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随着汽车产业的发展,从国家政策、驾驶体验、市场竞争等各个方面都对汽车提出了更为严苛的要求,致使发动机ECU的控制模块越来越来复杂,则控制模块中的参数越来越多,但开发周期要求越来越短,传统的ECU开发方法已不能满足要求,基于以上所出现的问题,现代ECU开发方法为基于模型的开发流程,其中快速控制原型和硬件在环仿真是重要的两部分,可以缩短ECU开发周期,降低高校、研究所及公司研发部门等的研发成本,提高开发ECU的安全性和可靠性。首先,本文以北汽整车E150的发动机A151为原型,对硬件在环仿真系统的传感器信号、执行器信号、通讯及整体功能进行了需求分析,并详细分析和对比了国内外硬件在环仿真系统方案,考虑到目前的实验室科研基础,本课题选择了一种自制研发的硬件在环仿真系统的总体设计方案,并设计了系统模块化原理框图,实现对发动机控制策略的基础测试。其次,本文根据系统的模块化原理框图,以MC9S08DZ60单片机作为系统硬件的控制核心,以快速控制原型OpenECU为开发对象,对系统的信号输出模块、串口/CAN通讯模块、液晶显示模块以及执行器模块等进行了硬件设计,并利用CodeWarrior编程软件对系统的软件部分进行了设计,以实现发动机信号的模拟、系统与PC机之间的通讯及人机交互界面等。设计并搭建了硬件在环仿真系统实物平台,以方便为OpenECU提供虚拟的发动机工作环境。最后,本文采用快速控制原型OpenECU,对其软硬件平台进行了介绍。并对汽油发动机控制策略进行了分析和设计。由于OpenECU控制器本身已经提供底层可调用的模块,在Matlab/Simulink软件环境下,搭建了该发动机的控制模型,包括传感器处理模型、执行器控制模型和冷起动工况控制模型,对其进行了离线仿真。利用硬件在环仿真系统对控制策略进行了基础的测试和验证,除此之外,搭建了实车试验平台,通过实车试验对发动机冷起动工况控制策略进行了简单测试,验证了发动机冷起动工况控制策略的可行性,达到了汽车起动,实现可靠运转的目的。