摘要:討論發(fā)動機ECU的硬件測試，重點探討實現(xiàn)硬件測試的一種方法與檢測系統(tǒng)的組成，以及微處理器在發(fā)動機ECU檢測控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞:發(fā)動機、被測ECU、TEST、微處理器、計算機、C++

1引言

隨著我國在近幾年汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，各種級別的乘用車走進了千家萬戶，當(dāng)今的消費者也對車輛的主動安全和被動安全都比以往更加重視。人們對轎車上的每個零件可靠性都要有更高的要求，作為發(fā)動機類似于轎車心臟，ECU做為控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)的核心，它的可靠非常重要，下面將介紹一種檢測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下線檢測設(shè)備是對各種發(fā)動機ECU進行硬件測試，此設(shè)備主要包括各類被測ECU夾具、數(shù)字量輸入測試、模擬量輸入測試、轉(zhuǎn)速電路測試、CAN通訊測試、脈沖輸入量測試、低邊驅(qū)動輸出測試、1個帶人機界面的監(jiān)控臺。

2.2功能描述

2.2.1一般描述

本發(fā)動機ECU下線硬件檢測設(shè)備是對東風(fēng)汽車等現(xiàn)有各種LNG/CNG發(fā)動機ECU做硬件檢測，模擬數(shù)字/模擬量輸入、ECU帶真/假負(fù)載進行檢測，上位機將每次測試的數(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詳細描述

第一步：將被測ECU一起燒寫專用測試軟件；

第二步：進入測試監(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”即可進入下一步操作，如果顯示紅色“PC-通訊盒未連接”，此時要檢查測試臺里的通訊盒是否連接好；

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

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

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

3控制硬件設(shè)計接口描述

3.1控制設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)如圖圖二，為了簡化接線，設(shè)備之間采用總線連接。監(jiān)控計算機是中文界面,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，對外輸出/輸入采用24P的接插件連接；

2）TEST(測試臺)、被測ECU、監(jiān)控計算機之間通過CAN通訊連接（CCP協(xié)議）。

3.2.2信息交換處理

1）測試臺與監(jiān)控計算機部分信號交換有：

2）被測ECU(V1.4噴射ECU)與監(jiān)控計算機的數(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、一共144個管腳、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，實現(xiàn)多ECU之間的通訊，以及實現(xiàn)與上位機通訊。

圖三：CAN收發(fā)電路

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

圖四：ECU主控電路

5程序組織結(jié)構(gòu)

5.1測試臺程序說明：

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)化的編程方式進行編寫，可讀性強，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，便于維護人員在設(shè)備出現(xiàn)故障時聯(lián)機快速查找故障。編程軟件是飛思卡爾公司設(shè)計面向本公司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();//點火使能函數(shù)

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

ECUCANTest();//CAN測試

ccpDaq(2);

}

if(Task100msFlag)

{

Task100msFlag=0;

ccpDaq(3);

}

}

}

5.2監(jiān)控計算機程序結(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)計軟件相對比較容易，編譯生成監(jiān)控界面如圖一：監(jiān)控界面。

5.3被測ECU程序說明：

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

6結(jié)束語

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

（1）、系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)思嚴(yán)謹(jǐn)，功能穩(wěn)定可靠，基本不需要維護。實現(xiàn)了集中操作，分散管理，且操作簡單、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間。

（3）、系統(tǒng)的性能好，能夠滿足多種發(fā)動機機ECU的硬件測試需求。

（4）、系統(tǒng)采用CAN總線控制，可擴展性好，便于未來的擴容。

參考文獻：

1、邵貝貝單片機嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法【M】………清華大學(xué)出版社2005版

2、譚浩強C程序設(shè)計【M】…………………清華大學(xué)出版社1999版

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

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

作者簡介：

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