车辆电子控制技术报告第三次作业-CANCCP协议在发动机标定系统中的应用-北京理工大学详解.doc

车辆电子控制技术报告（3） PAGE \* MERGEFORMAT16 CAN/CCP协议在发动机标定系统中的应用 姓名：xxx 学号：xxx （北京理工大学机械与车辆学院车辆工程，北京 100081） 摘要：介绍了CAN总线的特点及其通讯协议。采用内嵌CAN控制器的MC68376单片机，通过CAN总线传输单片机采集的所有信号，并利用Vector公司的CANape设计上位机软件标定界面，利用CCP协议对发动机参数进行标定。 随着汽车电子技术的迅速发展，汽车上电子控制装置越来越多，必然导致车身布线长且复杂，运行可靠性降低，故障维修难度大。为了提高信号的利用率，要求大批数据信息能在不同的电控单元中共享，同时汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换。但是，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，已远不能满足这种需求。所以，人们开始利用在借鉴计算机网络和现场控制的基础上发展起来的汽车网络技术。 控制器局域网CAN(Controller Area Net-work)是80年代初德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议，于1991年9月形成技术规范2．0版本。该版本包括2．0A和2．0B两个部分，其中2．0A给出了报文标准格式(11位)，2．0B给出了报文的标准和扩展(29位)两种格式。世界上一些著名的汽车制造商，如奔驰、奥迪、宝马、雷诺、大众、沃尔沃等都已经使用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。CAN被公认为最有发展前途的现场总线之一，目前支持CAN协议的有INTEL，MOTOROLA，PHILIPS，SIEMENS，NEC，等著名公司。 本数采系统用于对发动机转速信号、机油压力信号、缸压信号、振动信号、电流信号和电压信号等的数据采集和显示，以及这些信号与智能节点的通信等。 对标定系统的功能要求 1.1系统功能要求 1.能同时与电控单元和测试设备通讯 电控发动机标定过程中需要采集测功机、排放仪和各种传感器的信息，并在微机、电控单元和发动机测试设备之间建立通讯。传统的标定系统中，工控机通过GPIB工业接口卡与排放仪、油耗仪和测功机进行数据交换，但工控机不能用于车载试验。 2.能进行高速数据采集 点对点串??通讯方式系统的采样率低而目前电控单元的控制周期已经达到毫秒级。相邻两次采样之间发动机的实际控制参数已经完成多次更新，大量工况信息的丢失限制了标定工作的进行。例如电控节气门标定过程中，需要计算 0.15s内的节气门位置变化率以分析驾驶员意图，而原有的监控系统无法获取足够多的节气门位置参数，这就要求标定系统的采样间隔小于电控单元的控制周期。 3.具有管理大量控制参数的能力 一套典型的发动机电子控制软件涉及到约400个常量、120条曲线和30张表格，需要优化的参数点达到5 800多个，每个控制参数还包括名称、长度、地址和注释等相关信息。这就要求系统能对这些参数进行结构化管理。 1.2需标定参数 根据控制系统的需要，ECU内的数据通常分为常数、曲线和MAP三种。 常数是指ECU内相互间没有联系的数据。这些数据通常集中存储，所以可以称为数据块。比如：用于传感器和执行机构标定的常数、故障诊断结果和用于控制程序流向的参数阀值等（如加速时节气门位置变化率阀值、怠速节气门位置）。 曲线是指按数据对存储的数据，曲线的每一节点由(Y,Z)数据对表示。这些数据通常表示一些控制参数所对应的修正曲线，比如传感器和执行机构标定曲线等。 MAP图是指存贮一系列工况节点上的控制参数的三维数组。它一般是以工况点的特征量作为横坐标和纵坐标，以控制参数作为第三维坐标的三维数组。如柴油机的基本喷油量MAP，就是多条由转速和喷油量数据对构成的曲线，按照油门踏板位置传感器开度组织在一起构成的，对于不在MAP图工况点上的点，由插值法求出控制量的大小。 电控系统许多参数的计算都是由程序根据发动机实际工况查询MAP图，经过参数修正得到的，发动机工作受必威体育精装版MAP图数据的控制。MAP图是由实验获取的，在各个工况点上，实验人员可以借助在线标定系统实时的修改喷油量、喷油提前角、换挡规律和其它一些参数，使发动机在该工况点的性能最佳。从而完善发动机性能，最终达到优化的目的。 需要测量的参数：转速，油门踏板位置，进气温度，进气压力，冷却水温，机油压力，机油温度，燃油压力等。 需要标定的参数：怠速目标值曲线，调速特性曲线，供油延迟曲线，供油正时修正曲线，起动油量曲线，起动供油正时曲线，油泵特性MAP，喷油正时MAP，冒烟极限MAP，以及不同转速下PID的MAP图。 通信协议 2.1 CAN通信协议 CAN属于总线式串行通信网络，由于采用了许多新技术以及独特的设计，与一般的通信总线相比，具