摘要:討論發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的硬件測(cè)試，重點(diǎn)探討實(shí)現(xiàn)硬件測(cè)試的一種方法與檢測(cè)系統(tǒng)的組成，以及微處理器在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU檢測(cè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī)、被測(cè)ECU、TEST、微處理器、計(jì)算機(jī)、C++

1引言

隨著我國(guó)在近幾年汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，各種級(jí)別的乘用車走進(jìn)了千家萬戶，當(dāng)今的消費(fèi)者也對(duì)車輛的主動(dòng)安全和被動(dòng)安全都比以往更加重視。人們對(duì)轎車上的每個(gè)零件可靠性都要有更高的要求，作為發(fā)動(dòng)機(jī)類似于轎車心臟，ECU做為控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，它的可靠非常重要，下面將介紹一種檢測(cè)ECU硬件是否的可靠的一種方法。

2系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

2.1系統(tǒng)的構(gòu)成

此ECU下線檢測(cè)設(shè)備是對(duì)各種發(fā)動(dòng)機(jī)ECU進(jìn)行硬件測(cè)試，此設(shè)備主要包括各類被測(cè)ECU夾具、數(shù)字量輸入測(cè)試、模擬量輸入測(cè)試、轉(zhuǎn)速電路測(cè)試、CAN通訊測(cè)試、脈沖輸入量測(cè)試、低邊驅(qū)動(dòng)輸出測(cè)試、1個(gè)帶人機(jī)界面的監(jiān)控臺(tái)。

2.2功能描述

2.2.1一般描述

本發(fā)動(dòng)機(jī)ECU下線硬件檢測(cè)設(shè)備是對(duì)東風(fēng)汽車等現(xiàn)有各種LNG/CNG發(fā)動(dòng)機(jī)ECU做硬件檢測(cè)，模擬數(shù)字/模擬量輸入、ECU帶真/假負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)，上位機(jī)將每次測(cè)試的數(shù)據(jù)同參考值做比較，從而來判斷ECU的硬件是否正常。

2.2.2詳細(xì)描述

第一步：將被測(cè)ECU一起燒寫專用測(cè)試軟件；

第二步：進(jìn)入測(cè)試監(jiān)控界面，界面見下圖：

圖一：監(jiān)控界面

第三步：觀察監(jiān)控界面右上角系統(tǒng)通訊提示，如果顯示綠色“通訊正常”即可進(jìn)入下一步操作，如果顯示紅色“PC-通訊盒未連接”，此時(shí)要檢查測(cè)試臺(tái)里的通訊盒是否連接好；

第四步：點(diǎn)擊監(jiān)控界面下的“點(diǎn)火使能”，此時(shí)觀察左上角被測(cè)ECU版本號(hào)，只有在版本號(hào)與被測(cè)ECU版本一致的條件下才可以進(jìn)入下一步步測(cè)試；否則要點(diǎn)擊點(diǎn)火禁止按鈕，退出檢測(cè)并拆下ECU，進(jìn)入第一步；

第五步：在上述步驟均正常的前提下進(jìn)入硬件測(cè)試，點(diǎn)擊“檢測(cè)開始”按鈕，中途也可以檢測(cè)停止，點(diǎn)擊檢測(cè)停止即可，在沒有意外的情況下建議不要檢測(cè)停止，該設(shè)備在完成一個(gè)檢測(cè)循環(huán)后停下來最安全；第六步：觀察測(cè)試界面，測(cè)試合格的項(xiàng)目在界面上均有提示“合格”字樣，如果有“不合格”字樣，再觀察錯(cuò)誤報(bào)告窗口，將錯(cuò)誤報(bào)告上的值與檢測(cè)參考值對(duì)比，如果偏差很大，證明該項(xiàng)檢測(cè)的硬件有問題，將有問題的故障做記錄后送維修人員維修；同時(shí)也可以點(diǎn)擊“保存錯(cuò)誤報(bào)告”，將錯(cuò)誤信息保存為TXT文件格式供相關(guān)技術(shù)人員參考；

第七步：檢測(cè)完成后，在監(jiān)控左下角會(huì)有提示，檢測(cè)完畢，可拆卸ECU；

3控制硬件設(shè)計(jì)接口描述

3.1控制設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)如圖圖二，為了簡(jiǎn)化接線，設(shè)備之間采用總線連接。監(jiān)控計(jì)算機(jī)是中文界面,界面直觀.操作者可根據(jù)相應(yīng)的提示直接進(jìn)行相應(yīng)的操作。

圖二：硬件系統(tǒng)圖

3.2接口描述

3.2.1接口列表

1）TEST的6塊電路板之間采用26P的排線連接，對(duì)外輸出/輸入采用24P的接插件連接；

2）TEST(測(cè)試臺(tái))、被測(cè)ECU、監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間通過CAN通訊連接（CCP協(xié)議）。

3.2.2信息交換處理

1）測(cè)試臺(tái)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)部分信號(hào)交換有：

2）被測(cè)ECU(V1.4噴射ECU)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換有：

4主板原理圖

該系統(tǒng)采用的是飛思卡爾MC9S12XEP100MAC的微處理器，該芯片硬件資源豐富，是一款16位的單片機(jī)、一共144個(gè)管腳、RAM有64KB、D_Flash有32KB等，CAN原理圖如圖三；CAN收發(fā)電路主要用于數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)多ECU之間的通訊，以及實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊。

圖三：CAN收發(fā)電路

部分主板ECU原理圖如圖四,主ECU實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)采集、模擬脈沖信號(hào)、以及低邊驅(qū)動(dòng)等功能。

圖四：ECU主控電路

5程序組織結(jié)構(gòu)

5.1測(cè)試臺(tái)程序說明：

該系統(tǒng)采用的是飛思卡爾MC9S12XEP100MAC的微處理器研制出的主控模塊，該模塊程序編寫所用的應(yīng)用軟件為freescaleCodeWarriorV5.1軟件，該系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化的編程方式進(jìn)行編寫，可讀性強(qiáng)，將程序分成幾塊來管理，數(shù)字量輸出函數(shù)、模擬上輸出函數(shù)、轉(zhuǎn)速輸出函數(shù)、頻率輸出函數(shù)、CAN初始化函數(shù)、CCP函數(shù)等，這樣分類后，便于維護(hù)人員在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)聯(lián)機(jī)快速查找故障。編程軟件是飛思卡爾公司設(shè)計(jì)面向本公司16位微處理器編程的通用軟件，限于論文篇幅，下面只節(jié)選主函數(shù)做簡(jiǎn)要說明。

voidmain(void)

{

PE_low_level_init();//PE初始化

ErrorSta=AD16CH_Start();

ErrorSta=AD24CH_Start();

ccpBootInit(0x100,0x200);//CCP協(xié)議通訊地址

ccpInit();//CCP初始化

CAN3Init();//CAN初始化

GenFreqInit();//頻率輸出初始化

GenRPMInit();//轉(zhuǎn)速輸出初始化

AD_vRaw[0]=0;//AD量初始化

for(;;)

{

ErrorSta=ccpBackground();

if(ccpBootTransmitCrmPossible()){

ErrorSta=ccpSendCallBack();

}

if(ccpBootReceiveCro(CAN0RxBuf)){

ccpCommand(CAN0RxBuf);

}

if(Task2msFlag)

{

Task2msFlag=0;

ccpDaq(1);

}

if(Task10msFlag)

{

Task10msFlag=0;

TesterAPP_FrequencySignal();//頻率輸出函數(shù)

Calc_RPMSignal();//模擬轉(zhuǎn)速輸出函數(shù)

IOCFG_GenFreqOutput();

IOCFG_DigitalSelect();//數(shù)字量輸出函數(shù)

IOCFG_DigitalChOutput();

IOCFG_AnalogSelect();//模擬量輸出函數(shù)

IOCFG_AnalogChOutput();

IOCFG_LoadSelect();//負(fù)載切換函數(shù)

IOCFG_IGNControl();//點(diǎn)火使能函數(shù)

IOCFG_GenRPMAmpSelect();//轉(zhuǎn)速幅值調(diào)整函數(shù)

ECUCANTest();//CAN測(cè)試

ccpDaq(2);

}

if(Task100msFlag)

{

Task100msFlag=0;

ccpDaq(3);

}

}

}

5.2監(jiān)控計(jì)算機(jī)程序結(jié)構(gòu)描述

監(jiān)控軟件使用的是C++Bulider6.0的編輯環(huán)境編寫的，該程序設(shè)計(jì)軟件相對(duì)比較容易，編譯生成監(jiān)控界面如圖一：監(jiān)控界面。

5.3被測(cè)ECU程序說明：

由于測(cè)試臺(tái)屬于通用測(cè)試臺(tái)，被測(cè)ECU可以是不同種類，目前我們對(duì)3款ECU進(jìn)行了測(cè)試，被測(cè)ECU根據(jù)自身的需要編寫測(cè)試程序，程序與測(cè)試臺(tái)軟件有些類似，在此就不做詳細(xì)介紹了。

6結(jié)束語(yǔ)

本控制系統(tǒng)調(diào)試成功后，基本未做改動(dòng)即投入運(yùn)行，目前運(yùn)行很穩(wěn)定，至今的運(yùn)行實(shí)踐表明：

（1）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)思嚴(yán)謹(jǐn)，功能穩(wěn)定可靠，基本不需要維護(hù)。實(shí)現(xiàn)了集中操作，分散管理，且操作簡(jiǎn)單、直觀。

（2）、調(diào)試和故障診斷方便、快速，故障診斷功能使操作員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的故障并確定其位置，縮短了排除故障的時(shí)間。

（3）、系統(tǒng)的性能好，能夠滿足多種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)ECU的硬件測(cè)試需求。

（4）、系統(tǒng)采用CAN總線控制，可擴(kuò)展性好，便于未來的擴(kuò)容。

參考文獻(xiàn)：

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3、Freescale08系列單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例【M】北航出版社2009版

4、陳龍ABB機(jī)器人與TSX57處理器在汽車焊接中的應(yīng)用研究……………………………………電氣時(shí)代2007、9121-124

作者簡(jiǎn)介：

陳龍，男，1977年10出生，本科，工業(yè)自動(dòng)化工程師，畢業(yè)于武漢大學(xué)《電子工程》專業(yè)，主要從事電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與研究工作。