执行步骤(16)、 (17)、(19)、(21)、(22)计算Vmax(To)及Vmin(To)数，判断是否把数据写入 EEPROM、判断是否要保养报警，最后把发动机启动成功标志IGok置0，怠速计算及起动判断完成标志位EL置0，发动机起动动标志位RUN置0，缺齿标志位LOST_FIRST置0 后发动机停止运转20s，然后转向步骤(4)开始下一次起动试验。如果怠速不在合格范围内，则执行运行步骤(35)发动机熄火后，再同上执行步骤(16)、(17)、(19)、 (21)、(22)和(4)。

[0071] 该控制方法控制耐久试验的循环进行，具体实施方法如下：

[0072] (a)循环运行时间设置；

[0073] 单片机定时器配合主程序完成每次循环的计时工作。

[0074] 一次起动过程中起动电机最大连续运转时间10s，10s过后发动机转速还没达到要求，则起动电机停止工作。10s内只要判断到发动机起动成功，即刻停止起动电机工作，防止发动机反拖起动电机。目的：防止起动电机长时间工作，过热。防止电源长时间大电流放电，伤害起动电源。

[0075] 发动机怠速运转10s的作用是防止发动机刚起动就停机，造成火花塞积炭，影响发动机后续的起动。

[0076] 发动机起动结束后停机20s，用于发动机的冷却及防止起动电机工作太频繁导致的损坏。

[0077] (b)油位报警方法；

[0078] 在燃油箱中安装油位报警开关，当油位低于报警值时，油位报警开关输出一个接地信号给单片机的I/O口，单片机读取到这个低电平信号后进入故障指示灯循环闪烁模式。

[0079] (c)电压报警方式；

[0080] 将起动电源电压经电阻分压后输入单片机的AD采集端口，单片机采集到的电压值如果小于预设的第一阀值或者第二阀值，则进入故障指示灯循环闪烁模式。

[0081] 一次起动过程进行两次电压信号采集，更可靠，更科学地判断电源是否电量不足。

[0082] 第一次在起动电机通电前，检查起动电源的空载电压，防止起动电源亏电的情况下，导致起动电机输出功率不够，从而引起起动不良。

[0083] 第二次是在起动电机带着曲轴旋转的转速小于最低运行转速时，判断此时起动电源的带载电压，因为起动电机是大电流工作状态，当电源大电流放电时，如果电源容量下降厉害，电源的带载电压会大幅下降，导致起动电机的输出功率下降。

[0084] (d)发动机转速采集方法；

[0085] 如图5所示，感应盘随曲轴连杆转动，当感应盘5上的凸齿通过触发器6时，在触发器6上感应产生一个正弦波信号，该信号被图6所示电路整形为方波信号。图6中，R3、R4、R5、R6、R7、C16、C17组成输入信号的滤波电路，MAX9924芯片把正弦波信号转化为方波信号，R8是输出信号的上拉电阻，C19是输出信号的滤波电容。方波输出信号(MAX9924的7脚)接入单片机的捕捉定时器，捕捉定时器的中断程序被触发，进行发动机上止点转速及怠速计算。

[0086] (e)起动电机断电方法；

[0087] 如图7所示，当单片机下达起动电机断电指令时，单片机PTA0端口输出高电平，光耦U3控制三极管Q1关断，起动继电器K1触点断开，起动电机断电。

[0088] (f)发动机停机方法；

[0089] 当收到单片机发出的停机指令后，转速继电器4控制触发器内部线圈断开，电喷控制单元接受不到发动机转速信号，自动切断喷油及点火信号，发动机停机。