本文關(guān)鍵詞：基于TC1782的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)ECU軟件設(shè)計(jì)

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【摘要】：與傳統(tǒng)的進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)相比,缸內(nèi)直噴(GDI)汽油機(jī)可以大幅度提高汽車的動(dòng)力性、駕駛性、燃油經(jīng)濟(jì)性,尤其是排放性能更加出色。面對日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和日趨激烈的市場競爭,GDI發(fā)動(dòng)機(jī)得到了國內(nèi)外汽車廠商的一致青睞。隨著GDI發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能的不斷強(qiáng)化,電控單元(ECU)軟件的規(guī)模和復(fù)雜度不斷加大,傳統(tǒng)的基于前后臺模式的軟件架構(gòu)已經(jīng)難以滿足多任務(wù)和高實(shí)時(shí)性的發(fā)動(dòng)機(jī)控制要求。同時(shí),為了確保發(fā)動(dòng)機(jī)工作的安全性和避免零部件的損壞,故障診斷保護(hù)已成為控制軟件的重要組成部分,并且占整個(gè)控制軟件的比例已經(jīng)超過60%。本文基于前期開發(fā)的、以Infineon TC1782微控制器為核心的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用ECU硬件系統(tǒng)和底層驅(qū)動(dòng)軟件,結(jié)合成熟完整的嵌入式系統(tǒng)軟件架構(gòu)體系標(biāo)準(zhǔn),對ECU軟件部分進(jìn)行改進(jìn)和完善。主要研究內(nèi)容如下：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)部分傳感器的故障診斷與保護(hù)研究。針對冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、油門踏板位置傳感器和軌壓傳感器,構(gòu)建了信號范圍檢查和合理性診斷策略,結(jié)合傳感器特性確定參數(shù)的閾值范圍,對故障模式下的傳感器采取相應(yīng)的保護(hù)處理策略。編寫了C語言故障診斷軟件函數(shù),并進(jìn)行了故障狀態(tài)下的軟件測試。(2)基于FreeRTOS的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植。引入嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),建立了開放的ECU分層軟件體系架構(gòu)。編寫了與TC1782內(nèi)核相關(guān)的上下文切換、臨界區(qū)進(jìn)入與退出、堆棧等函數(shù),將FreeRTOS移植到基于TC1782的ECU上。結(jié)合實(shí)際工程需要,按照優(yōu)先級對ECU軟件任務(wù)體系進(jìn)行合理劃分,以實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的合理調(diào)度,確保了ECU軟件的復(fù)用性和可移植性。(3)電子節(jié)氣門模糊PID控制研究。針對節(jié)氣門小開度時(shí)控制精度要求高和在氣流沖擊下節(jié)氣門的抖動(dòng)問題,采用模糊PID控制算法來控制電子節(jié)氣門,以提高控制的魯棒性。在增量式PID的基礎(chǔ)上采用模糊PID控制算法,以目標(biāo)位置和實(shí)際位置的偏差、偏差變化率作為模糊控制器的輸入,制定了相應(yīng)的模糊控制規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的自動(dòng)整定,提高了節(jié)氣門位置控制精度和穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.171;TP311.52

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本文編號：1262164