基于mpc5554高压共轨柴油机ecu硬件设计

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1、摘要『ⅢllllfIrfIIll11II!llflY1880888'lIlll柴油发动机是各种大功率工程运输工具的主要动力源，高压共轨式发动机将喷射压力与喷射过程解耦控制，是内燃机领域研究与开发的热点。柴油机存在着普遍的能耗大，污染严重等问题，当前日益明显的石油能源危机及国家的节能减排发展战略，对柴油机这一主要动力装置的燃油经济性和排放指标提出了十分苛刻的要求，因此需要运用电子控制技术优化燃油压力与喷射控制，以改善柴油机经济性与排放性。论文以此为背景，开展高压共轨式柴油发动机的电子控制单元的研究与设计。主要研究内容如下：分析了高压共轨式

2、燃油喷射系统的结构与原理，重点分析了电控系统的传感器、执行单元、电子控制单元三大组成部分，对电子控制单元设计进行了需求分析，结合国内外技术路线，提出了以在时序处理上极具优越性的32位汽车专用微处理器MPC5554为核心的电子控制单元总体设计方案。设计了以PowerPCMPC5554为核心的电控单元硬件，包括高精度的信号采集与调理电路、发动机转速与位置的测量电路、高速电磁阀的驱动电路、过流保护电路、CAN通讯电路、SCI通讯电路，并详细分析了各电路的设计原理与参数选择依据，重点对喷油驱动电路的功率模块选型及工作过程进行分析，对电流抑制回路

3、的效果进行对比分析并甄选出最佳续流电路方案。针对ECU开发与实际应用，分析了ECU的工作环境与ECU可靠性设计的意义，提出了ECU整体可靠性设计方案，从ECU的电路板布局规划、叠层规划、布线设计三方面来研究设计ECU的PCB可靠性，从ECU的电磁屏蔽和PCB的EMC两方面进行分析ECU的EMC方案设计。针对设计开发的ECU进行了调试与实验，提出了运用ECU硬件在环仿真的方法对发动机控制策略与ECU的基本功能进行测试与验证完成后再上机实测的调试方案，设计了ECU硬件在环仿真方案并搭建具体软硬件实现，得出发动机启动及在各个工况下的运行结果，

4、并对结果进行了简要分析。关键词：柴油机，高压共轨，电子控制单元，可靠性AbstractAvarietyofhigh．powerdieselengineisthemainpowersourcet-ortr锄sportationprojects．High．pressurecommonrailenginewilldecouplingcontroltheiniectionpressureandinjectionprocess，theinternalcombustionengineresearchanddevelopmentfocusareas．

5、TherearesomecommonproblemssuchasenergYconsumption，seriouspollutioninthedieselengine．Sincetheoilenergyhasbecomeinafeasingivdea工andthecountryhasproposedenergysavingstrategy，Thefueleconomyandemissionstargetsofdieselengineasthemainpowerplantareputfb聊ardaverystrictdemanding．H

6、owever，fuelpressureandinjectioncontrolmustbeoptimizedbyelectroniccontroltechnologyastoimproveeconomyandemissions．Takingitasthebackground，thispapercarriesoutresearchanddesignOnhigh．pressurecommonrailengineelectroniccontrolunit．Themaincontentsareasfollows：lIlthispaper，thea

7、uthoranalyzesthehigh．pressurecommonrailfuelinjectionsvstemstructureandprinciple．Itanalyzesthethreemajorpartsoftheelectroniccontrolsystem，includingsensors，executionunits，electroniccontrolunitanditsdesi掣lingrequirement．Withtechnicallineathomeandabroad，itproposestotheoveral

8、ldesignoftheelectroniccontrolunitastheCOreof32-bitMPC5554automotivemicrocontroUef，whichhasgreatadvantag