第七章 柴油机高压共轨ECU硬件在环仿真系统硬件设计.pdfVIP

维普资讯 第 1期 (总第 155期) 车 用 发 动 机 No．1(SerialNo．155) 2005年 2月 VEHICLE ENGINE Feb．2005 · 模拟技术 · 柴油机高压共轨 ECU硬件 在环仿真系统硬件设计 唐航波，龚元明，谭文春 ，卓 斌 (上海交通大学汽车 电子研究所 ，上海 200030) 摘要：介绍了一种基于cAN总线的柴油机高压共轨 ECU硬件在环仿真系统的硬件设计。以MOTOROLA 的高性能 32位单片机 MC68376为基础，完成 7x及 48x信号、传感器信号的产生和相 关I／0信号的输 出，并实现 了 ECU反馈信号的准确测量，为整个 EcU硬件在环仿真系统的开发提供 了坚实的基础。 关键词 ：CAN总线；高压共轨；ECU；硬件 ；硬件在环 中图分类号 ：TK401 文献标识码：A 文章编号：1001—2222(2005)01—0024—05 硬件在环仿真系统是一套 目标 ECU外部开发 感器信号及相关 I／0信号 。为了模拟柴油机的各 及测试平 台。该系统利用发动机的模型进行实时计 种工况，必须设计开发仿真 ECU，由该 ECU根据 算，模拟与特定工况相对应 的 目标 ECU 所需的相 PC机 中柴油机工作数学模型，产生与柴油机 的工况 关信号，并与它组成闭环开发或测试系统，在实验室 相对应的有关转速信号、传感器信号及 I／0信号 ， 环境下完成 目标 ECU 的测试和开发 。利用该系统 同时采集 目标 ECU工作时输 出的喷油 (喷油脉宽 ， 可以进行 目标 ECU 软硬件测试和验证；进行在实 喷油提前角等)及 PCV(PCVON，PCVOFF等)信 际环境 中不可能或不易进行 的试验 (如极限测试和 号，并通过CAN总线将这些信号反馈给 PC机，实 故障模拟等)，甚至可 以测试第 3方 ECU 的控制策 现 ECU的信号反馈。 略，可以大大 降低 目标 ECU 的开发费用及周期。 1．3 PC机系统 为此，针对 白行开发的柴油机高压共轨 ECU 进行 PC机系统主要 由PC机和 CAN 总线适配卡 了硬件在环仿真系统的开发，本文主要介绍硬件系 (USBCAN)组成，其主要功能是根据建立 的柴油机 统 的开发 。 实时工作数学模型计算出柴油机工作参数 ，并将其 1 系统硬件组成 通过 CAN总线输 出给仿真 ECU，同时接收仿真 ECU采集 的 目标 ECU工作输出的有关反馈信号。 该仿真系统主要 由仿真 ECU和 PC机 以及相 关检测 电路组成 。实际应用时通常与柴油机高压共 2 仿真 ECU功能与硬件设计 轨 ECU(目标 ECU)连接 ，组成 闭环开发或测试系 2．1 仿真 ECU 的功能 统。系统硬件组成结构 图如第 25页图 1所示 。 仿真 ECU系统作为 目标 ECU和 PC机系统之 1．1 目标 ECU 间的接 口。应能 根据 PC机所送出的转速信号产生 目标 ECU 为实 际使用 的柴 油机 高压共轨 相应的 7x及 48x信号给 目标 ECU；根据 PC机所 ECU，主要包括喷油器和 PCV(