汽车发动机ECU实现方法研究

【摘要】： 随着自主创新意识的增强,汽车电子产业化口号的提出,国内掀起了汽车发动机电子控制单元(ECU—Electronic Control Unit)研究的热潮,相继设计出排放达到欧I、欧II标准的电喷发动机系统,但在实际应用中,还存在着种种的问题。 本文以典型的汽车电喷发动机(桑塔纳2000 AGR型)为平台,通过对其信号采集系统(传感器以及其输出信号)、执行元件(包括驱动信号)、发动机主要控制项目深入的分析和总结,提出了一种ECU的实现方法。 输入信号的相关性和实时性是ECU设计的重点和难点。信号的相关性导致难以用数学模型来抽象发动机工况,本文采用实验的方法,ECU不断检测发动机的实车参数,判定发动机工况,查表获得该工况的数据,然后输出控制信号驱动执行机构动作。在硬件设计上,采用FPGA控制A/D转换芯片实时采集数据,在软件设计上,采用嵌入式实时操作系统,以满足ECU系统对实时性的要求,同时,较好的解决了ECU控制软件设计复杂和维护困难的问题。 在充分进行可行性论证的基础上,完善了ECU的硬件设计总体方案;设计了基于单片机的ECU硬件单元电路,包括ECU的输入、输出信号处理通道以及μC/OSⅡ嵌入式实时操作系统在LPC2292单片机上的移植;设计了燃油喷射控制项目的软件流程;最后通过模拟仿真,实现了发动机部分工况下的空燃比的开环控制目标。