基于MC33810的電控ECU點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

馮 琛，吳長(zhǎng)水，黃敏濤，汪志斌

(上海工程技術(shù)大學(xué) 汽車工程學(xué)院，上海 201620)

基于MC33810的電控ECU點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

馮 琛，吳長(zhǎng)水，黃敏濤，汪志斌

(上海工程技術(shù)大學(xué) 汽車工程學(xué)院，上海 201620)

針對(duì)某六缸氣體機(jī)電控系統(tǒng)，選擇Infineon XC2785芯片作為微控制器，采用MC33810作為點(diǎn)火預(yù)驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)了一套點(diǎn)火驅(qū)動(dòng);利用曲軸和凸輪信號(hào)進(jìn)行相位信號(hào)分析與判斷，以診斷得轉(zhuǎn)速傳感器工作是否正常;根據(jù)所判斷的轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)正常或缺失情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的點(diǎn)火輸出控制策略;利用曲軸和凸輪軸進(jìn)行壓縮上止點(diǎn)相位判斷并進(jìn)行點(diǎn)火正時(shí)控制;根據(jù)轉(zhuǎn)速的高低所帶來(lái)的不同曲軸轉(zhuǎn)角延遲，設(shè)計(jì)了數(shù)齒及計(jì)時(shí)的點(diǎn)火輸出策略;最終通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的可行性。

診斷;點(diǎn)火提前角;脈譜;點(diǎn)火延遲

0 引言

點(diǎn)火系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有絕對(duì)性的影響。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，為了精確控制噴油定時(shí)和點(diǎn)火時(shí)刻，ECU 需要準(zhǔn)確的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)以及各缸活塞在其工作循環(huán)的位置信號(hào)[1]。曲軸凸輪軸信號(hào)作為ECU計(jì)算轉(zhuǎn)速和相位的主要輸入信號(hào)，對(duì)曲軸凸輪軸信號(hào)的控制策略研究尤為重要[2-3]。為了準(zhǔn)確輸出點(diǎn)火信號(hào)首先就必須要對(duì)曲軸和凸輪信號(hào)進(jìn)行處理。處理過(guò)程包括：信號(hào)診斷、判斷齒間時(shí)間的合理性、判斷數(shù)齒是否正常、分頻、計(jì)算平均轉(zhuǎn)速、給出同步信號(hào)等。診斷主要是判斷有無(wú)信號(hào)輸入MCU。本算法中使用Infineon XC2785芯片的捕獲比較模塊CCUx來(lái)處理曲軸和凸輪信號(hào)。如果信號(hào)輸入正常，在每次檢測(cè)到曲軸信號(hào)上升沿或者凸輪信號(hào)下降沿時(shí)進(jìn)入捕獲中斷，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不為零但單片機(jī)判斷長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)捕獲中斷則可斷定傳感器故障。對(duì)齒間時(shí)間合理性的判斷是為了進(jìn)行濾波、轉(zhuǎn)速限制和判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否停止。曲軸和凸輪傳感器信號(hào)輸入單片機(jī)可能會(huì)有些許干擾。這樣就導(dǎo)致信號(hào)上出現(xiàn)較多毛刺，干擾之后的轉(zhuǎn)速計(jì)算。濾波算法是指首先給出一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速區(qū)間，計(jì)算出相鄰兩齒間時(shí)間的范圍。如果單片機(jī)捕獲的齒間時(shí)間小于最小值則可認(rèn)為是出現(xiàn)了毛刺或者是超出了最大轉(zhuǎn)速。對(duì)于曲軸信號(hào)來(lái)說(shuō)捕獲模塊定時(shí)器溢出時(shí)間為836 ms，預(yù)分頻為12.8 us，如果信號(hào)齒間時(shí)間超出最大值甚至溢出就認(rèn)為是停機(jī)。判斷數(shù)齒是否正常是指在每次捕獲到缺齒時(shí)(第一次相位不確定除外)判斷上一齒是否是57或117號(hào)齒。捕獲到多齒判斷上一齒是否是7號(hào)齒(凸輪數(shù)齒整體加一)。曲軸平均轉(zhuǎn)速是在對(duì)缺齒分頻后疊加20次齒間時(shí)間并根據(jù)曲軸所轉(zhuǎn)過(guò)的角度計(jì)算得出。凸輪平均轉(zhuǎn)速是計(jì)時(shí)一周所得。同步信號(hào)是當(dāng)缺齒來(lái)臨并且靠近多齒時(shí)同步。點(diǎn)火信號(hào)在同步之后給出。

1 曲軸凸輪信號(hào)

本算法所使用的曲軸信號(hào)盤(pán)為通用60-2型。曲軸旋轉(zhuǎn)一周共有58個(gè)正常齒、2個(gè)缺齒。凸輪信號(hào)為通用6+1型。凸輪一周共有6個(gè)正常齒分別代表發(fā)動(dòng)機(jī)6個(gè)氣缸以及1個(gè)多齒，多齒處于兩個(gè)正常齒的1/2處。曲軸凸輪信號(hào)盤(pán)如圖1所示。曲軸相鄰兩正常齒間角度為6 CA，缺齒為3倍正常齒間角度；凸輪相鄰兩正常齒間角度為60 CA，多齒位于兩正常齒中間位置。

圖1 曲軸凸輪信號(hào)盤(pán)

2 信號(hào)處理與計(jì)算

2.1 曲軸和凸輪軸信號(hào)處理

在ECU對(duì)曲軸和凸輪信號(hào)進(jìn)行計(jì)算之前要先對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。處理過(guò)程包括：信號(hào)診斷、判斷齒間時(shí)間的合理性、判斷數(shù)齒是否正常、分頻等。診斷主要是判斷有無(wú)信號(hào)輸入MCU。本算法中使用Infineon XC2785芯片的捕獲比較模塊CCUx來(lái)處理曲軸和凸輪信號(hào)。使用英飛凌開(kāi)發(fā)軟件DaVE配置單片機(jī)的捕獲比較單元，使用CCU60和CCU62模塊分別捕捉曲軸信號(hào)和凸輪信號(hào)。設(shè)置捕獲定時(shí)器T12和T13加入捕獲中斷和定時(shí)器溢出中斷并使能輸入通道。如果信號(hào)輸入正常，在每次檢測(cè)到曲軸信號(hào)上升沿或者凸輪信號(hào)下降沿時(shí)進(jìn)入捕獲中斷，在中斷中要區(qū)分是否是首次進(jìn)入捕獲中斷，首次進(jìn)入中斷對(duì)應(yīng)第一齒的開(kāi)始時(shí)刻。算法認(rèn)為每個(gè)齒的開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻都應(yīng)該為零。所以首次進(jìn)入捕獲中斷時(shí)置標(biāo)志位F_FirstCrkInterrupt和F_FirstCamInterrupt為零，表示已經(jīng)捕獲到第一齒并清零定時(shí)器和重啟定時(shí)器。如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不為零而且單片機(jī)判斷長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)捕獲中斷則可斷定傳感器故障。對(duì)齒間時(shí)間合理性的判斷是為了進(jìn)行濾波、轉(zhuǎn)速限制和判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否停止。曲軸和凸輪傳感器信號(hào)輸入單片機(jī)可能會(huì)有些許干擾。這樣就導(dǎo)致信號(hào)上出現(xiàn)較多毛刺，干擾之后的轉(zhuǎn)速計(jì)算。濾波算法是指首先給出一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速區(qū)間，計(jì)算出相鄰兩齒間時(shí)間的范圍。如圖2所示。(t2,t3)為下次曲軸信號(hào)下降沿的合理性范圍。若下次的曲軸信號(hào)下降沿的位置在(t2,t3)區(qū)間內(nèi)，則認(rèn)為曲軸信號(hào)是合理的。若該下降沿落在區(qū)間(t1,t2)，則表明發(fā)動(dòng)機(jī)加速過(guò)快在大速度區(qū)間；如果下降沿的位置位于區(qū)間(t3,+∞)，則表明減速過(guò)快在小速度區(qū)間。同時(shí)對(duì)于出現(xiàn)在(t1,t2)的曲軸信號(hào)下降沿，也有可能是高頻干擾導(dǎo)致出現(xiàn)了毛刺。軟件中認(rèn)為如果齒間時(shí)間錯(cuò)誤計(jì)數(shù)大于等于5則置標(biāo)志位F_CrkSensor和F_CamSensor為0，該標(biāo)志位指示曲軸和凸輪信號(hào)齒間時(shí)間是否正常。

圖2 信號(hào)合理性判斷示意圖

2.2 曲軸凸輪轉(zhuǎn)速計(jì)算

轉(zhuǎn)速計(jì)算分為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和平均轉(zhuǎn)速的計(jì)算。對(duì)于點(diǎn)火和噴油過(guò)程來(lái)說(shuō)，持續(xù)時(shí)間都在幾毫秒內(nèi)完成。在這么短時(shí)間內(nèi)需要使用瞬時(shí)轉(zhuǎn)速計(jì)算點(diǎn)火和噴油脈寬。首先計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)速，由于定時(shí)器溢出時(shí)間為836 ms并且對(duì)于每個(gè)齒都是從零開(kāi)始計(jì)時(shí)所以不用考慮在單個(gè)齒間時(shí)定時(shí)器會(huì)溢出中斷，因此捕獲到的時(shí)間即為齒間間隔時(shí)間。設(shè)無(wú)符號(hào)整型變量i_Vary為累加次數(shù)。當(dāng)本次齒間時(shí)間大于上次齒間時(shí)間的2.5倍時(shí)即捕獲到了缺齒。然后對(duì)本次齒間時(shí)間除以3進(jìn)行分頻再累加，當(dāng)條件i_Vary%20為零時(shí)調(diào)用曲軸平均轉(zhuǎn)速計(jì)算函數(shù)計(jì)算平均轉(zhuǎn)速。瞬時(shí)轉(zhuǎn)速則在分頻后每經(jīng)過(guò)一齒便調(diào)用一次曲軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速計(jì)算函數(shù)計(jì)算瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。凸輪信號(hào)由于相鄰齒間間距較大，單片機(jī)在相鄰齒間時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生溢出中斷，因此，需要設(shè)置一個(gè)變量F_Caminterrupt來(lái)記錄溢出次數(shù)。這樣一來(lái)凸輪齒間計(jì)數(shù)值就可以表示成:當(dāng)前計(jì)數(shù)值+65536*F_Caminterrupt，累加一周后調(diào)用凸輪平均轉(zhuǎn)速計(jì)算函數(shù)。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)相位判斷

3.1 數(shù)齒正確性判斷

在本算法中發(fā)動(dòng)機(jī)要同步的首要任務(wù)是凸輪數(shù)齒正確。由于凸輪多齒在正常齒中間所以設(shè)凸輪多齒后第一齒為7號(hào)齒。如果凸輪信號(hào)正常，在缺齒來(lái)臨時(shí)若此時(shí)凸輪齒為6號(hào)齒則置曲軸齒號(hào)為0號(hào)；若此時(shí)凸輪齒為2號(hào)齒則置曲軸齒號(hào)為60號(hào)。并且同時(shí)置同步標(biāo)志位F_Syn為1。當(dāng)下次缺齒來(lái)臨判斷上一齒號(hào)是否為57或117號(hào)齒，如果連續(xù)三次判斷錯(cuò)誤則置標(biāo)志位F_CrkTeeth為0，表示數(shù)齒錯(cuò)誤停止判斷。

3.2 判缸方式

根據(jù)曲軸凸輪信號(hào)正常標(biāo)志位的值可以將判缸方式分為4類。若曲軸信號(hào)正常、凸輪信號(hào)正常則使用方式1；若曲軸信號(hào)不正常、凸輪信號(hào)正常則使用方式2；若曲軸信號(hào)正常、凸輪信號(hào)不正常則使用方式3；最后，若曲軸和凸輪信號(hào)均不正常則輸出判缸錯(cuò)誤。如圖3是發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)相位圖。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸凸輪信號(hào)

1)曲軸凸輪聯(lián)合判缸：此模式下核心工作是準(zhǔn)確找到缺齒后第一齒的齒號(hào)。已知真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸所對(duì)應(yīng)的壓縮上止點(diǎn)(4-1-5-3-6-2)為12、32、52、72、92、112。當(dāng)遇到缺齒時(shí)，凸輪位置可能處于2號(hào)齒范圍和6號(hào)齒范圍。若此時(shí)凸輪齒等于6，則缺齒后第一齒為0號(hào)齒；若此時(shí)凸輪齒等于2，則缺齒后第一齒為60齒。一旦確定了缺齒后第一齒的齒號(hào)則數(shù)齒就可準(zhǔn)確找到各缸壓縮上止點(diǎn)位置。

2)凸輪單獨(dú)判缸:當(dāng)曲軸信號(hào)失效時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)能由凸輪信號(hào)單獨(dú)判缸成功。此為“跛車回家”模式，定義在每檢測(cè)到一個(gè)凸輪齒后，在此凸輪齒之后72 CA處為相應(yīng)氣缸壓縮上止點(diǎn)。如檢測(cè)到凸輪齒1號(hào)齒，在此位置根據(jù)轉(zhuǎn)速定時(shí)可輸出1號(hào)缸壓縮上止點(diǎn)；同理2號(hào)齒來(lái)臨，則72 CA之后輸出5號(hào)缸壓縮上止點(diǎn)。

3)曲軸猜缸:當(dāng)凸輪信號(hào)失效時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)能在曲軸信號(hào)單獨(dú)作用下判缸成功。這種方法為“猜缸”模式。當(dāng)缺齒來(lái)臨時(shí)后一齒可能為0號(hào)齒或60號(hào)齒。首次猜缸時(shí)假設(shè)為0號(hào)齒則數(shù)齒12次后為4缸壓縮上止點(diǎn)。如果一系列猜缸動(dòng)作正確的話轉(zhuǎn)速會(huì)上升，否則轉(zhuǎn)速就下降。轉(zhuǎn)速上升則程序認(rèn)為猜缸正確，在齒號(hào)為12、32、52、72、92、112時(shí)輸出4-1-5-3-6-2點(diǎn)火時(shí)序；如果轉(zhuǎn)速下降則缺齒后第一齒為60號(hào)齒，然后在72、92、112、12、32、52輸出3-6-2-4-1-5時(shí)序。連續(xù)猜缸三次不對(duì)就停止猜缸。

4)判缸錯(cuò)誤:當(dāng)曲軸和凸輪軸信號(hào)均失效時(shí)，判缸模式錯(cuò)誤不進(jìn)行判缸。

4 點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

利用Infineon XC2785作為主芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)MC33810。MC33810作為Freescale新一代點(diǎn)火/噴油驅(qū)動(dòng)芯片，具有響應(yīng)速度快、耗能低等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。廣泛應(yīng)用于汽油機(jī)和氣體機(jī)ECU中。MC33810通過(guò)SPI總線與主芯片進(jìn)行同步串口通訊。本算法中MC33810的門(mén)控預(yù)驅(qū)動(dòng)采用并行控制，即主芯片通過(guò)定時(shí)器輸出高電平脈寬到MC33810的門(mén)控輸入端GINx，相應(yīng)的在門(mén)控預(yù)驅(qū)動(dòng)GDx端口處輸出相同脈寬波形來(lái)驅(qū)動(dòng)火花塞點(diǎn)火。

4.1 點(diǎn)火提前角計(jì)算

點(diǎn)火模塊在發(fā)動(dòng)機(jī)相位確定后輸出點(diǎn)火信息。要想在正確的時(shí)刻點(diǎn)火首先要計(jì)算出準(zhǔn)確的點(diǎn)火提前角。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳，需要制定合理可靠的點(diǎn)火正時(shí)控制策略，點(diǎn)火時(shí)刻直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃料經(jīng)濟(jì)性，點(diǎn)火過(guò)早會(huì)導(dǎo)致爆燃，延遲點(diǎn)火能有效降低HC排放，減少爆燃。從而提高氣體機(jī)的性能，達(dá)到環(huán)保的效果。但過(guò)遲點(diǎn)火又會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率。點(diǎn)火提前角計(jì)算主要分為啟動(dòng)工況、怠速工況及正常運(yùn)行工況。

1)起動(dòng)工況點(diǎn)火提前角根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力，查詢起動(dòng)工況的脈譜圖獲得起動(dòng)條件的點(diǎn)火提前角。

2)怠速工況的基本點(diǎn)火提前角的確定是根據(jù)是否接通空調(diào)使能開(kāi)關(guān)，用相應(yīng)的代替值來(lái)作為點(diǎn)火提前角。

3)在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，實(shí)際點(diǎn)火提前角等于基本點(diǎn)火提前角和修正后的點(diǎn)火提前角之和。

電控發(fā)動(dòng)機(jī)中點(diǎn)火提前角由一系列復(fù)雜的控制邏輯得出，其中核心是通過(guò)查轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力的二維脈譜表得出基本點(diǎn)火提前角，然后再經(jīng)過(guò)其他控制算法進(jìn)行實(shí)時(shí)修正得到該工況下精確的點(diǎn)火提前角[6]。點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)中提前角大概在7～24 CA之間。

4.2 點(diǎn)火時(shí)間確定

點(diǎn)火能量是指發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)火花塞兩級(jí)之間跳火所釋放的能量，是點(diǎn)火系統(tǒng)中重要的指標(biāo)。確定點(diǎn)火能量水平的高低是由點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電流和初級(jí)繞組電流的通電時(shí)間決定，時(shí)間越長(zhǎng)，在次級(jí)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就更高。但另一方面，確保初級(jí)線圈可以提供足夠高的電流產(chǎn)生足夠高的次級(jí)電壓，但也要防止通電過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致點(diǎn)火線圈過(guò)熱。氣體機(jī)所需要的點(diǎn)火能量一般比汽油機(jī)要大。為了確保不失火，點(diǎn)火能量一般在50～80 mJ范圍內(nèi)。所以程序中設(shè)置點(diǎn)火脈寬為3 ms。

4.3 點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

在發(fā)動(dòng)機(jī)電控中，點(diǎn)火提前角是從點(diǎn)火脈沖下降沿開(kāi)始算起。點(diǎn)火脈沖結(jié)束，次級(jí)線圈開(kāi)始觸發(fā)點(diǎn)火。程序中在得到點(diǎn)火提前角之后還應(yīng)計(jì)算出總提前角，其包含點(diǎn)火持續(xù)期內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度加上在該工況下經(jīng)點(diǎn)火控制策略得出的點(diǎn)火提前角。在算法中設(shè)變量IGN_Adv_total為總提前角，IGN_Adv為點(diǎn)火提前角，上止點(diǎn)齒號(hào)為T(mén)DC_Next，點(diǎn)火齒為IGN_Teeth，點(diǎn)火持續(xù)期為T(mén)_ms。則IGN_Adv_total=IGN_Adv+(6.0f*T_ms*CrkAvrgSpeed)/1000，公式后半部是將此轉(zhuǎn)速下的點(diǎn)火脈寬轉(zhuǎn)化成曲軸轉(zhuǎn)角，CrkAvrgSpeed是平均轉(zhuǎn)速，然后再計(jì)算IGN_Adv_total/6的值。若為整數(shù)則表示在上止點(diǎn)前提前整數(shù)個(gè)曲軸齒，此時(shí)不需要定時(shí)器輸出延遲，點(diǎn)火齒IGN_Teeth=TDC_Next-IGN_Adv_total/6。點(diǎn)火齒來(lái)臨即輸出點(diǎn)火時(shí)刻，否則不為整數(shù)則表示在上止點(diǎn)前提前的曲軸齒數(shù)不為整數(shù)，此時(shí)需要定時(shí)器輸出延遲，點(diǎn)火齒IGN_Teeth=TDC_Next- IGN_Adv_total /6-1，定時(shí)延遲結(jié)束輸出點(diǎn)火時(shí)刻。點(diǎn)火算法流程如圖4所示。

圖4 點(diǎn)火程序流程圖

5 試驗(yàn)與結(jié)果

對(duì)所設(shè)計(jì)的點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，首先以點(diǎn)火芯片和IGBT為測(cè)量目標(biāo)，測(cè)得點(diǎn)火芯片MC33810的GINx端輸入信號(hào)和IGBT基極信號(hào)，如圖5所示。圖中上半部波形為GINx端輸入信號(hào)，下半部波形為IGBT基極信號(hào)。此時(shí)，MC33810芯片接收來(lái)自主芯片的控制信號(hào)，輸出相應(yīng)的控制邏輯。脈沖波形穩(wěn)定無(wú)其他波形干擾。

圖5 點(diǎn)火脈寬3 ms時(shí)波形

再以點(diǎn)火線圈為測(cè)試目標(biāo)，通過(guò)電流卡鉗和示波器測(cè)得點(diǎn)火線圈電流和輸入信號(hào),如圖6所示。圖6上半部分為點(diǎn)火輸入GINx信號(hào)，下半部分為線圈電流信號(hào)。點(diǎn)火線圈電流在3 ms點(diǎn)火脈寬高電平結(jié)束時(shí)電流立刻降到零，從而激發(fā)次級(jí)線圈產(chǎn)生高壓，火花塞跳火。圖中電流波形在點(diǎn)火信號(hào)高電平來(lái)臨之后逐漸上升，如果DAC值或采樣點(diǎn)阻值設(shè)置不當(dāng)，波形后半部分會(huì)有下降趨勢(shì)，原因則是MC33810芯片中電流DAC值與硬件電路上采樣電阻未完全匹配，點(diǎn)火芯片在電流上升到DAC值之后進(jìn)行了過(guò)流保護(hù)。

圖6 輸入信號(hào)和初級(jí)線圈電流波形

選擇Infienon XC2785芯片作為微控制器，采用MC33810作為點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)了該點(diǎn)火算法。利用曲軸和凸輪信號(hào)進(jìn)行相位信號(hào)分析與判斷，以診斷得轉(zhuǎn)速傳感器工作是否正常。根據(jù)所判斷的轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)正?；蛉笔闆r，設(shè)計(jì)相應(yīng)的點(diǎn)火輸出控制策略。利用曲軸和凸輪軸進(jìn)行壓縮上止點(diǎn)相位判斷并進(jìn)行點(diǎn)火正時(shí)控制。通過(guò)試驗(yàn)表明，該算法可以很好地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火線圈的驅(qū)動(dòng)，并且具有代碼量小、執(zhí)行效率高等優(yōu)點(diǎn)。具有一定的應(yīng)用意義。

6 結(jié)束語(yǔ)

選擇Freescale MC33810與Infineon XC2785搭配作為點(diǎn)火系統(tǒng)硬件電路核心。能實(shí)現(xiàn)如下功能：

1) 以MC33810為核心的點(diǎn)火芯片可以直接驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈，省去了復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，減輕了CPU的任務(wù)負(fù)擔(dān)；

2) MC33810具有門(mén)控驅(qū)動(dòng)和低邊驅(qū)動(dòng)兩類輸出口。兩類驅(qū)動(dòng)輸出均可由SPI串口控制，或由GINx和DINx并口單獨(dú)輸入控制。驅(qū)動(dòng)方式靈活；

3)MC33810通過(guò)內(nèi)部DAC設(shè)置電流比較閾值能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)外部點(diǎn)火線圈電流。并可以通過(guò)IO口向XC2785發(fā)出點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電流的反饋監(jiān)控信號(hào)，保護(hù)點(diǎn)火線圈；

4)MC33810 能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)火電壓、點(diǎn)火電流、線圈溫度等，并可以診斷驅(qū)動(dòng)電路是否出現(xiàn)短路或線圈開(kāi)路等。通過(guò)試驗(yàn)表明，該算法可以較好地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火線圈的驅(qū)動(dòng)，并且軟件架構(gòu)簡(jiǎn)單、代碼執(zhí)行效率高。具有一定的工程應(yīng)用性。

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Design of Ignition Driven Based on MC33810 for ECU

Feng Chen，Wu Changshui，Huang Mintao，Wang Zhibin

(College of Automotive Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620,China)

In view of the electrical control system of a 6 cylinder gas machine,we selected Infineon XC2785 as the micro control union and designed a set of ignition driven based on MC33810.Through the analysis and diagnosis of crankshaft and camshaft signal,ECU could judge the state of speed sensor. According to the judgment of normal or missing state of speed sensor signal,we designed the corresponding output ignition control strategy.ECU used the crankshaft and camshaft signals to judge the compression TDC and controlled the ignition timing.According to the different crankshaft rotation delay on account of different rotating speed,the ignition output strategy of counting teeth and timing was designed.Finally the feasibility of the algorithm was verified by experiment.

diagnosis;spark advance angle;MAP;ignition delay

2017-04-02；

2017-06-07。

上海市科委“創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”項(xiàng)目(17030501300)。

馮 琛(1991-)，男，河南周口人，碩士研究生，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)電控方向的研究。

1671-4598(2017)12-0146-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.038

TP273

A