高性能ECU平臺(tái)的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)電控技術(shù),內(nèi)燃機(jī)的科研更離不開(kāi)電控技術(shù),而且對(duì)電控系統(tǒng)具有很高的特殊性和隨意性要求,但目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上還沒(méi)有高性能且代碼完全開(kāi)放的ECU平臺(tái),來(lái)滿(mǎn)足科研的特殊性和隨意性需求。鑒于此,本文采用32位多核TC1767單片機(jī)開(kāi)發(fā)了一個(gè)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的高性能ECU平臺(tái),包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和通用型ECU標(biāo)定系統(tǒng),并利用ECU平臺(tái)開(kāi)展高壓縮比甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)和對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(OPHFPE)控制系統(tǒng)的研究。
　　在操

2、作系統(tǒng)方面,本文提出了一種能完全滿(mǎn)足OSEK標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)調(diào)度實(shí)時(shí)內(nèi)核,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成了一個(gè)完全符合OSEK標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了在TC1767單片機(jī)上的穩(wěn)定運(yùn)行。在TC1767上運(yùn)行(120 MHz)時(shí)測(cè)得,實(shí)時(shí)內(nèi)核僅需約4.8 KB ROM和2.7 KB RAM,操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間為31.5μs、任務(wù)切換時(shí)間為2.7μs、中斷響應(yīng)時(shí)間為0.7μs。
　　在標(biāo)定系統(tǒng)方面,本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)通用型ECU標(biāo)定系統(tǒng),包括上位

3、機(jī)標(biāo)定軟件和標(biāo)定ECU中CCP驅(qū)動(dòng)程序。為了實(shí)現(xiàn)通用化,通訊采用CCP協(xié)議,標(biāo)定數(shù)據(jù)庫(kù)遵循ASAP2標(biāo)準(zhǔn),并且設(shè)計(jì)了靈活可配置的多窗口標(biāo)定軟件界面。標(biāo)定軟件采用VC++6.0開(kāi)發(fā),整個(gè)軟件基于MFC的單文檔多視圖結(jié)構(gòu),且采用多線(xiàn)程的工作方式。標(biāo)定軟件設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)、標(biāo)定和消息提示三大類(lèi)功能窗口,能夠進(jìn)行MAP的在線(xiàn)和離線(xiàn)標(biāo)定,并且設(shè)計(jì)了在線(xiàn)程序刷寫(xiě)功能。
　　利用開(kāi)發(fā)的ECU平臺(tái),本文在其之上設(shè)計(jì)了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS),其控制

4、對(duì)象為一個(gè)柴油機(jī)改裝的高壓縮比甲醇發(fā)動(dòng)機(jī),并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明,高壓縮比甲醇機(jī)在高速工況時(shí),可以獲得更大的功率輸出和更高的熱效率,而在中低轉(zhuǎn)速時(shí),功率略小于原機(jī),熱效率也低于原機(jī)。
　　針對(duì)OPHFPE的特點(diǎn),本文提出了一種預(yù)測(cè)前饋加PI反饋的適用于OPHFPE控制系統(tǒng)的算法原理,據(jù)此原理采用Matlab/Simulink建立了控制系統(tǒng)模型,并通過(guò)Matlab/Real-Time Workshop將控制系統(tǒng)模型自動(dòng)生成C