基于发动机ECU开发的双路并行系统参量获取技术研究
基于UDS的车载ECU诊断设计与测试方法研究
・168・内燃机与配件基于UDS的车载ECU诊断设计与测试方法研究代士青;江芹（江西五十铃汽车有限公司，南昌330000）摘要:诊断功能是指在车辆运行过程中，电控单元不断监控系统的工作情况，当发生故障时判断出具体的故障，以代码形式（DTC）存储下来,还可以记录故障时的车辆关键信息以便高效解决故障。
文章将基于UDS诊断服务对车载ECU进行诊断设计与测试方法的应用研究。
关键词:诊断功能; ECU;UDS中图分类号:U463.6文献标识码:A文章编号：1674-957X（2020）24-0168-021UDS诊断服务介绍在ISO14229-1指定的25种统一诊断服务选取,可以分为六个功能单元，分别为：诊断和通信管理、数据传输、存储数据传输、输入输出控制、例程控制“上传/下载o2UDS的诊断系统设计ECU在进行诊断系统设计时，并不要求ECU要开发所有的在文中提到的功能服务，而是需要根据各公司ECU的系统功能需求选择性的开发；UDS诊断服务是根据特有的诊断CAN报文来实现的。
以下根据实际项目经验详细描述ECU常用的UDS服务和诊断CAN报文参数。
2.1故障读取与清除服务车辆故障时，通过自诊断功能检测到系统部件故障,然后将故障的信息以代码的形式存储在ECU中，外部设备（诊断仪等）可以根据0x19服务读取该故障信息,方便维修员分析故障原因，排除故障；同时故障排除后可以通过0x14服务清除历史故障。
2.2读取写与入参数服务ECU中存在大量车辆、ECU本身信息，在诊断过程中可能会调取对照进行故障锁定，此时需要0x22服务，读取ECU中特定的变量值。
例如ECU软硬件版本、控制器零件号、电源电压、油水温、车速、发动机转速、开关状态、等数据,提供实时的车辆状态供维修员分析。
读取特定数值时需要按照ECU提供存储信息位置进行读取。
对于需要更新的参数以及变量、复位已学习数值等，也可以通过0x2E服务来写入到ECU中，从而实现针对不同车辆的参数数据更新。
电控发动机ECU标定系统
关键词 ：汽车 电子；电控发动机 ；标定；电子控制单元 ；数据采集处理
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃＣｏ ｔ ｏ ｇ ｎ ｅ ｔｏ ｉ ｎ ｒ ｌ Ｅｎ ｉ ｅＥＣＵ ｌ ｒ ｔｏ ｙ ｔｍ Ｃａｉ ａ ｉ ｎＳ ｓｅ ｂ Ｃ Ｅ ａＱ ， Ｉ ａ ， Ｕ Ｎ ｉ ｕ ｎ Ｈ ＮＪ — ｉ ＵＸｕｎ Ｄ Ａ Ｌ－ ａ ｉ Ｌ Ｑ
（ｃｏ ｌ ｆ ｐ ｃｌ ｌ ｔｃｌ ｎ ｏ ｕ ｒ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｕ ｉｅｓｙｏ ａ ｇ ａｆｒ ｃ ｎｅ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｓ ａｇ ａ ２０ ９ ， ｈ ａ Ｓｈ ｏ ｔ ａ Ｅｅ ｒ ａ ａｄ ｍｐ ｔ ｇ ｅｉ ， ｎｖｒ ｔ ｆ ｈｎ ｈｉｏ ｉ ｃ ｄＴｃ ｎ ｌｇ ，ｈ ｈ ｉ ０ ０ ３Ｃ ｉ ） ｏＯ ｉ － ｃｉ Ｃ ｅＥ ｎ ｎ ｉ Ｓ Ｓｅ ａ ｎ ｎ
成， 硬件组成示意图如 图 １ 所示 。系统的控制过程为 ：
标定系统软件通过 Ｕ Ｂ Ｃ Ｎ接 口卡发送指令，Ｃ Ｓ ．Ａ Ｅ Ｕ通
过 Ｃ Ｎ 总线接受指令并进行相应的操作 ，Ｅ Ｕ 按 同 Ａ Ｃ 样的流程返回数据给上位机 。
图 ２ 标定系统的软件 结构 （）基本控制参数标定：标定 Ｅ Ｕ 中基本控制参 １ Ｃ 数 （ 如基 本喷油脉 宽、基本点火提前角等 ） 。 （）稳态修正参数标定： ２ 根据不同的环境变化 （ 如 进气温度 、大气压力等 ）对 Ｅ Ｕ参数进行修正 。 Ｃ （）怠速工况参数标定：怠速 时节气 门接近 关闭， ３
发动机 的工作 过 程是 一个 复杂 的多 维非线 性 过
程 ，其电子控制单元 Ｅ Ｕ （ ｌｃ ｏ ｉ Ｃ ｎｒｌＵ ｉ Ｃ Ｅｅｔ ｎｃ ｏ ｔ ｎｔ ｒ ｏ ） 内存 储 了大量 的机械 动 力学和 热 力学参 数 （ 如各 种 ＭＡ 、 征值 等 ） 这些重要的参数将最终关系到车辆 Ｐ特 ，
奇瑞汽车工程技术中心
奇瑞汽车工程技术中心奇瑞汽车工程技术中心是奇瑞研发系统的一个重要组成部分，由主要担负奇瑞全新产品开发试验和验证工作，以及产品在生产过程中的升级优化和验证支持，为各项基础学科专项研究提供试验研究及精密测量等手段，负责公司计量检测体系的管理和维护。
该试验室建成后，奇瑞公司的产品研发将实现从验证性试验向开发性试验的根本转变，从而完全实现从逆向开发向正向开发的转变。
中心现有员工550人，其中技术人员占总人数的80%以上，不仅汇聚了国内汽车行业的汽车试验专家，还拥有10多名世界汽车行业颇有造诣和影响力的美、日、韩等外籍专家。
在未来五年内，试验中心最终将拥有1500名各类专业试验人才队伍。
汽车工程中心现拥有各类仪器设备800余台套，不仅包含各类先进程度居国内第一、国际领先的关键试验设备，而且拥有一大批已获国家专利的自制试验设备。
目前，试验技术中心能满足每年开发30款全新车型和生产200万辆整车的试验验证能力需求。
奇瑞汽车工程中心重点实验室介绍碰撞安全实验室：是目前亚洲规模最大的碰撞实验室，实验室可满足欧、美、日等国相关安全法规的要求，可对实车开展刚性壁障的正碰、40%偏置碰、30O角度碰、正面柱碰、正侧柱碰、车对车的正碰、车对车每隔15O的角度碰、追尾碰和翻滚试验；可开展台车的侧碰和正碰模拟试验，也可进行安全气囊和约束系统的开发试验；可进行成人头型、儿童头型以及人体小腿、大腿及胸部等模块的行人保护试验。
实验室整体试验能力处于行业领先水平。
在国家工程实验室挂牌仪式上，该实验室将进行美标30度角实车“中国第一碰”。
整车实验室：试验室可开展整车动力性试验、燃油经济性试验、制动性试验、操纵稳定性试验、传动系耐久性试验、高速耐久、加速侵蚀耐久、制动评价、底盘系统匹配试验等在内的几乎所有整车试验项目。
整车试验能力居行业先进水平。
NVH实验室：实验室可满足ECE,ISO等相关噪声标准要求，开展包含整车、动力总成、零部件等在内的较为齐全的NVH试验开发工作。
发动机DUAL S-VT技术
Dual S-VT是双可变气门正时控制系统+电子控制节气门提到创驰蓝天发动机，大家的第一印象就是省油，它的特点仅是省油吗？创驰蓝天发动机的开发理念如何来的？创驰蓝天发动机用了哪些技术来实现它的开发目标？创驰蓝天发动机相关的一系列名词是什么意思？创驰蓝天发动机和涡轮增压发动机对比又如何什么是汽油发动机？一般车用发动机分为两种，以汽油（gasoline）为燃料的汽油机和以柴油（diesel）为燃料的柴油机，所以创驰蓝天汽油机称为Skyactiv-G，创驰蓝天柴油机称为Skyactiv-D。
目前，由于油品和政策原因，国内柴油乘用车尚难以普及，Skyactiv-D目前也未引入国内，因此我们研究的重点是Skyactiv-G。
为了便于了解Skyactiv-G的特点，我们先来了解一下汽油发动机的工作原理。
右边图示是一个缸内直喷汽油机的完整工作流程，包括进气、压缩、排气、做功、排气四个行程，活塞上下往复运动，把汽油燃烧的热量转化为驱动汽车奔跑的动能。
PS.:汽油机与柴油机都属于内燃机，即燃料在发动机内部燃烧。
除活塞式的汽油机，马自达独有的转子发动机也是汽油机马自达的目标—探寻理想的发动机虽然汽油机是乘用车使用最早且应用最广泛的发动机，但是它是理想的发动机吗？当然不是，事实上汽油发动机只能够利用燃料30%的能量，另外70%以各种形式被浪费掉。
因此，各大汽车公司都在寻求提升汽油机燃料利用效率的方法，最终出现了两条技术路线，一个就是用涡轮增压，一个就是混合动力。
这两种技术有两个共同点：都在发动机外部寻求较复杂的解决方法；都认为发动机本身没有太多改进的余地。
但是马自达的工程师不这样认为，他们先明确了理想发动机应该具备的三个特征，即高效清洁排放、可靠性，以这三条来衡量，涡轮增压和混合动力都不能算是理想的发动机。
马自达的工程师决定从零开始，从发动机本身寻找改进的方法，找出了发动机内部最基本的可控因素，并对它们逐一改进，最终成功开发出Skyactiv-G，真正拥有高效率、清洁排放和可靠性的理想发动机。
第二章 汽车电子控制系统的核心—ECU
〔 2 〕 霍 尔 式 传 感 器
霍尔效应： 半导体或金属薄片置于磁场中，当有电流〔与磁场
垂直的薄片平面方向〕流过时，在垂直于磁场和电流 的方向上发生电动势，这种现象称为霍尔效应。 霍尔元件：
目前常用的霍尔资料锗〔Ge〕、硅〔Si〕、锑化铟 〔InSb〕、砷化铟〔InAs〕等 。N型锗容易加工制 造，霍尔系数、温度功用、线。
3〕测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处置
2 常用传感器的任务原理
〔1〕磁电式传感器 磁电效应 依据法拉第电磁感应定律，线圈在磁场中运动〔或线圈
所在磁场的磁通变化〕 ，切割磁力线时，线圈中发生感应 电动势。
直线移动式磁电传感器 转动式磁电传感器
磁电式转度传感器
一款高档发起机的ECU
ECU在发动机电控系统中的应用方框图
2.3 ECU的开展趋向
➢ 集中综合控制、总线技术、汽车智能控制是未来汽车电子控制 技术重点开展方向。
➢ 集中综合控制:单片机的类型将会启用更高位数的，各系统 ECU向综合一体开展，互联网技术将能够切入，车载PC融 入……
• 总线技术：各个ECU 经过局域网技术完成 车内互联，各ECU间 信息共享。
压电式传感器是物性型的、发电式传感 器。常用的压电资料有石英晶体〔SiO2〕 压电和式人传感工器分运解用实的列压:爆电震传陶感瓷器、。平压安气电囊陶碰瓷撞传的感压器 压电减速度传感器 电常数是石英晶体的几倍，灵敏度较高。
压电爆震传感器的压电共振点制造在爆震振动频率上，爆震传感器装置在
发起机气缸外壁，发作爆震时，压电共振片发作共震，会发生较大的电压信 号输入给ECU.
➢ 汽车上的大局部电子控制系统中的ECU电路结构迥 然不同，其控制功用的变化主要依赖于软件及输入、 输入模块的功用变化，随控制系统所要完成的义务 不同而不同。
并联式混合动力汽车传动系统结构分析.
并联式混合动力汽车传动系统结构分析占泽晟杜晓梅贾辉(武汉理工大学汽车工程学院现代汽车零部件技术湖北省重点实验室摘要分析混合动力汽车传动系统的结构,是对混合动力车辆进行选型、优化设计及控制策略开发的基础,对整个汽车产品结构的创新设计也具有十分重要的意义。
本文对比分析了几种常见的并联式混合动力传动系统的结构及其工作原理,建立了传统发动机、动力耦合装置、动力传输装置以及电动机/发电机之间的关系模型,为并联式混合动力车辆传动系统的设计和控制策略提供了参考依据。
关键词:混合动力传动系统优化设计混合动力汽车的传动系统与传统燃油汽车一样,都是将动力源提供的动力通过机械传动装置传递到车轮上。
由于混合动力车辆的动力源是传统的内燃机和由电池带动的电机组成,因此它们的动力通常由机械耦合装置合并并进行传输,即发动机和电动机提供的动力是通过机械耦合方式耦合在一起的,其结构原理如图1所示。
将发动机和电动机的动力进行机械耦合有以下三种不同的方式:转矩耦合方式、速度耦合方式以及转矩耦合与速度耦合并存的方式。
转矩耦合是将发动机和电动机的扭矩加到一起或将发动机的转矩分成两部分:一部分用于推动车辆行驶,另一部分则给电池充电。
机械转矩耦合的原理图如图2所示,此种状态下发动机和电动机同时提供动力,并将其传递到机械传动系统。
如果忽略传递过程中的损耗,输出的转矩和速度可以表示为:T o ut=k1T in1+k2T in2ωo ut=ωin1k1=ωin2k2其中,k1和k2是由转矩耦合参数确定的常数。
常见的机械转矩耦合器工作原理图如图3所示。
在混合动力汽车中转矩耦合有多种结构形式,通常可以分为两轴的和一轴的两种形式。
耦合器的不同位置以及齿轮的不同结合方式都会产生不同的牵引特性,因此常需根据车辆牵引的需求、发动机性能以及电机特性等因素来选取合适的耦合方式。
图1并联式混合动力传动系统结构示意图1转矩耦合的并联式混合动力传动系统图2转矩耦合原理图T in1·ωin1T in2·ωin2T o ut·ωo ut机械耦合器图7变速器前置式转矩耦合图3常见的机械转矩耦合器工作原理图两轴机械转矩耦合器的结构形式如图4所示,两个变速器分别安装在发动机和转矩耦合器之间以及电机和转矩耦合器之间。
ecu bsw开发实例
ecu bsw开发实例ECU BSW开发实例随着汽车电子技术的快速发展，电控单元（ECU）已经成为现代汽车中不可或缺的部件之一。
而ECU BSW（Basic Software）开发则是实现ECU功能的关键环节。
本文将以ECU BSW开发实例为主题，介绍ECU BSW开发的一般流程和注意事项。
一、ECU BSW开发流程ECU BSW开发的流程可以大致分为需求分析、软件设计、软件编码、软件测试和软件发布等阶段。
下面将详细介绍每个阶段的内容。
1. 需求分析阶段在需求分析阶段，开发团队需要与客户进行充分的沟通，了解客户的需求和期望。
同时，团队还需要对整个系统进行分析，确定系统的功能和性能要求，并将其转化为软件需求规格说明书。
需求分析阶段的目标是明确系统的功能和性能需求，为后续的软件设计提供基础。
2. 软件设计阶段在软件设计阶段，开发团队需要根据需求规格说明书进行软件架构设计。
软件架构设计主要包括模块划分、模块之间的接口定义、数据结构设计等。
此外，还需要进行软件接口设计，确定与硬件和其他软件模块的接口规范。
软件设计阶段的目标是明确软件的架构和接口设计，为后续的软件编码提供指导。
3. 软件编码阶段在软件编码阶段，开发团队根据软件设计阶段的设计文档进行具体的编码工作。
编码工作需要遵循一定的编码规范，保证代码的可读性和可维护性。
此外，还需要进行单元测试，确保编写的代码符合预期的功能和性能要求。
软件编码阶段的目标是实现软件设计所要求的功能，为后续的软件测试做准备。
4. 软件测试阶段在软件测试阶段，开发团队需要对编写的软件进行各种测试，包括单元测试、集成测试、系统测试等。
单元测试主要针对每个模块进行测试，集成测试则是对多个模块的集成进行测试，系统测试则是对整个系统进行测试。
测试的目标是发现和修复软件中的错误和缺陷，确保软件的质量和稳定性。
5. 软件发布阶段在软件发布阶段，开发团队需要将经过测试的软件进行打包和发布。
汽油发动机ECU硬件电路设计-2010汽车电子会议
外 硬件电路设计 传 刘赓
2010年9月29日
讲解内容
前言
禁 趋势与挑战
设计要素
止 系统方案
需求分析 系统架构 各模块介绍
外 传
总结
11:03:23
前言
• 汽车控制器是汽车的核心部件，硬件电路设计是其中的关键
之一
• • •
发动机ECU是汽车上最复杂，最核心的控制器
止 两个SPI接口，每个接口可以外挂6个从芯片，最大40M速 率，主要用于诊断；对重要和时序要求高的信号使用并行通 讯。
外 eTPU通道32个，可以独立处理数据减轻CPU负担，主要用 于喷油信号、点火信号的输出和转速、凸轮轴信号的输入捕 捉。
传 eMIOS有 14通道的24位时钟资源，用于调制PWM，主要 的用途有节气门、VVT、EGR阀和电子节温器的PWM输出 。 eQADC有34个输入通道，主要用于各类传感器信号的模数
5V/3.3V
5mA -40℃-150℃
√
√
MC33972 8-26V
标准5V
4.5mA -40℃-125℃
√
√
CY30
无
标准5V
4mA -40℃-150℃
√
√
SMD228
无
标准5V
12mA -40℃-150℃
√
√
主动元器件的需求分析
11:03:23
需求分析 基础元器件参数要求
封装
温漂
工作温度
电阻
外 EGR阀位置信号2
爆震传感器高
传 EGR阀位置信号1
机油温度传感器 爆震传感器低 冷却水温信号1 节气门位置A 信号 空调压力/机油压力
基于LabVIEW的发动机信号采集与分析系统研发
基于LabVIEW的发动机信号采集与分析系统研发屠晓东（苏州建设交通高等职业技术学校，江苏苏州215104）摘要：以别克GL8汽车L46型发动机运行实验台架为平台，引入LabVIEW虚拟仪器技术，研发一套发动机信号采集与分析系统，不仅可以实时采集、分析、监测、对比发动机电子控制系统主要传感器和执行器的信号是否正常，而且有利于帮助学生清晰地认识发动机电控系统的工作机理，加深对发动机相关理论的学习与理解，提高学生故障检测、分析与诊断技能。
关键词：虚拟仪器；LabVIEW；发动机；电子控制系统；信号采集；信号分析中图分类号：U472文献标识码：A文章编号：1673-1131（2013）01-0055-03汽车故障检测与诊断技术是高职汽车类专业学生必须掌握的核心技能，而汽车发动机的故障诊断更是课程教学的重中之重。
为便于教学，职业学校广泛使用各种发动机运行实验台作为加强专业技能教学的主要手段，虽然它具有试验条件容易控制，测量参数便于采集，故障设置简便易行等优点，但也存在着配合使用的故障诊断仪数量需求大、价格昂贵、设备使用与维护不方便、实践训练效率低等弱点。
因此，加强汽车发动机教学设备的技术创造与二次开发，构建基于Lab-VIEW的发动机信号采集与分析系统，搭建一个通用性更好、能为汽车发动机结构原理和故障诊断教学提供更多功能的检测平台十分重要和必要。
1系统总体结构发动机信号采集与分析系统的总体结构由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统中，发动机运行实验台架集发动机运行、故障诊断等功能于一体，向信号采集卡提供各传感器和执行器的信号数据，是系统的基础；数据采集卡用以采集电控发动机各传感器和执行器的电子信号，进行转换、处理，并以数字信号形式输入计算机，是硬件系统的核心；计算机使整个系统成为智能化的有机整体，在软件程序的指令下进行信号采集，自动完成数据的运算分析与处理，并以波形的形式输出、显示或记录测量结果。
软件系统则由各所需采集信号的前面板以及数据采集、数据处理与分析、数据读取与显示、数据记录与存储、系统报警、数据打印等功能模块组成。
基于数据融合的发动机冷起动数据采集系统
2018年第7期时代农机TIMESAGRICULTURALMACHINERY第45卷第7期
Vol.45No.72018年7月
Jul.2018
基于数据融合的发动机冷起动数据采集系统
陈伟京（中车石家庄车辆有限公司，河北石家庄051430）
摘要：针对车用发动机冷起动数据采集困难的现状，利用数据融合方法，建立了处理温度、速度数据的自适应加权数据融合模型；基于上、下位机的结构，利用VC++和C语言开发了车用发动机冷起动数据采集系统。通过对发动机冷起动台架试验数据进行采集并与文章开发系统采集到的数据进行比较，二者基本吻合，证明本系统的开发是成功的，可为发动机的冷起动测试和优化提供一定的借鉴。关键词：数据融合；车用发动机；冷起动；数据采集
作者简介：陈伟京（1967-），男，河北石家庄人，高级工程师，主要从事城市轨道交通装备和新能源汽车工艺设计研究工作。
大量的实际使用和试验测试表明：汽车使用过程中所产生的有害气体排放主要集中于低温起动和怠速过程，其中HC、CO约占80%，NOx占50%。随着环保意识的增强，人们采用了多种方法来提高发动机的性能，尤其在排放、动力和经济性能上取得了很大的改善，但在改善发动机冷起动性能方面则表现不足。由此可见，深入研究发动机冷起动，特别是柴油机低温冷起动特性，对改善起动性能、降低有害气体排放和燃油消耗都具有重要意义，而研究冷起动过程，首先就要将冷起动过程中的数据采集出来并进行整体分析。本文着重研究基于数据融合技术的发动机冷起动数据采集系统。1数据融合技术凭借其对数据信息处理的巨大优势，在工业控制、机器人、航空航天、指挥通讯等诸多领域得到了广泛应用。数据融合就是通过充分利用来自测试系统的不同时间和空间的各种数据资源，在不同数据层次上进行各种必要的组合、集成、抽取、关联等处理，从而得到最佳的判断结果。数据融合技术有助于提高智能测试系统的整体性能，使其具有专家系统的功能。2发动机冷起动数据采集系统发动机冷起动数据采集系统需要同时监测诸如压力、电流、电压、温度、转速等各种参量信号，（电流传感器、转速传感器、湿度传感器、电压传感器各一个；压力传感器三个分别用来测量大气压力、进气压力和机油压力；温度传感器源个，分别用来测量环境温度、机油温度、冷却水温度和电瓶温度）除完成多路数据的自动监测、采集、存储外，还需要进行数据的传送、处理、绘图等功能。图员为其系统结构图。本系统采用了上、下位机的结构。其中上位机为一PC机，是系统的数据处理模块，采用VC++程序进行编写；其功能是接收由下位机传输来的采集数据并对其进行分析处理、数据显示、绘图等功能。下位机为一数据采集器形式，是系统的数据采集模块，采用C语言编写，其功能是完成数据的采集，原始数据的简单处理、存储并可通过接口与上位机完成数据传送和联机监测。