基于ARM的汽车电控技术研究

摘要

目前，国内各大汽车公司出产的各型号汽车的发动机虽然大部分采用了微控制器电控点火技术，但绝大部分公司没有车载ECU(Electronic Control Unit)的自主知识产权。直接引进国外现成的电控系统，对国外先进技术产生了很强的依赖，尤其是汽车发动机电控系统ECU的相关技术处于严格商业保密状态，一直处于黑匣子领域，汽车高附加值部分被国外大型汽车企业赚取。
　　 本文介绍了发动机电子控制的发展及汽油机点火控制系统的历史。详细阐述了汽车电控系统的功能和原理。针对ECU功能的需求，采用32位的RISC架构ARM9微处理器作为ECU的开发芯片。ARM9处理器具有体积小、低功耗、低成本、高性能、高实时性等优点能满足汽车领域所面临的需求。在此基础上完成ECU点火系统原理图的设计，包括ECU的硬件设计、前向通道电路设计、后向通道驱动电路设计、IIC通讯电路设计和ECU抗干扰设计等。
　　 汽车电控系统具有异构性、网络化、可靠性高、灵活性强等特点。根据上述主流特点，在ADS软件上，本论文编写了ECU功能代码，编译应用代码生成bin文件，下载到Nand Flash存储器中。通过AXD软件上实现JTAG在线调试，爆震反馈控制点火提前角和多点顺序点火时刻SecureCRT串口显示。在MATLAB中调用ADVISOR2002软件，仿真出发动机转速、负荷和点火提前角的三维MAP图。在论文结论处对电控系统设计尚没有能力完成的部分作了客观的论述。