EMS软件及硬件系统设计.pdf

摘要 发动机管理系统(Engine ManagementSystem)，简称EMS，是汽车的核心 技术之一。通过发动机管理系统，可以更好的控制发动机的喷油、点火以及排 放，改善汽车的驾驶性、动力性、安全性、经济性、以及环保特性。 一个完整的EMS系统包括控制单元ECU(ElectronicControlUnit)、发动机 外围的传感器以及执行器。电控单元包括硬件电路、控制软件以及标定数据三 个部分。传感器包括进气温度传感器、进气压力传感器、冷却液温度传感器等。 执行器包括点火线圈、电子EGR阀和各种继电器。 本文主要针对EMS的软件和硬件进行设计，以从功能和性能上满足当前汽 车工业对EMS的要求。 EMS控制软件方面主要包括进气模型部分、点火角控制部分、喷油量控制、 怠速控制部分和故障诊断五个部分组成。首先控制软件对传感器获取的信号进 行处理，获取所需要的环境参数，如计算出进气量；通过发动机转速以及节气 门的开度来判断出发动机运行状态，计算出基本点火角、基本喷油量和节气门 开度；根据发动机运行状态的变化情况以及车辆电器负荷的变化情况计算出点 火角和喷油量的修正值，以达到较高的动力和油耗标准；软件随时对传感器执 行器以及发动机的运行状态进行监测，当确认系统故障时产生故障代码并以故 障灯的形式提醒驾驶员。系统控制算法通过搭建SIMULINK模块来实现。， EMS硬件电路主要为软件算法的载体以及控制执行器的动作。ECU处理器 芯片采用英飞凌16位处理器C167。处理器能够满足系统对高精度AD转换、 强大的定时器、丰富的Io端口、高速的运算性能等要求。ECU硬件电路还包 括传感器信号的处理电路、执行器的驱动电路、CAN总线以及K总线的控制器、 扩展的存储器等。 通过本课题的研究，开发出由一个16位的控制单元以及传感器执行器组成 的EMS，控制一台4缸汽油机的运行，在整车上实现驾驶性、油耗以及排放等 方面性能的优化，同时系统具有OBDl诊断功能。 关键词：EMS，空燃比，OBD Abstract oneofthe ofthe in Enginemanagementsystem(EMS)iskey technology parts action automotive ofthe modelcouldbe industry．The injectionmodel，ignition controlled the fuel properly．Sodrivability,thepowerfuloutput,thesafety,the be emission could economy,andperformanceimprovedbyenginemanagement system． Awhole includes control unit, enginemanagementsystem electronically engine ∞nsorsand actuators．The controlunitincludes electronically h盯dware，software andcalibrationdata．Thesensors air