基于CAN总线的发动机ECU检测系统的研究和开发

发布时间：2017-10-29 02:00

  本文关键词：基于CAN总线的发动机ECU检测系统的研究和开发

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【摘要】：随着汽车工业、计算机技术、网络通信技术的飞速发展,发动机电子控制单元已经逐渐成为汽车上的核心部件之一,它直接影响到发动机的性能以及汽车在行驶过程中的安全性。因此在汽车生产过程中发动机ECU的硬件质量检测成为了汽车厂商生产过程中的一个非常重要的环节。本文根据镇江恒驰科技有限公司的ECU硬件测试需求,首先详细分析了发动机ECU所需处理的各种信号,并对这些信号类型进行分类汇总。然后设计出一种基于CAN总线的ECU检测方案,即采用上位机、信号模拟采集设备和待检测的ECU三层结构模式,其中上位机发送检测命令,信号模拟采集设备负责模拟仿真ECU所需要的各种信号并实时采集反馈的数据。本文重点是设计和实现信号模拟采集设备,系统采用飞思卡尔的MC9S12XEP100单片机,设计和实现了相应的外围模拟和采集电路。针对信号类型对检测功能进行划分,分为开关量检测、模拟量检测、频率量检测和负载驱动检测。系统采用CAN总线协议加自定义应用层协议,可以与上位机和ECU进行信息互联。此系统可以模拟发动机工作时所需的各种传感器和开关量等众多信号,并且能够实时采集ECU输出的信号,再进行汇总分析,其中的控制命令和反馈结果通过CAN总线进行传送,并实时向上位机反馈测试结果。系统的联调测试结果表明,本系统的设计方案是可行的,能够对恒驰科技公司生产的所有类型的发动机ECU进行硬件测试,达到预期的通用性和精度要求。在实际车间应用也进一步证明本系统具有效率高,准确度高,成本较低等优点,具有良好的市场前景。
【关键词】：CAN总线 汽车ECU 检测 Freescale MC9S12XEP100
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464;U463.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 ECU检测的国内外发展10-13
• 1.3 论文的主要研究工作及内容安排13-15
• 第二章 相关原理和主要技术15-21
• 2.1 ECU工作原理15-16
• 2.2 ECU输入和输出信号16-17
• 2.3 CAN总线技术17-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 系统总体设计方案21-24
• 3.1 系统需求分析21-22
• 3.2 系统总体结构设计22-23
• 3.3 本章小结23-24
• 第四章 信号模拟检测设备硬件设计24-37
• 4.1 信号模拟检测设备硬件结构24-25
• 4.2 MC9S12XEP100单片机25-26
• 4.3 最小系统的设计26-28
• 4.3.1 时钟电路26-27
• 4.3.2 电源电路27
• 4.3.3 复位电路27-28
• 4.3.4 BDM接口电路28
• 4.4 外围电路28-36
• 4.4.1 电源模块设计29-30
• 4.4.2 CAN通信电路设计30-31
• 4.4.3 输入信号模拟31-33
• 4.4.4 输出信号采集33-36
• 4.5 本章小结36-37
• 第五章 信号模拟检测设备的软件设计37-54
• 5.1 软件设计概述37
• 5.2 开发环境简介37-39
• 5.3 MCU初始化39-48
• 5.3.1 系统时钟初始化39-40
• 5.3.2 中断系统40-42
• 5.3.3 增强型捕捉定时器ECT42-43
• 5.3.4 脉宽调制模块PWM43-44
• 5.3.5 CAN模块44-46
• 5.3.6 ADC模块46-47
• 5.3.7 SPI模块47-48
• 5.4 外围模块控制程序48-53
• 5.4.1 CAN通信协议设计48-50
• 5.4.2 滤波算法50
• 5.4.3 信号模拟和采集50-53
• 5.5 本章小结53-54
• 第六章 测试54-62
• 6.1 软硬件调试54-57
• 6.2 系统联调测试57-61
• 6.3 本章小结61-62
• 第七章 总结与展望62-64
• 7.1 工作总结62-63
• 7.2 工作展望63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 硕士期间发表论文68

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本文编号：1110875