二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
基于CAN通讯的Boot Loader组件
下位机(ECU) Bootloader USBCAN 上位机(PC) API for USBCAN
内存分配 下位机校验与代码控制策略 上位机监控软件开发 通过CAN总线实现ECU自检、数据管 理、权限管理、软件更新维护
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二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
基于CCP协议的标定组件
CCP协议
ECU内存分配 CCP协议底层驱动 上位机监控界面
在线监控、标定 数据保存、 数据下载等功能
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汇报提纲
一 二 三 四 汽车电子技术发展现状 共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统关键技术开发 共轨电控系统测试及应用
ECU电磁兼容测试： 静电放电测试 ESD静电放电产生的电骚扰 沿电源线的电瞬态传导测试 传导发射和辐射骚扰
喷射特征状态字 7 6 预喷3 5 预喷2 4 预喷1 3 2 主喷 1 后喷2 0 后喷1
喷射释放及优先级处理
喷射特征状态字
最终喷射特征状态 喷射优先级特征字
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三、共轨电控系统关键技术开发
共轨压力协调控制
RAIL_PRECTL_MEUN(3) closed loop (MeUn) no plausibility check
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三、共轨电控系统关键技术开发
故障诊断管理策略设计
输入信号范围检测 输入信号合理性检测
1.状态监测 确认到有故障产 生，并对故障路 径赋值 满足条件， 故障确认 1.开机读取故障 确认到有故障产 生，并对故障路径 赋值
根据故障路径查表三， 确定故障的基本参数
输出信号合理性检测
系统运行状态监控 故障路径搜集 故障信息判断及记录 故障信息处理及应对控制策略 完成与诊断仪等的通信
8
一、汽车电子技术发展现状
中国汽研在汽车电子技术领域坚持自主研发，主要在如下领 域开展技术及产品开发 发动机电控：柴油机高压共轨控制系统，柴油双燃料 控制系统，增程器控制系统等。 燃气汽车：乘用车单一燃料燃气控制系统，商用车单 一燃料燃气电控系统，双燃料电控系统，燃气电控系统 关键零部件。
电动汽车：电动汽车整车控制器、乘用纯电动汽车动 力总成及控制系统、电机驱动控制系统等。
7
一、汽车电子技术发展现状
国内现状： 技术：关键技术领域发展起步较晚，主流跨国公司技 术垄断，发动机控制系统等核心技术仍然掌握在少数发 达国家手中。 研发：国内高效、企业及科研机构开展了系列自主产 品开发工作，但量产应用数量有限，前瞻技术研发投入 不够。 产品：产品性能及质量等方面一定差距，缺乏信心和 信任，规模应用困难。 应用：本土汽车电子的技术、产业规模竞争能力较 弱，自主技术产业化、规模化发展任重而道远。
数字量采集：开关信号、转速、相位
特殊信号处理：氧传感器 输出驱动：继电器、开关、故障灯、电磁阀 H桥驱动：直流电机 复杂驱动：喷油器高速电磁阀快速响应驱动
15
二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统硬件平台设计方案
32位高性能微处理器ST公司的SPC563M64
数字IO JTAG调试接口电路 BOOTLOADER更新 标定接口
5
一、汽车电子技术发展现状
动力总成控制 发动机 变速器 后处理系统 电驱动 电池管理系统 音响及信息娱乐系统 仪表 GPS/导航系统 卫星/数字广播 电影/游戏 扩展接口-USB，MP3，IPOD
底盘与安全控制 刹车/牵引/动力制动 悬挂/转向/稳定性 辅助安全（胎压监测 系统、雷达防撞、防盗 器） 无钥匙进入 ……….
总结及讨论
五
3
一、汽车电子技术发展现状
我国汽车产销量持续增长---量的变化
2015年我国汽车产销分别完成2450.33万辆和2459.76万辆，创 历史新高，比上年分别增长3.3%和4.7%，总体呈现平稳增长态 势。我国汽车工业已成为国民经济快速增长中的重要组成部分。
4
一、汽车电子技术发展现状
汽车技术水平及要求不断提高---质的变化 现代的汽车不仅仅是一种交通工具，而是一种高科技产品。 汽车产品需求 • 节能、环保 • 安全、舒适 推动技术变革 技术发展趋势 • 电动化 • 智能化 • 网联化 汽车电子技术应用呈几何级数地增加，占整车成本比重达 到25％～40％。汽车电子产品向着功能多元化、控制集成 化、开发平台化、系统网络化和技术一体化方向发展。
8
RAIL_CTL_MEUN (5) closed loop (MeUn) plausibility check
2
4
1 4
9 11
RAIL_STRT (0) open loop no plausibility check
21
15
RAIL_SHUTOFF_SYS (7) open loop no plausibility check
2、故障路径处理方式 查表得出故障的分类处 理参数，进行分类，根 据分类确定处理方式
4、故障状态控制器 比对当前故障，是否 已经存储；是否故障 恢复，在停机后删除 未存储 已存储 8、抑制 故障 处理程序 恢复 查表四， 进行FID 抑制 9、动态优 先级计算 根据 FID 的 优先级参 数计算
5、冻结数据帧 获取当前发动 机参数
总结及讨论
五
28
四、共轨电控系统测试及应用
采用扭矩架构、集成OBD诊断、EGR控制、SCR喷射控制等功能，可根据 用户需求定制软硬件相关参数，单缸每循环最大喷射次数5次。
版本1（CAERI-EDC-V1.0）:
应用电压：12V/24V; 应用机型：4-6缸轻、中、重型柴油机； 排放水平：满足国3、国4排放；
时钟电路 数字信号处理电路
CAN通信
发动机控制功能
模拟IO
SPC563M64 单片 机
模拟信号处理电路
调压阀、EGR阀 等驱动
PWM输出
整车控制功能 适用于4/6缸柴油机 2路CAN标准通讯接口 标准电气接口
+12V 蓄电池反保护
脉冲量调理
电源管 理模块
喷射使能信号
喷射电流大 小采集
共轨电控系统设计方案
12
二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
后处理系统直接控制
共轨电控系统设计方案
13
二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
后处理系统通讯协同控制
共轨电控系统设计方案
14
二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统硬件平台设计方案
采用模块化电路设计，利于系统平台升级及其它系统兼容，主要包 括如下系列模块： 微控制器模块：SPC563M64 电源管理模块：12V、5V、3.3V、48-110V升压 模拟量采集处理模块：温度、压力、位置等
第1代共轨ECU
版本2（CAERI-EDC-V2.0）:
应用电压：12V; 应用机型：4-6缸轻、中型柴油机； 排放水平：满足国3、国4、国5排放；
第2代共轨ECU
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四、共轨电控系统测试及应用
EMC及环境及可靠性测试
ECU环境测试： 高低温及温变测试 温湿度测试 耐腐蚀(盐雾)实验 机械振动实验
CPLD时序调理模块 喷油器 升压电路
ECU硬件总体逻辑框图
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二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统软件平台设计方案
基于AUTOSAR架构，采用模块化设计，开发系列软件组件及工具主 要包括：
基于AUTOSAR的底层软件架构组件 基于CANape的标定组件及工具 CAN、CCP协议通信组件及应用 基于CAN、KWP2000的诊断组件及工具 基于CAN和RS-232的Boot Loader组件及工具
3、判断故障触发条件 根据分类处理参数与当前 发动机状态对比，计算故 障触发是否满足条件 比对故障条件
6、故障内存 管理 满足删除条件后，停 机删除故障
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汇报提纲
一 二 三 四 汽车电子技术发展现状 共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统关键技术开发 共轨电控系统测试及应用
智能汽车：车辆网、物联网、ADAS及测试评价等。
9
汇报提纲
一 二 三 四 汽车电子技术发展现状 共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统关键技术开发 共轨电控系统测试及应用
总结及讨论
五
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二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
共轨电控系统设计方案
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二、共轨柴油机电控软硬件平台方案
自动变速器协同控制
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RAIL_DEFLATE (11) open loop no plausibility check
ADC 传感器输入
轨压采集
轨压
转速 油量 电池电压
轨压设定值 计算
轨压设定值
控制状态协 流量设定值 燃油计量阀 控制占空比 调管理及闭 控制 环PID调节
预控制流量值 转速 油量 设定值修正 及限制值计 算 预控制值计 算 PID参数及 限制值计算
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三、共轨电控系统关键技术开发
基于扭矩架构的应用控制软件设计
以整车控制为系统控制对
象，以输出扭矩为首要考虑因 素；经济效率、排放控制等性 能要求起约束作用。 通过扭矩为接口协调发动机 内外部请求以及适应环境变 化；稳定性好，适应性强，扩 展性能好
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三、共轨电控系统关键技术开发
多次喷射协调控制
车载网络 CAN LIN FlexRay MOST ……….
车身及舒适系统 空调控制 智能中央电气盒 座椅、后视镜、方向盘 智能灯光系统 电动门、窗、雨刮 ………
6
一、汽车电子技术发展现状
我国汽车电子技术产品需求巨大，汽车电子产业规模增长态 势持续强劲 4500
4000 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1739 2198 2407 2672 3120 3605