MC9S12DP256 的低功耗晶振、复位控制、看门狗及实时中断等配置和功能 更有助于系统的可靠运行[2]。 MC9S12DP256 丰富的接口资源为 ECU 输入输出功能的实现提供了方便。 负荷信号(节气门位置和进气 压力)、 水温信号、 蓄电池电压信号等系统模拟输入信号由放大滤波电路处理后,利用 MCU 的 A/D 转换模块 进行采集。通过 MCU 增强型串行通讯模块 SCI 可实现与 PC 机之间的通讯功能, 进行点火系统运行状态监 控和控制参数的匹配标定。由一个 16 位主定时器和 8 个可编程输入捕捉/输出比较定时通道构成的增强型 捕捉定时器提供了较强的定时控制功能,可充分满足高能直接点火的复杂时序控制要求。在本系统中, 两个 定时通道设置为输入捕捉功能,对经过整形处理后的曲轴位置信号和发动机转速信号进行采集处理;另六个 定时通道设置为输出比较功能,用于六个汽缸的点火线圈初级电路的通断电控制。 3 ECU 的控制软件设计 3.1 点火时序的控制方法 点火时序的控制以发动机曲轴位置信号为依据。 曲轴位置信号通过安装于凸轮轴上的霍尔传感器测量。 如图 3 所示,凸轮轴每转一周,产生七个脉冲信号,其中六个为各缸的点火基准信号,根据发动机的点火顺序,按 1、5、3、6、2、4 的缸号顺序均匀排列,各基准脉冲信号的上升沿设置在对应各缸压缩行程上止点前 40°, 相邻基准信号间相差 120°的曲轴转角。 另一个附加的脉冲信号在一缸基准脉冲信号后,其上升沿对应于 1 号 缸的上止点,用于控制系统判定 1 号缸的位置,使点火系统与发动机的工作同步,称为判缸同步信号。 MCU 利用定时器输入捕捉与输出比较功能的配合,采用延时计数法进行点火线圈初级电路通断电时序 控制。如图 3 所示,每缸基准信号的上升沿通过 MCU 输入捕捉定时器通道触发中断,并以此中断信号作为一 个控制周期的开始和点火时序控制的基准。 将每相邻两基准信号间的时间作为一个控制周期(对应曲轴 120° 转角), 控制周期时间等于主计数器的时钟周期与两基准间计数值差的乘积,前者是由 MCU 预设的常数,记作 TC;后者可通过输入捕捉通道测得,记作 NG。若此时的点火提前角为 θ,那么当基准信号出现时,只要再过(40°θ)就该进行本缸点火,这一角度被称为点火延迟角,对应的时间被称为点火延时,对应的计数器计数值 Nd。可 根据 NG。值计算如下: 将主计数器的值加上延时计数值 Nd 后送到本缸点火线圈控制的输出比较通道寄存器中,启动该通道的 输出比较功能,并预先规定该通道引脚为低电平。当计数时间到时,该引脚就自动翻转为低电平,点火线圈初 级电路断电,从而实现了本缸点火。