CN201724819U - 电控发动机匹配标定系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电控发动机匹配标定系统。该新型电控发动机匹配标定系统包括位于ECU中的目标微处理器：飞思卡尔公司的S12X系列微处理器、与之通讯的位于标定硬件中的微处理器以及用于系统配置、实时监控的上位机。目标微处理器的背景调试端口与标定微处理器的数字输入输出端口相连，并保证两个微处理器共地。本实用新型可以根据当前CPU的资源情况，不占用或者占用极少的CPU资源，完成整个通讯过程，并自动实现对ECU内存的实时监控和标定参数的在线调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及电控发动机的匹配标定，属于电控发动机匹配标定系统相关技术领域。
背景技术
随着汽车电子技术的不断发展，电子控制已经在汽车领域取得了越来越广泛的应用，尤其是在发动机控制方面。随着国家排放法规的日渐严格，发动机综合电子控制技术已经成为基本技术，直接影响发动机的性能。由于发动机各个功能模块的特性呈强烈的非线性，其控制参数无法用简单的模型来描述，而通常以2D或3D MAP图的形式存储于ECU中，控制程序通过查表(MAP)来确定各个控制量的大小。可以说，MAP图将直接影响发动机各方面的性能。在每一款汽车上市之前，整车厂都会耗费大量的时间和成本对其发动机控制系统以及其他重要的控制系统进行匹配标定，来保证这些系统能在整车上满足法规的要求，并发挥其最佳性能。
国际上，发动机ECU匹配标定系统中使用最为广泛的工具是ETAS公司开发的INCA产品，其应用以Bosch公司为代表；此外还有Vector公司开发的CANape工具，ATI公司开发的Vision标定系统，dSPACE公司开发的CalDesk系统等等。这些匹配标定工具的基本原理为，通过某种通讯协议与ECU进行通讯，使得ECU在正常工作的同时可以实时获取ECU中的变量内容以及实时调节其标定参数。
目前匹配标定系统中常用的通信方式有CAN、Flexray、K线、ETK、以太网等，无论采取何种通讯方式，即使大部分的数据传输过程可以由外围设备(通讯模块)来完成，但通常也需要占用微处理器的某个通讯模块，同时不可避免的需要微处理器的核心运算单元CPU进行干预，由CPU对通讯事件进行响应，完成通讯数据在内存中的读、写工作，在这期间CPU无法执行其他任务(有时候必须停止当前正在执行的其他任务)。因此，目前的通讯方式都在一定程度上占用了CPU资源，影响了控制系统的实时性。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述现有匹配标定系统中通讯方式的不足，提供一种新型的电控发动机匹配标定系统，在保证匹配标定基本功能的同时，减小该系统通讯对目标微处理器CPU的负荷需求。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：所述系统由ECU与标定硬件连接，标定硬件再与上位机连接构成，其中标定硬件中的标定微处理器的数字输入输出端口与所述ECU中的目标微处理器的调试端口相连，并使两微处理器共地。
所述目标微处理器的型号为飞思卡尔(Freescale)公司的S12X系列单片机。实现该匹配标定系统所需的通讯连接方式为：将标定硬件中微处理器的数字输入输出端口(如普通IO端口或者SPI串行通讯端口等)与目标微处理器的调试端口(S12X系列单片机的BKGD端口)相连，并保证两信号共地。适当的调节输入至目标微处理器调试端口的数字信号，使其与该目标微处理器背景调试模块的通讯协议相符，即可以利用背景调试模块在该目标微处理器中的硬件机制，根据当前CPU的资源情况，不占用或者占用极少的CPU资源，完成整个通讯过程，并自动实现通讯数据在内存中的读、写工作。
本实用新型电控发动机匹配标定系统通过利用目标微处理器的背景调试模块，目标微处理器自动分配CPU资源，不需要占用或只需要占用极少的CPU资源，不会影响或者中断当前正在执行的任务，不需要目标微处理器利用查询或者中断方式干预通讯过程，从而使其在匹配标定时的工作状态与正常运行的工作状态几乎完全相同。本实用新型可完全去除电控发动机匹配标定系统在目标微处理器的代码改动需求、通讯端口需求(通常需用CAN、Flexray等)，简化匹配标定系统在目标微处理器端的软硬件设计，具有很高的灵活性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作详细说明：
图1为本实用新型匹配标定系统框架图；
图2为对目标微处理器的按位“写”操作信号时序；
图3为对目标微处理器的按位“读1”操作信号时序；
图4为对目标微处理器的按位“读0”操作信号时序；
图5为本实用新型通讯方式数据读写命令结构。
附图标记：
1-上位机。
具体实施方式
图1所示的新型电控发动机匹配标定系统包括位于ECU中的目标微处理器：飞思卡尔公司的S12X系列微处理器，与之通讯的位于标定硬件中的微处理器，以及用于系统配置、实时监控的上位机。目标微处理器和标定微处理器的电气连接只有两根线缆：两者的地线(GND)相连，S12X的BKGD端口与标定微处理器的数字输入输出端口(如普通IO端口、SPI端口等)相连。
标定微处理器通过该数字输出端口模拟S12X背景调试模块(BDM)所需的调试信号，输送给S12X的BKGD端口。
根据S12X的说明书，S12X的背景调试模块(BDM)通过BKGD端口实现串行通讯，该串行通讯所需的时钟信号(BDM时钟)可以在S12X的多种时钟源中选择。BKGD端口为集电极开路输出，其内部带有上拉电路。无论是发送还是接受数据，每一位数据的传递都以BKGD端口信号被标定微处理器拉低以产生一个下降沿作为通讯开始的触发信号。
图2显示了BDM串行通讯中对S12X按位“写”操作信号时序。S12X将在这一位数据通讯触发后第10个时钟周期对BKGD端口的电平进行采样，并由此时电平的高低决定该位传递的数据。
图3和图4分别显示了BDM串行通讯中对S12X按位“读1”和“读0”操作的信号时序。标定微处理器将BKGD端口信号拉低后至少保持2个时钟周期，以保证S12X能够识别，并触发开始这一位数据的通讯，之后标定微处理器释放在BKGD端口上的低电平驱动，回到高阻状态，并由S12X驱动BKGD端口，在通讯触发后第7个时钟周期或者第13个时钟周期时将BKGD端口信号拉到高电平状态，分别表示数据1和0的传递，标定微处理器将在通讯触发后第10个时钟周期时对BKGD端口的电平进行采样，获取这一位的数据。
通过该BDM串行通讯接口，可以实现不同的BDM指令。对S12X的系统内存进行读、写操作需要用到BDM指令中的硬件指令(Hardware commands)。图5显示了硬件指令中数据读、写的命令结构。硬件指令均由一个8位的操作码(Opcode)作为开始，用以区别不同的硬件指令，根据不同操作码的具体定义，后边可能跟随着16位的地址信号和16位的数据信号。比如对于写指令“WRITE_WORD”，其操作码为OxC8，之后跟随着16位的地址和16位的数据；对于读指令“READ_WORD”，其操作码为OxE8，之后跟随着16位的地址，并 返回16位的数据。对于硬件指令的写指令，标定微处理器在发送完16位地址和16位数据后需要等待150个时钟周期才行进行下一个指令的发送；对于硬件指令的读指令，标定微处理器在发送完16位地址信号后需要等待至少150个时钟周期才能进行16位数据的获取。
通过对标定微处理器的IO模块或者SPI模块进行控制，使其输出信号与上述S12X所需的BDM硬件指令信号的时序相匹配，则可以利用S12X的BDM模块，实现与S12X的内存读写和数据交换。
Claims (3)
1.一种电控发动机匹配标定系统，其特征在于，所述系统由ECU与标定硬件连接，标定硬件再与上位机连接构成，其中标定硬件中的标定微处理器的数字输入输出端口与所述ECU中的目标微处理器的调试端口相连，并使两微处理器共地。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标微处理器的型号为飞思卡尔公司的S12X系列单片机。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微处理器的数字输入输出端口为IO或者SPI端口；所述目标微处理器的调试端口为S12X系列单片机的BKGD端口。
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| CN2010202197308U CN201724819U (zh) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | 电控发动机匹配标定系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN201724819U true CN201724819U (zh) | 2011-01-26 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102621977A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 万向钱潮股份有限公司 | 一种智能型ecu在线诊断标定控制器 |
| CN109960241A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-02 | 长城汽车股份有限公司 | 汽车ecu内部标定表的自动化测试方法及系统 |
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2010
- 2010-05-31 CN CN2010202197308U patent/CN201724819U/zh not_active Expired - Lifetime
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