汽油机ecu监控系统设计和实现

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1、DesignandimplementationofthemonitoringsystemofgasolineengineECUADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangKepengSupervisor：Prof.ZhangWeigangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要汽车发动机电子控制系统（ECU）的采用，大大提高了汽车的经济性、动力性和排放性指标，而稳定性和可靠性也成为衡量ECU性能的重要标准。为了保证ECU稳定可靠地工作，需要对ECU某些关键工作

2、过程进行监控。因此，研究和设计一套汽油发动机ECU监控系统就显得至关重要。在消化和吸收国内外大量文献资料和对汽车发动机ECU特性分析的基础上，根据发动机ECU的特点及其监控需求，针对以飞思卡尔公司MPC5634处理器为核心的ECU系统，设计并实现了一个ECU监控系统。为了对发动机ECU系统工作过程和模拟信号采样过程进行监控，本文主要进行了如下研究：(1)通过对监控系统特性和各处理器特性的分析，完成了以意法半导体公司STM8S芯片为核心的ECU监控系统硬件电路设计。(2)分析MPC5634微处理器和STM8S微处理器内部SPI模块构成及工作原理，通过对

3、其内部寄存器的配置和软件编程实现两者之间的SPI通信。(3)根据ECU工作特点，对ECU工作状况进行异常处理。MPC5634在固定时间间隔内使用SPI通信方式给STM8S处理器发送固定数据，STM8S处理器根据在固定时间内是否收到正确的数据可以确定MPC5634正常工作与否。如果出现异常情况，将通过STM8S的GPIO管脚给MPC5634发出复位信号，使其复位。(4)分析STM8S微处理器内部A/DC模块的构成和工作原理，通过对其内部寄存器的配置和软件编程实现了STM8S对外部模拟信号的模数转换，转换结果以Buffer形式存储。(5)通过对传感器特性

4、和硬件电路的分析可知，各模拟信号满足特定关系。将A/DC模块采集的数据取出处理，并将处理结果与已知的特定关系值相比较判断数据是否有误，当出现异常时，通过STM8S的GPIO管脚去控制执行器，使其停止工作。测试结果表明，监控系统各项功能运行正确，能够完成对ECU关键工作过程监控的任务，达到了预期的目的，具有较高的实用价值。关键字：汽车ECU，监控系统，MPC5634，STM8S-i-ABSTRACTThatautomobileengineelectroniccontrolunit(ECU)isadoptedgreatlyimproveengineeco

5、nomic,dynamicalandemissionperformanceofthecar,andthestabilityandreliabilityalsobecometheimportantstandardformeasuringECUperformance.Inordertoensurethatcarcansteadilyandreliablywork,itneedtomonitorsomekeyworkprocessesofcarECU.Therefore,itisveryimportanttoresearchanddesignamonito

6、ringsystemofgasolineengineECU.OnthebasisofdigestingandabsorbingalargenumberofliteratureandanalysisofcharacteristicsofautomobileengineECU,accordingtothecharacteristicsoftheengineECUanditsmonitoringrequirements,inaccordancewiththeECUsystemwiththecoreoftheMPC5634processorofFreesca

7、lecompany,themonitoringsystemofECUwasdesignedandimplementedInordertomonitorworkingprocessofengineECUsystemandprocessofanalogsignalsampling,mainlyworkhavedoneasfollows:(1)Accordingtotheanalysisofcharacteristicsofmonitoringsystemandeverymicroprocessor,hardwarecircuitdesignofthemo

8、nitoringsystemofECUwiththecoreoftheSTM8SprocessorofStm