基于CCP协议的EPS标定系统

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在当今的车辆工业领域中,EPS(电子控制助力转向系统)已经成为了乘用车的标准配置,最新技术的开发重点都集中在EPS中的ECU(电子控制单元)的研发。在ECU开发中所需要的标定及数据采集工作,主要是基于一种标准化的上位机与ECU数据交换协议——CCP(CAN标定协议)。在广泛参考分析国内外标定系统发展现况后,设计了一种基于CCP协议由上位机软件与ECU底层软件组成的EPS标定与数据采集系统。可以对EPS的控制参数进行标定,同时采集EPS中的模拟量、数字量信号。并对CAN总线网络信号传输进行建模,分析了整车网络多节点情况下,EPS系统的信号传输,保证上位机的标定与数据采集不会被整车网络影响。EPS标定系统的基本构架为:上位机PC的用户程序使用美国国家仪器公司的图形化编程软件平台Labview编写,通过开源的USB-CAN工具进行CAN总线数据通信;下位机为自主开发的EPS-ECU,使用MC9S12XS128控制芯片。底层的CCP标定协议用于读写电控单元中的存储在FLASH中的特定数据,也可以在线调试与采集RAM中的实时数据。通过标定EPS中相关的参数使之可以适应于不同的转向系,以达到需求的助力效果,并能通过数据采集模块得知关键数据实时变化情况,为下一次的标定提供数据支持,使其能够简单快速地匹配不同的整车,使ECU能够进行标准化生产。论文通过试验台架测试、多节点CAN总线传输仿真与实车测试来验证标定系统的EPS标定功能、数据采集功能及EPS在多节点CAN网络中的数据信号传输效果。在试验台架测试中,使用上位机PC对EPS中折线型助力特性曲线的斜率进行修改,并进行测试,对比标定前后数据变化,验证了标定的效果。通过建立多节点CAN传输模型,对每个时刻的差分电压进行仿真分析,验证了EPS的信号在多节点情况下正确传输。最后,在实车上对标定及DAQ模块分别进行测试,标定原地转向助力特性曲线的斜率与回正增益,采集方向盘转角转矩等曲线,验证标定系统在实车多个CAN节点中也能正常工作;DAQ模块中各种周期的数据采集频率都不会使总线过载,并能精确控制数据传输周期。
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