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FAI电喷ECU在线编程系统的研究
| 论文题名： | FAI电喷ECU在线编程系统的研究 |
| 关键词： | 汽车工程;电子控制单元;CAN总线;在线编程;ECU程序 |
| 摘要： | 随着汽车电子技术的迅速发展，控制算法、发动机标定数据以及其他新功能推出频率越来越高。这就要求对ECU程序进行升级，传统方法是通过频繁地插拔ECU存储器进行程序的更新升级，不但容易损坏电路板，而且对于已经装载在车上的ECU也非常不方便。因此，许多 ECU厂商都在ECU中植入一段Bootloader程序来进行程序的升级维护。由于Bootloader在ECU的Flash中运行时，是不允许Bootloader对Flash存储器进行编程的，传统解决方案是将擦写Flash的程序代码常驻在ECU的Flash，编程时搬移到RAM执行。这种方案有以下固有缺陷：第一，若 ECU程序“跑飞”可能会异常擦除应用程序，带来不可预知的危害；第二，增加Bootloader的存储体积，限制应用程序Flash存储容量和设计的灵活性；第三，如果正在升级程序过程中出现掉电将会对 ECU的Flash存储介质造成损坏。此外，传统Bootloader普遍采用PC机作为主机，采用USB-CAN转接器对ECU进行程序升级，对于已装载在车上的ECU程序升级不方便。 为了解决传统Bootloader方案存在的固有缺陷，本文创造性地提出了新型两级Bootloader在线编程方案——由常驻在ECU的初级Bootloader和存放在ECU之外的二级Bootloader组成，并且基于CAN总线设计了具备两级Bootloader功能的智能节点和车用ECU端的两级配套软件。ECU需要进行程序升级时，智能节点采用国际标准 CCP协议与 ECU进行通信，首先从 U盘或远程 PC将二级Bootloader程序加载到ECU的RAM区运行，然后二级Bootloader获得ECU的控制权，再从U盘或远程PC加载目标应用程序代码到ECU的Flash，程序升级完成之后，二级Bootloader从ECU的RAM内存消失，只留下了最新的应用程序在Flash。本文具体设计和实现了FAI电喷ECU在线编程系统，以飞思卡尔半导体公司的MC9S12G128单片机为系统平台提供了具体的硬件原理方案以及对应软件设计方案。该系统作为FAI电喷ECU现场编程工具有重要的实际应用价值，目前已经进入批量生产中。 在FAI电喷ECU在线编程系统实现之后，对该在线编程系统进行了远程通信测试、Flash刷新测试和可靠性测试。实际测试结果表明，该智能节点作为车用ECU程序升级仪便捷、可行，并具有较高的可靠性，可克服传统解决方案中存在的应用程序代码不安全、成本高和占用 Flash存储空间较大等关键性问题，同时创造性地为其他移动嵌入式系统提供了一种新型在应用编程解决方案。 |
| 作者： | 戚长城 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 杨延相 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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