基于ASAP標準的發(fā)動機標定診斷系統(tǒng)設計

1、    基于ASAP標準的發(fā)動機標定診斷系統(tǒng)設計摘要：實現了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導放大器-電容(OTAC)連續(xù)時間型濾波器的結構、設計和具體實現，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內波紋小于05 dB，采用18 V電源，TSMC 018m CMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態(tài)。關鍵詞：Butte摘要：采用分層和模塊化思想設計出一種基于ASAP 標準的標定診斷系統(tǒng)。在上位

2、機利用軟件看門狗技術，解決了標定工具與發(fā)動機電控單元之間的故障快速定位問題。故障時上位機自動保存標定數據，故障修復后自動下發(fā)該標定數據，進而防止標定數據丟失，避免重復性的標定工作。并能讀取國外標定系統(tǒng)的數據庫文件，其可靠性和通用性進一步增強。關鍵詞：標定系統(tǒng)；發(fā)動機；診斷；ASAP 標準；軟件看門狗Design of engine calibration diagnosis system based on ASAP standardsLi Yin-guo Cao Geng-yan Cen Ming (Chongqing University of Posts and Telcoms，Chong

3、qing China 400065)Abstract：A calibration and diagnosis system based on ASAP standards was designed using layer and modularization idea. the malfunction between host computer and ECU was positioned quicklythrough the software watchdog technology in the host computer. and the calibrated datas were aut

4、osaved into the Caliration tool. After the malfunction was repaired ,these datas were sent to the RAM of ECU. So this can avoid the dataslosing and the calibrations repetition. Also it can read foreign calibration softwares description file.its reliability and universality was strengthened.Key words

5、：calibration system, Engine, diagnosis, ASAP standards , Software Watchdog引言發(fā)動機電子控制單元（ECU）是車用發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心，它能夠根據發(fā)動機的運行情況來提供最佳空燃比和點火時間，進而使發(fā)動機的動力性、經濟性和尾氣排放達到最優(yōu)狀態(tài)1。因此開發(fā)一個功能可靠且方便靈活的的標定工具非常重要。它能縮短ECU 的開發(fā)周期，減小匹配實驗工作量，降低開發(fā)成本，幫助標定員在短時間內獲得最佳的標定參數。從現有資料來看，國內設計的標定系統(tǒng)一般具有標定、監(jiān)測和診斷功能。但其診斷功能只是對ECU提供的故障信息在上位機顯示。在上位機和EC

6、U之間的故障快速定位和修復方面沒有介紹，本文設計的標定診斷系統(tǒng)除了具有在線標定、實時監(jiān)測并能讀取ECU中的故障信息功能外，在標定上位機利用軟件看門狗技術實現了上位機與ECU之間的故障快速定位，并具有自動保存、加載、回讀比較數據等功能。增強了標定系統(tǒng)的可靠性和靈活性。1 ASAP標準體系結構ASAP（Arbeitskreis zur Standardisierung von Applikationssystemen）指的是應用系統(tǒng)標準化組織，為了使車用電子產品在開發(fā)期間所用的工具和方法具有兼容性和可交換性而提出該國際標準2。為了實現對應用系統(tǒng)進行測量、標定和診斷，ASAP工作組根據MCD(Mea

7、surement，Calibration and Diagnostics)模型將該標準分成ASAP1、ASAP2和ASAP3三個子標準。ASAP1標準為應用系統(tǒng)和控制設備之間提供接口；ASAP2標準對ECU的內部各種參數、外部接口信息、通信方法等進行了標準化的描述，按此標準生成的ASAP描述文件是各類控制設備的數據交換平臺；ASAP3標準為自動系統(tǒng)（或用戶）與MCD系統(tǒng)之間提供統(tǒng)一接口，用戶只需通過調用MCD系統(tǒng)提供的接口函數來完成測量、標定和診斷等功能。2 標定系統(tǒng)整體設計采用PC機作為上位機，通過USB-CAN通信卡連到發(fā)動機ECU，實現對發(fā)動機ECU的標定、監(jiān)測、診斷等操作。上位機與EC

8、U之間的通信和數據交換平臺分別由ASAP標準中的CCP協(xié)議和ASAP2標準生成的ASAP描述文件（.A2L文件）來實現。上位機標定軟件采用分層和模塊化思想設計，包括數據層、表示層和通信層（如圖1）。其中數據層包括初始化子系統(tǒng)和數據管理子系統(tǒng)，初始化子系統(tǒng)主要是完成CAN通信模塊和數據的初始化等操作。數據管理子系統(tǒng)主要是完成數據的保存、加載、回放和A2L數據庫的管理等操作；表示層包括標定監(jiān)測子系統(tǒng)和診斷子系統(tǒng)，該層主要完成對發(fā)動機ECU的標定、監(jiān)測和診斷等操作；通信層主要是完成上位機與ECU之間的通信操作。圖1 標定診斷系統(tǒng)的總體框架圖由ASAP編輯器生成的A2l數據庫是整個標定系統(tǒng)的數據交換平

9、臺，因此在系統(tǒng)運行開始首先導入A2L文件，然后調用CAN通信模塊提供的接口庫函數完成CAN通信模塊初始化等操作，建立連接后可對多個ECU進行標定和監(jiān)測。故障診斷（ECU故障信息上傳顯示和標定系統(tǒng)的故障診斷）貫穿于標定和監(jiān)測的整個過程中（如圖2）。圖2 上位機主流程圖 圖3 標定數據初始化流程圖2.1 初始化子系統(tǒng)的設計在此子系統(tǒng)中包括USB-CAN模塊的初始化、標定參數的初始化和DAQ參數的初始化配置。上位機通過調用CAN通信模塊的相關接口庫函數依次進行下列初始化操作：打開CAN通信模塊、選中與ECU連接的CAN口、配置各CAN口相關參數（驗收碼、屏蔽碼、定時器、濾波器、模式等）、啟動CAN通

10、信設備等。標定參數的初始化有兩種方式：一種是從ECU的RAM區(qū)讀取標定數據到上位機標定窗口，另一種是從上位機的標定數據文件中加載到程序中進行標定數據的初始化（如圖3）。在監(jiān)測參數上傳之前，對需要監(jiān)測的數據進行DAQ配置，不同上傳周期的監(jiān)測數據配置到不同的DAQ表中，這需要上位機發(fā)送DAQ配置命令和START_STOP命令要求ECU中的DAQ處理機配置并開啟不同DAQ表進行上傳并顯示監(jiān)測數據。在標定系統(tǒng)運行期間，通過開啟或關閉某個DAQ表，可以實時監(jiān)測到所開啟DAQ表的數據上傳數據。2.2 數據管理子系統(tǒng)的設計在此子系統(tǒng)中，主要包括A2L數據庫的管理、數據的保存、打印、回放和比較等功能。A2l數

11、據庫是整個標定系統(tǒng)的數據交換平臺，它記錄了控制器內部的各種參數、外部接口信息、通信方法等詳細信息。因此對其管理尤為重要。在通訊協(xié)議中采用地址結合數據段長度的方法實現數據的下載和修改。上位機程序負責查詢A2L數據庫以獲得控制參數的地址和數據段長度等信息3，A2L數據庫的使用減輕了ECU對大量標定變量的定義和存儲的負擔，縮短占用微處理器的運算時間。當ECU中的參數信息改變時，只需用ASAP數據庫編輯器對原有A2L文件的改動部分進行刷新。標定系統(tǒng)只需在新的A2L文件下對ECU進行標定、監(jiān)測等操作。因此，當ECU有關信息的改變時不會對標定軟件的代碼做任何改動，同時也避免因標定軟件內部代碼的局部改動所帶來的隱患4，增加了標定系統(tǒng)的靈活性。為了便于對監(jiān)測到的數據進行離