[发明专利]基于串行通信的电控柴油发动机匹配标定装置和方法

说明书

技术领域    

本发明涉及发动机的监控标定领域，主要是一种基于串行通信的电控柴油发动机匹配标定装置和方法，尤其适用于柴油发动机台架试验的匹配标定。

 

背景技术    

随着世界各国对排放法规的日益严格化,以及对汽车安全、节能、环保、舒适、方便的要求越来越高,推动电控柴油发动机功能不断增强，控制参数不断增加，控制方法越来越复杂，对控制精度的要求也不断提高。因此需要监控发动机的参数也越来越多，标定的工作量多并且烦琐。

国内电控柴油发动机标定系统一般采用离线标定方法，由监控界面检测发动机的状态参数，并且手工记录当前对应的控制参数。当需要修改不合理的控制参数以改善发动机的性能时，则必须停机工作，离线修改控制参数，重复进行以上过程，直到整机性能满足要求，标定工作完成，这种标定方法自动化程度低，实时性能差，不能对系统的控制参数进行实时在线修改，降低了标定效率，延长了标定时间。

国外电控发动机监控标定系统主要有ETAS公司开发的INCA产品，和Vector公司开发的CANape的产品，两者都能够实现完善的在线标定，但 PC机与电控单元需要特定的CAN卡硬件支持，价格昂贵，通用性差，携带不方便，增加了开发成本。目前电控柴油发动机监控标定参数多，标定工作量大，且现有的监控标定系统自动化程度低、实时性差、携带不方便和开发成本高等问题。

发明内容    

目前电控柴油发动机监控标定参数多，标定工作量大，且现有的监控标定系统自动化程度低、实时性差、携带不方便和开发成本高等问题。本发明利用计算机以及电子技术，提供了一种基于串行通信的电控柴油机发动机匹配标定装置和方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：由上位机和下位机构成。上位机采用PC机作为主机, 包括监控标定界面和串行通信接口；下位机作为从机，采用电控单元构成，由电源模块、通讯模块、MCU模块、驱动模块以及信号处理模块组成；PC机通过串口线与电控单元相连接，电控单元与待标定的柴油发动机系统通过线束相连接；PC机通过串行通信对电控单元的MAP数据、控制器参数进行标定，带扩展存储器的MCU模块根据修改后的MAP数据、柴油发动机系统传感器反馈的信息以及控制策略，驱动发动机系统的执行器工作，实现对柴油发动机进行快速实时在线标定。

本发明所述电控单元带扩展存储器的MCU模块，外部扩展2M SRAM和4M FLASH的存储器。

本发明同时提供一种基于串行通信的电控柴油发动机匹配标定方法，采用下列步骤：

步骤1：控制程序经codewarrior编译器生成控制程序二进制文件和map数据经上位机对数据进行转换成mot二进制文件，通过串行通讯下载到MCU模块的flash存储器的不同扇区中； 

步骤2：电控单元上电过程，flash存储器中的map数据拷贝到外扩SRAM存储中的工作区； 

步骤3：柴油发动机系统传感器将发动机的运行状态通过线束经信号处理模块反馈到MCU模块；

步骤4：根据需要监控的变量，上位机选择变量名称，经后台程序分析codewarrior产生的map文件，通过串口线将得到的变量地址以及变量类型信息，发送到通讯模块，通讯模块进行电平转换传输到MCU模块，MCU模块根据接收到的命令，读取存储器中的变量值，并返回给上位机；

步骤5：根据监控得到的发动机运行状态，对控制参数进行在线标定，下位机接收新的map数据之前将外扩SRAM中的工作区的map数据拷贝到SRAM的备份区工作，接收新的map数据完成后，跳转回到外扩SRAM的工作区工作。

本发明控制程序和MAP数据存储在flash存储器不同的页中，扩展的SRAM划分出一块标定RAM，与存储在flash存储器的MAP数据存储段一一对应，标定RAM又划分为工作区和备份区用于对MAP数据进行标定操作。

本发明所述PC机与电控单元的通信是基于主从机的工作模式，即每一次通讯过程均由上位机发出开始命令，上位机发出包含通讯指令及相关指令参数的报文，下位机被动接收，在限定的时间内，校验后执行相应的操作并返回信息。