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原文传递基于“V+v”模型的电控柴油机ECU开发平台关键技术研究

论文题名：	基于“V+v”模型的电控柴油机ECU开发平台关键技术研究
关键词：	V+v模型;电控柴油机;电子控制单元;软件开发
摘要：	汽车电子控制单元（Electronic Control Unit, ECU）数量的急剧增加以及ECU功能日趋复杂带来了 ECU开发的效率、质量、成本、可靠性、移植性、复用性等一系列问题。发动机是车辆的动力来源，发动机电控系统ECU将直接影响到发动机性能的发挥。在柴油机国产化电控系统的研发过程中，必须解决柴油机电控系统ECU产品化开发中需要面临的ECU控制策略和算法及其建模、ECU开发平台构建、ECU系统集成方法、测试和标定技术、ECU编程技术等难题。　　在开发过程中引入更合理的ECU开发模型和自动化程度更高的开发方法和技术是解决上述问题的有效途径。与此同时，汽车 ECU开发的标准化趋势以及企业持续成功发展的要求，也促使研发人员改变传统的ECU开发模式。　　有鉴于此，本文结合当前汽车 ECU开发方法和技术的现状及发展趋势，对汽车 ECU开发模型进行了分析和研究，提出了可广泛用于汽车 ECU开发的“V+v”开发模型。基于ECU“V+v”开发模型的思想，以所构建的ECU开发平台为基础，结合基于模型和自动代码生成技术，分别完成了CA6DE柴油机单体泵电控系统 ECU和双轴并联混合动力客车整车控制器（Vehicle Control Unit, VCU）的研发工作，证明了基于“V+v”模型开发汽车ECU的有效性。　　本文基于ECU“V+v”开发模型思想，根据时间控制式单体泵电控系统的特点，针对 CA6DE电控柴油机提出了完整的ECU控制策略和算法，并利用 MATLAB/Simulink/Stateflow建立了 ECU控制模型。对基于模型和自动代码生成技术进行了研究，结合 ECU控制模型提出了基于TargetLink的自动代码生成的一般性方法，同时给出了基于模型的生成代码的测试方法。　　本文基于ECU“V+v”开发模型思想，提出了 ECU开发平台的构建方法，并完成了 CA6DE电控柴油机 ECU开发平台的构建，利用 ECU系统软件框架的方法解决了ECU系统快速集成的问题。同时，对ECU系统的可调度性分析方法进行了研究，提出了一种基于WCET和OS服务补偿的，适合静态配置、固定优先级、完全占先调度策略的ECU系统可调度性分析方法和评价准则，并完成了CA6DE电控柴油机ECU系统的可调度性分析。　　本文还研究了ECU下线检测（End of Line, EOL）过程中的ECU编程技术，提出了基于扩展CCP协议的ECU编程方法。根据该方法研制了可满足 EOL阶段的ECU编程设备，针对 CA6DE电控柴油机 ECU的生产文件进行了 ECU编程设备的实验研究，根据所提出的基于CAN总线的ECU编程设备的性能评价方法对该设备的性能进行了评价，结果表明采用该方法研制的ECU编程设备可满足现实生产的要求。　　为了满足发动机台架试验过程中对 ECU调试、监控以及标定的需要，本文对电控柴油机产品 ECU的标定系统开发技术进行了研究，针对MPC555微控制器，基于CCP协议研究并开发了满足设计要求的ECU标定系统。利用该标定系统在发动机试验台架上验证了CA6DE电控柴油机ECU控制策略和算法的正确性；并对机械泵和电控单体泵控制下的CA6DE柴油机的排放试验数据和万有特性试验的燃油消耗进行了对比分析，结果表明采用以 ECU为核心的单体泵电控系统能够满足更高排放法规要求，而且具有良好的燃油经济性。
作者：	穆春阳
专业：	机械电子工程
导师：	孙立宁
授予学位：	博士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文