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新型电控柴油机标定平台通信子模块的开发

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收稿日期:$%%#;##;#$

作者简介:单政华<#=>";?@

男@江苏江阴市人@硕士生@主要从事发动机电子控制和电子喷射研究8

文章编号:#%%";$A "><$%%$?##;#"B =;%A

新型电控柴油机标定平台通信子模块的开发

单政华@冯

静@张

筠@卓

<上海交通大学机械与动力工程学院@上海$%%%!%?

要:介绍了国际汽车行业故障诊断领域通用的C 45D’)E F )’2’G ’,$%%%标准协议@并选用它设计完成了新型高压共轨式电控柴油机标定平台的通信子模块@包括硬件设计和软件开发8

该子模块通信快速可靠@同时具有友好的人机交互界面@有效地实现了电子控制单元<4G (?与F G 机之间的串行数据交换@也为后续的系统标定匹配实验和故障诊断子模块的开发奠定了基础8关键词:电控柴油机H 标定平台H 串行通信H C DF $%%%标准协议中图分类号:2C A

$A 8!I 文献标识码:+

J K L K M N O P K Q R N S R T KU N P P V Q W X Y R W N QZ N [V M KN S

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%%%燃油喷射系统是改善柴油机性能的关键@随着电子技术的发展@各种柴油机电控喷油技术应运而生@大致可分为位置控制式3时间控制式和时间;压

力控制式4#5

8

不管何种方式@其最终实现均需经过发动机匹配标定以确定其运行参数和控制参数8因此@一个完善3合格的电控发动机的标定平台是开发成

功产品的关键要素8

串行通信子模块的设计是新型电控高压共轨式柴油机标定平台开发的一部分8此标定平台主要分为通信子模块和标定软件8通信子模块用于实现标定平台与电子控制单元<47~z (&6"#zG 6"(&67("#(

@4G (?

的通信@实时地传递标定结果@从而控制发动机运行状态8为了保证标定结果准确@必须确保通信快速可靠8

该平台利用串行口进行通信@6

666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666并采用国际汽车

行业通用的!"#$%&’(&%)%*%+,---.,/

0!$(,---1标准协议2使它的应用更具有通用性2并为后续的匹配标定试验3在线故障诊断等工作打下基础4

选用!$(,---专用通信协议的目的在于5它

是目前汽车故障诊断领域完备的串行通信协议2有

助于产品的进一步开发和具有极强的通用性2保证

开发的电控系统能够与车辆发动机更好地匹配并实现批量生产4本文在此基础上建立了自己的!$( ,---协议子集4在通信子模块的设计中硬件选用

6%)%&%+7公司的6*88,9-!线串行链路总线接口驱动器2依据:;%9<=<.8/国际标准组成接口电路>软件选用!$(,---通信协议2并用*??语言完成上层通信界面程序的编写2用汇编语言完成底层通信界面的编写4实现了"*@与外部环境可靠3迅速的信息流交换4

A B CD E F F F协议和G H I J A K A总线

接口驱动器

A4A B CD E F F F串行通信协议

!$(,---串行通信国际标准0:;%<=,8-.=/1用于定义基于串行数据连接的诊断系统的通用要

求4它依据开放性系统互连基本参考模型2遵从:;%

L=9M.N/2其结构可解析成L个子层的通信系统4当映射到这一模型上时2诊断仪和"*@所使用的服务可分为5诊断服务0第L层1和通信服务0第

该标准适用的车辆环境包括5可暂时与在线诊断数据链路连接的单个诊断仪和数个直接或间接连接的在线电子控制单元0"*@14换言之2整车平台上的几个控制器均可共享该串行通信进行网络式通信4此标准包括三个部分4

0<1物理层4描述了基于:;%9<=<2用以实现诊断服务的物理层2并可以适用于提供<,Q或,=Q 电压的车辆4

0,1数据链路层4描述了诊断服务的通用要求2该诊断服务允许一个诊断仪控制在一个在线电子控制单元0例如2电子燃油喷射2自动变速箱2防抱死系统2RR1中的诊断功能4这些在线电子控制单元嵌于车辆中2通过串行数据链路连接在一起4

081实现层4详细规定了实现诊断服务的要求2诊断服务的定义可参考:;%<=,,9.P/2包括5服务标识符的字节编码和十六进制值3诊断服务请求及响应参数的字节编码和标准参数的十六进制值4

A4E G H I J A K A B线串行链路总线接口驱动器可以采用6%)%&%+7的6*88,9-芯片作为单线汽车诊断系统与单片机之间的双线异步串行通信接口0;*:14它被设计成在线单片机0"*@1和离线系统通过特殊的:;%!线通信的接口46*88,9-芯片满足:;%9<=<诊断系统规程4该电路的!线驱动器的输出可以完全防止总线短路和温度过载的情况发生4它必须用于<,Q电池系统2到单片机的输入输出线与N4-Q的*6%;相兼容>适用于:;% 9<=!线输入的与地短接的电流限制为<4-74

E子模块实现

在理解整个大系统工作原理的前提下2明确了子系统要实现的功能4设计出以6*88,9-芯片为主体的通信接口电路>整理出实现所需功能的

!$(,---子集2用*??语言完成了上层通信程序和通信界面的编制以及用6%)%&%+7汇编语言完成了底层通信程序的编制4

E4A子模块结构

子模块结构如图<所示

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