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基于LabVIEW的电控发动机ECU标定软件的研究与开发

作　者: 张生斌
导　师: 申立中
学　校: 昆明理工大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 电控发动机标定系统 Labview CCP CAN
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

发动机电控技术的应用是解决发动机控制难题的有效技术,其具有柔性控制好以及更大范围的控制能力。发动机标定技术是发动机电控技术的重要内容之一。逐年来,由于排放法规的严格要求以及对发动机动力性、经济性的更高要求下,发动机电控技术的研究不断深化,发动机的标定系统要求也越来越复杂、标定参数与控制变量也越来越多、影响某一性能指标的变量间关系更复杂化。优化各种控制参数的取值将最终决定控制效果的优劣,并体现控制策略设计的初衷。实现匹配与优化需要通过标定软件来完成。标定软件的功能是否完善、使用的标定策略是否合理和高效,对标定效率、标定周期以及标定成本等都是至关重要的。论文主要对电控控标定技术中的标定工具进行研究,通过深入分析常用的两款成熟标定软件,结合实际需求,自主开发了一款基于LabVIEW的标定软件。软件开发的技术路线是：采用CAN总线进行主从方式的串行通信、使用目前最为成熟的CCP协议作为标定协议、开发中遵循ASAM标准。论文对技术路线中涉及的标准和协议进行了简要的描述说明,包括：ASAM标准、CAN总线、CCP标定协议等。其中对CCP协议的通讯结构、数据对象、工作方式进行重点说明,并对CCP协议中的命令进行解析,给出了示例报文构成。软件开发完成后的应用对象是电控发动机。开发遵循通用型标定软件的要求,采用模块化功能细分,模块可重用、功能可扩展的设计原则,并依据系统思想按五个方面进行软件总体设计。论文中接下来对标定软件各关键模块的详细设计,包括CCP协议驱动模块、CAN驱动模块、A2L编辑器模块、Hex文件处理模块、MAP图处理模块等。这部分内容不仅给出设计思想、原则,还给出了设计过程中的重要流程和设计完成的一些模块界面。论文最后对开发完成的标定软件在NI-PXI和英飞凌TC1796两大平台上进行了实验验证。验证的主要内容是MAP标定和DAQ数据采集。实验结果表明,标定软件能够实现基于CAN总线的CCP数据上传、下载,能够实现MAP标定、曲线标定、变量标定和DAQ数据采集功能。标定软件的各模块功能都基本达到了开发要求,能够满足标定需要。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 电控发动机标定技术的发展与现状  9-11
    1.2.1 标定技术的发展及趋势  9-10
    1.2.2 国内外标定技术的研究现状  10-11
  1.3 电控发动机标定系统研究的意义  11
  1.4 课题研究内容  11-12
  1.5 论文组织安排  12-14
第2章技术路线与通信协议概述  14-24
  2.1 技术路线  14
  2.2 ASAM标准概述  14-16
  2.3 CCP协议概述  16-18
    2.3.1 CCP的通信结构  16
    2.3.2 CCP的数据对象  16-17
    2.3.3 CCP的工作方式  17
    2.3.4 CCP命令解析  17-18
  2.4 CAN协议概述  18-21
    2.4.1 CAN协议国际标准  18-20
    2.4.2 CAN协议报文结构  20-21
  2.5 NI平台概述  21-23
    2.5.1 软件平台  21-22
    2.5.2 硬件平台  22-23
  2.6 本章小结  23-24
第3章标定软件系统分析与总体设计  24-34
  3.1 系统分析  24-27
    3.1.1 当前主流标定软件的分析  24-26
    3.1.2 标定软件的需求分析  26-27
  3.2 总体设计  27-33
    3.2.1 功能总体设计  27-28
    3.2.2 结构总体设计  28-29
    3.2.3 层次总体设计  29-30
    3.2.4 数据流总体设计  30-31
    3.2.5 开发设计模式总体设计  31-33
  3.3 本章小结  33-34
第4章电控发动机标定软件开发  34-53
  4.1 整体设计思想  34-36
    4.1.1 功能模块化  34-35
    4.1.2 任务并行化  35-36
    4.1.3 架构多模式  36
    4.1.4 模块可扩展  36
  4.2 CAN处理模块  36-39
  4.3 CCP通信模块  39-43
    4.3.1 基本处理模块  39-42
    4.3.2 DAQ处理模块  42-43
  4.4 MAP处理模块  43-45
  4.5 A2L文件处理模块  45-48
    4.5.1 A2L文件概述  45-46
    4.5.2 A2L文件处理模块开发  46-48
  4.6 HEX文件处理模块  48-51
    4.6.1 Hex文件概述  48
    4.6.2 Hex文件VBA解析程序  48-49
    4.6.3 LabVIEW下HEX处理模块开发  49-51
  4.8 本章小结  51-53
第5章标定系统实验验证  53-58
  5.1 上位机实验环境  53-54
  5.2 下位机实验环境  54-55
  5.3 实验验证  55-57
  5.4 本章小结  57-58
第6章总结与展望  58-61
  6.1 全文总结  58-59
  6.2 后续工作展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
附录A  65-66
附录B  66-68

基于LabVIEW的电控发动机ECU标定软件的研究与开发

内容摘要

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