賈奎

摘要：基于CAN總線的發(fā)動機工況信息發(fā)送程序的設(shè)計開發(fā)，有利于更實時準(zhǔn)確地將發(fā)動機不同運行時刻的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，保證了傳感器與發(fā)動機的控制單元之間通信的可靠性。同時，CAN總線的使用能夠使得發(fā)動機各電子元件之間的線路分布更加簡潔明了，也降低了線路出現(xiàn)故障時的排查難度，無論是在設(shè)計端還是維修端都能夠大大提高效率，給各大汽車發(fā)動機生產(chǎn)制造商提供了技術(shù)上的支持。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機；數(shù)據(jù)采集；控制；CAN總線

引言

隨著汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，汽車發(fā)動機電子控制技術(shù)對通信控制提出了更高的要求，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已不能滿足控制的需要[1]。在這樣的時代背景下，現(xiàn)場總線 （Fieldbus）技術(shù)應(yīng)運而生，其在工作過程中既能保證便宜的成本，同時性能又非常優(yōu)越可靠。正是憑借其得天獨厚的優(yōu)勢，現(xiàn)場總線迅速在通信技術(shù)中脫穎而出，廣受各大企業(yè)的青睞。

本文設(shè)計開發(fā)的發(fā)動機工況信息發(fā)送程序整體框架并不大，只是通過編寫程序并利用相關(guān)測試軟件進(jìn)行模擬，從而實現(xiàn)發(fā)動機工況信息的采集及發(fā)送工作。程序以CAN總線為基礎(chǔ)，旨在充分利用CAN總線在通信控制中的優(yōu)勢，力求既能夠減少汽車電路中冗雜繁瑣的線束問題，又能夠進(jìn)一步改進(jìn)汽車控制方式，大大提高控制系統(tǒng)操作的便捷性。

1基于CAN總線的汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[2][3]

1.1汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀

隨著我國大型民營汽車制造企業(yè)近年來通過對外收購國際汽車品牌進(jìn)一步彰顯我國在汽車領(lǐng)域的發(fā)展實力，再加上國家在汽車領(lǐng)域相關(guān)政策的扶持，以及國內(nèi)汽車市場的巨大發(fā)展?jié)摿?，我國的汽車發(fā)動機測控系統(tǒng)的研究開發(fā)面臨著前所未有的機遇。同時，由于國外相關(guān)企業(yè)及專利的壟斷打壓，以及汽車電子產(chǎn)業(yè)本身的高技術(shù)門檻，我國相關(guān)研究的進(jìn)行也面臨著不小的挑戰(zhàn)。

1.2CAN 總線的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀[4-6]

上世紀(jì)90年代，波許公司為適應(yīng)新興市場的需求，通過不斷的研究與開發(fā)，最終將一種獨特的串行通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在大眾的視野中，就是后來掀起全球性總線改革的CAN（Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)）。在今天的歐洲，我們會發(fā)現(xiàn)所有的大街小巷里幾乎都停放有新生產(chǎn)的轎車，而每一輛新生產(chǎn)的轎車都有一個相同的特點，那就是它們都配備有至少一個CAN總線。隨著CAN總線技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，已不僅僅局限于應(yīng)用在轎車上，在其他工業(yè)控制領(lǐng)域如芬蘭Kone公司的電梯制造、荷蘭的Philips醫(yī)藥系統(tǒng)及瑞典的CAN紡織用戶集團(tuán)中都有廣泛應(yīng)用。

2程序設(shè)計整體思路

程序旨在將發(fā)動機上安裝的傳感器所采集的能夠表征發(fā)動機不同運行時刻的工況信息的信號發(fā)送給相關(guān)測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析處理。除了利用主函數(shù)將最終的信號發(fā)送出去，程序也需要不同的函數(shù)模塊對信號進(jìn)行處理并對總線傳輸?shù)母鞣N參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。程序中的主體內(nèi)容及其功能大致包含：通過添加延時函數(shù)確保飛思卡爾MC9S12XS128MAA系列單片機[7]有足夠的反應(yīng)時間，避免信號出錯；利用鎖相環(huán)（PLL）提高總線頻率，從而為單片機提供足夠的運行速度；用A/D轉(zhuǎn)換模塊對傳感器與單片機的接口進(jìn)行定義并將傳感器傳輸?shù)哪M量信號轉(zhuǎn)換成可識別的數(shù)字信號，然后通過USBCANII調(diào)試器端口[8]將信號發(fā)送到接收軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)接收處理。

3結(jié)論

基于CAN總線的發(fā)動機工況信息發(fā)送程序的設(shè)計開發(fā)，能夠把汽車測試與控制技術(shù)和故障診斷技術(shù)提高到新的層面，有利于更實時準(zhǔn)確地將發(fā)動機不同運行時刻的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，保證了傳感器與發(fā)動機的控制單元之間通信的穩(wěn)定性。而且CAN總線的使用能夠使得發(fā)動機各電子元件之間的線路分布更加簡潔明了，也降低了線路故障時的排查難度，無論是在設(shè)計端還是維修端都能夠大大提高效率，給各大汽車發(fā)動機生產(chǎn)制造商提供了技術(shù)上的支持。

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