基于TC1782的汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)ECU硬軟件設(shè)計(jì).pdf

1、缸內(nèi)直噴(GDI)汽油機(jī)在輸出扭矩和功率方面所能取得的巨大效益以及在降低排放和燃油消耗方面所存在的巨大潛力,已經(jīng)成為今后一段時(shí)間汽油機(jī)的主流機(jī)型。發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)作為缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),將是研究的重點(diǎn)之一。本文針對(duì)采用雙VVT、ETC、渦輪增壓等技術(shù)的直噴汽油機(jī),開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)的硬件、底層驅(qū)動(dòng)軟件和標(biāo)定系統(tǒng)軟件,以便 ECU能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的信號(hào),并實(shí)現(xiàn)對(duì)各種執(zhí)行器的控制。本文研究的主要內(nèi)容如下:<

2、br>　　(1) ECU的硬件設(shè)計(jì)。通過(guò)分析臺(tái)架試驗(yàn)用GDI發(fā)動(dòng)機(jī) ECU的功能要求,確定傳感器和執(zhí)行器的配置,設(shè)計(jì)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)ECU總體方案。根據(jù)不同的傳感器輸入信號(hào)特性和執(zhí)行器輸出驅(qū)動(dòng)原理,基于Infineon公司Tricore內(nèi)核的32位單片機(jī)TC1782設(shè)計(jì)了ECU硬件系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器輸入信號(hào)的調(diào)理以及噴油器、點(diǎn)火線圈、進(jìn)排氣 VVT相位調(diào)節(jié)閥、高壓油泵等執(zhí)行器的硬件驅(qū)動(dòng)。硬件調(diào)試結(jié)果表明,ECU的硬件電路滿足設(shè)計(jì)要求,具有

3、良好的可靠性和抗干擾能力。
　　(2) ECU驅(qū)動(dòng)層軟件設(shè)計(jì)。制定了ECU軟件總體結(jié)構(gòu),基于任務(wù)調(diào)度機(jī)制和中斷服務(wù)體系,劃分軟件系統(tǒng)任務(wù)并分配任務(wù)優(yōu)先級(jí)。開(kāi)發(fā)了ECU軟件系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)程序,主要包括各種傳感器輸入信號(hào)的采集、分析以及物理量的轉(zhuǎn)換,噴油定時(shí),點(diǎn)火定時(shí),節(jié)氣門(mén)位置驅(qū)動(dòng)控制,進(jìn)排氣 VVT相位調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié),燃油油軌壓力的控制,CCP協(xié)議的解析等,為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層控制策略和控制算法奠定基礎(chǔ)。軟件調(diào)試結(jié)果表明,軟件能夠根據(jù)傳感器

4、信號(hào)準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理值,并能準(zhǔn)確地計(jì)算出噴油器、點(diǎn)火線圈等執(zhí)行器的控制信號(hào),基本滿足設(shè)計(jì)的要求。
　　(3) ECU的標(biāo)定系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)?；赩isual Basic開(kāi)發(fā)環(huán)境,開(kāi)發(fā)了具有人機(jī)對(duì)話界面的標(biāo)定系統(tǒng)軟件。通過(guò)CAN總線通信方式,可在線設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制參數(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)參數(shù),并具有 MAP數(shù)據(jù)的上傳、修改、存儲(chǔ)、下載等功能。調(diào)試結(jié)果表明,標(biāo)定軟件具有較強(qiáng)的靈活性和通用性,能夠滿足ECU標(biāo)定、監(jiān)控等