柴油机采用相继增压技术能有效改善低工况性能,降低排放,提高功率。相继增压电控系统是相继增压柴油机的关键技术之一,其安全性,可靠性能直接影响柴油机的整机性能。相继增压电控系统具有反应迅速、灵活、精确等特点,能在全工况下提高增压系统的工作效率,因此提高其系统可靠性具有十分重要的意义。本课题在查阅和分析了大量国内外相关文献的基础上,学习并掌握了提高电控系统可靠性的相关理论知识,以采用4台增压器的TBD234V12型柴油机的相继增压系统为研究对象,选用Freescale公司的一套16位高性能单片机MC9S12XEP100为核心控制芯片,研发出了一套关键部件具备冗余容错功能的相继增压电控系统。本文完成了柴油机相继增压电控系统硬件和软件的冗余容错设计,主要内容如下:(1)采用硬件冗余中的双机热备份方法对电控系统中主机转速采集电路、增压器转速采集电路等关键部件进行了设计;采用硬件冗余中的双机冷备份方法对蝶阀驱动电路进行了设计;采用硬件冗余中的双机热备份和通信链路冗余的方法对主机齿条位置采集电路和增压压力采集电路等关键部件进行设计;对蝶阀开关状态检测电路、齿条零位检测电路、蜂鸣器电路、按键电路、蝶阀状态灯电路、转速故障灯电路、压力故障灯电路等进行了常规设计。(2)采用模块化的思想进行程序编写,方便程序的修改和移植;通过实时中断对任务进行分级处理,提高了相继增压电控系统的实时性和操作性;采用协处理器XGATE进行了转速的测量与计算,减少了主CPU的加载率。(3)经过软硬件模拟调试,实现了关键部件的冗余容错控制;其他的主要技术指标、功能和可靠性均达到预期目标。