对如何开发ECU的一些看法

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对如何开发ECU的一些看法                         汽车基础知识
1 前言
柴油机电控技术的关键和核心是电控喷油技术。一个理想的柴油机喷油系统应具有：高喷油压力(100MPa以上)，且压力的大小可根据工况需求灵活调整；喷油定时和喷油量可精确灵活地控制；喷油率的优化控制；与整机的匹配灵活。高压共轨电控喷油系统可满足上述要求。高压共轨喷油电控喷油系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一。

2  ECU核心芯片的发展
微处理器在汽车电控系统中的应用，经历了从8位、8位和16位并存、16位、16位和32位并存等阶段。单片机技术推动了发动机控制技术的发展，随着ECU中单片机从8位向16位的发展，发动机控制项目也从简单的喷油反馈控制发展到整机的智能控制。Motorola公司的8位单片机MC68HC811E能很好的实现柴油机喷油泵的功能，但是对于多参数的接收和控制，显然8位单片机是满足不了的。于是出现了采用16位单片机来控制的ECU，特别是Motorola公司的16位DSP（比如DSP56800系列产品），不仅速度快，而且具有丰富的I/O口和多种外围设备。但是随着电控技术的发展，运用到汽车电子控制上的16位单片机也逐渐满足不了要求。
由于控制系统功能的复杂化以及可靠性等，于是可以选用Motorola公司专为发动机控制设计的 MC683XX系列的微处理器，比如MC68332和MC68376等。而以32位微处理器来开发ECU已经成为目前的主流。

3  ECU的设计
3、1  ECU的主要功能
不管采用何种芯片来开发ECU，目前的ECU必须具有如下的主要功能：根据柴油机的需求实时准确地采集传感器系统(包括一些开关量)的参数，经处理后送给上层的控制软件；运用从上层得到的控制参数，按照一定的顺序驱动执行器执行；与系统监测软件通讯，达到实时监测运行参数的功能；与标定系统通讯，达到在线标定功能；与诊断仪通讯。
3、1、1  ECU的采集信号
采集的传感器系统(包括一些开关量)的参数包括：油门信号，曲轴转速信号，凸轮轴位置信号，共轨压力信号，油温，水温，启动信号和其他信号等，如图1所示。


3、1、2  ECU的控制器
ECU的执行器包括：共轨调压阀，喷油器等。
3、1、3  ECU的总线接口
    由于ECU采集的信号众多，需要反馈回路，且需要控制执行器和设制监测诊断线路，最好采用CAN总线布置。
                     图1  共轨电控喷油系统硬件组成框图


3、2  ECU设计的内容
ECU的设计主要包括：硬件设计和软件设计。
ECU的硬件设计遵循模块化设计的原则，使设计、调试、修改整个过程简洁明了。ECU硬件主要包括；微处理器模块、电源模块、信号采集处理模块、输出与驱动模块和继电器保险丝指示灯总成。
底层软件要对整个控制流程进行调度，主要是对系统进行初始化，包括微处理器各模块的初始化、变量的初始化、各传感器和执行器的预检测，然后进行输入信号的采集处理和输出信号的控制。

通常国内自主开发ECU过程要求分为两个主要阶段

阶段一：完成装备甲方发动机的甲方整车满足国家第三阶段排放法规要求的排放指标开发；乙方支持整车燃油经济性的达标工作和配合甲方噪声达标方面的工作。
阶段二：完成装备甲方发动机的甲方整车满足国家第三阶段排放法规要求的OBD功能开发。


1 系统的控制策略描述
1.1燃油控制
喷射系统为速度密度法多点顺序喷射，有如下特征：
1） 起动燃油和空气控制
系统提供了初始燃油以建立管道内壁油膜。
之后，系统将提供起动燃油以起动发动机。当然，系统根据外界大气压力，发动机
冷却液温度，和启动时间等信号的监测对起动燃油给予补偿
2） 起动后空燃比控制
  全负荷补偿,暖机燃油补偿,  起动后加浓补偿, 热车起动补偿
  瞬态工况补偿
  
当由于节气门动作或其他条件引起发动机负荷变化时，瞬态工况补偿为之提供了动态补偿。
这样做是为了达到最佳的驾驶性。系统根据当时节气门变化率，进气压力变化率的和节气门的位置来启动瞬态工况补偿。补偿量因节气门位置变化率，歧管进气压力变化率和发动机速度而不同。当进气歧管内壁上的油膜得以建立后，
系统将逐步衰减瞬态工况补偿。另外，系统还根据发动机冷却液温度，进气温度来调整补偿
总量和补偿衰减速度。
3） 暖机及怠速控制
  
怠速控制的目的是使车辆能够获得较低和稳定怠速。另外一方面，空燃比的闭环控制会调整喷油量，而这种喷油量的变化对怠速稳定是不利的。根据发动机情况的不同，一些发动机需要较小的油量变化。因此，怠速时系统在检测到氧传感器感应到的空燃比变化后，对油量调整的比例和积分部分进行适当调整，以满足排放要求同时尽量减小油量变化以稳定怠速。
4） 基于进气温度、冷却液温度、绝对压力、电瓶电压、大气压力、节流阀位置、发动机转速，车大灯信号，发动机冷却风扇状态，动力转向信号的开环控制
5） 基于氧传感器、发动机转速的闭环控制
6） 基于发动机转速和绝对压力的适应性控制
7） 跛行回家性能
8） 线滚码防盗接口
9） 撞车安全气囊爆出断油
10）自动挡保护功能
11）ECU内部电源继电器管理

1.2点火控制
点火系统为双线圈无分电器型，基于发动机转速和绝对压力的基本点火提前角根据进气温度、冷却液温度、大气压力、节流阀位置进行修正。

1.3怠速控制
为可设定目标转速的旁通空气控制, 该系统采用双极性步进电机来控制，用于起动、怠速及减速时进气管理，以确保快速、准确地控制整车系统各种工况下的进气。怠速有/无负载条件下分别自学习。

1.4通讯
系统提供了CAN总线通讯接口,通讯接口用于标定工具及ECU间的通讯。

1.5油泵控制
出于安全原因，油泵在点火锁处于开（ON）状态时短暂运转，然后在发动机工作时保持。这种控制方法不用作任何修改即可适用于传统的供油系统或无回油系统。

1.6故障灯
该系统提供故障指示灯输出。

1.7氧传感器闭环控制
基于开关型氧传感器的精确闭环燃油控制可以确保在发动机所有工况下，三元催化器始终工作于高转化效率区。基于国家第三阶段排放标准，在OBD功能实施前系统将只采用一个氧传感器。

1.8起动控制
系统通过控制进气、喷油和点火来优化车辆起动，同时保证暖机过程中降低HC，CO排放、缩短三元催化器的起燃时间及发动机稳定运转。

1.9水温信号输出
电控系统的水温传感器用于ECU的输入，同时可由ECU输出一个信号至仪表板，用于仪表板上的温度显示。

1.10空调控制
系统怎样提供空调压缩机及风扇控制。

1.11 风扇控制
系统将提供几级风扇控制能力。

1.12转速表
该系统提供转速信号输出。

1.13 碳罐控制
系统采用何种方式控制碳罐电磁阀，在任何工况下输出最优碳罐脱附流量，确保车辆运行的安全性和稳定性，并满足排放法规的要求。

1.14标定和监测工具


国外汽车制造技术的发展现状及趋势

lixinghua1

给我的感觉是开始说的都是柴油机   可是到了系统的控制策略描述就说的是汽油机了

zhaohy

柴油电控共轨系统原理国内基本还没有怎么掌握，也不方便公开。

车辆工程xd

我仍旧没有看懂如何进行开发ecu？
楼主就是一篇废话