基于发动机ECU动态检测的信号发生系统研究与开发

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1、基于发动机ECU动态检测的信号发生系统研究与开发汤富强，麻友良，杨超群，陈佑斌武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉430081摘要：为实现发动机ECU动态模拟故障检测，研究与开发能模拟发动机ECU工作状态的输入信号发生装査。该信号发生系统采用单片机、电位计等构建硕件，通过编程实现各脉冲式传感器信号的模拟，信号的波形、频率、幅值等可选可变，以满足不同类型发动机ECU检测的需要。关键字：动态模拟；ECU；单片机；故障检测Researchanddevelopmentofthesignalsystembasedondynamicdetectionforengi

2、neECUTANGFu-qiang,MAYou-liang,YANGChao-qun,CHENYou-bin(CollegeofAutomobileandTrafficEngineering,Wuhanuniversityofscienceandtechnology,WUHAN430081China)Abstract：TheinputsignalgenerationsystemwhichcansimulatetheworkingstateoftheengineECUisdevelopedfortherealizationofthedynamicsimula

3、tionfaultdetectionoftheengineECU.Thehardwareofthesignalgenerationsystemconsistofmicrocontroller,potentiometerandsoon.InordertomeettheneedsofdifferenttypesofengineECUdetects,thewaveform,frequencyandamplitudeofsignalcanbechanged,andthesignalcanbesimulatedbyprogramming・Keywords:dynam

4、icsimulation;ECU;MCU;faultdetection1前言在汽车电子控制系统故障检修过程屮，通常采用排除法、电压检测法、替换法等问接的方法来诊断ECU是否有故障，但这些故障诊断方法都有其不足之处。用排除法诊断ECU故障时，需要逐个检测相关部件和线路，其检测过程需要耗费较多的时间和精力，且准确性也不是很高，通常还需耍与电压检测法或替换法配合使用。电压检测法是通过检测ECU相关的传感器电源端子的电压，根据这些被检测端子有无电压，或测得的电压是否在正常的范围Z内来判断ECU是否有故障。但是，如果检测结果为各端子的电压均正常，则还不能确认ECU无

5、故障，通常还需要用替换法來确认ECU是否有故障，这是电压检测法的最人不足。替换法是用一个新的或确认是良好的发动机ECU来替代需要检测的ECU,该方法需耍有新的或确认是良好的ECU,在有些情况下很难或无法获得这样的条件。采用模拟信号输入的ECU动态检测法，由丁•将各传感器的模拟信号输入ECU,使ECU处在模拟的工作环境下，这样就将ECU以外的故障可能因素均排除在外，因此，根据ECU各输出端的动态信号来判断ECU是否有故障，具有极高的准确性。此外，模拟信号输入的ECU动态检测法是直接故障诊断，其故障诊断的效率高。为了实现该测试方法，首先要对与发动机ECU相关的

6、各传感器信号进行模拟，木文通过汇编语言来编程，利用单片机、电位计等开发平台研制出一个完整的发动机ECU信号发生系统。试验证明，该系统具有开发周期短、操作方便、便于二次开发等优点。2系统的硬件构成与功能2.1系统硬件与发动机ECU相关的传感器信号大致可分为脉冲式、电位计类、热敏电阻类等。分别对这些信号模拟进行硬件设计，最后集成到一块PCB板，即完成发动机ECU信号发生系统的硬件设计。2.1.1脉冲式传感器信号模拟电路设计对于脉冲式的信号，考虑到适用的范围更大，脉冲信号选择的方便性，采用单片机來构建多功能信号发生器，英硬件构成如图1所示。•••••21MMM%

7、f・—zF2F2«!«口Isuesi图1模拟脉冲信号彼件结构电路图系统的硕件采用AT89C51单片机和DAC0808数模转换器牛•成波形，加上放大器和低通滤波器，生成的波形比较纯净。它可产生任意波形，频率和幅值容易调节，频率能达到500HZ以上，幅值可以通过滑动变阻器在0J2V范围内连续可调；性能高,稳定性好,操作方便,体积小，耗电少。设计中主要采用AT89C51型单片机，它具有如下优点：⑴拥有完善的外部扩展总线，通过这些总线可方便地扩展外围单元、外围接口等。⑵该单片机内部拥有4K字节的FLASHROM程序存储器空间和256字节的RAM数据存储空间，完全可

8、以满足程序的要求。由于该芯片可电擦写，故可重复使用。如果更改程序内