ECU研发流程

Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.ProposalforYourR&DEontronixCo.,Ltd.ZhongguancunPioneerTower,Suite315~32626ShangdiInformationRoadHaidian,Beijing100085Phone:[phone]Fax:[phone]Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.一、发动机电控系统概述Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.发动机电控系统概述Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.发动机电控系统概述Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.发动机电控系统概述核心控制策略：点火系统的控制策略—基准点火角度基于RPM及MAP，多于25项修正参量以补偿不同的发动机工作状况喷油系统的控制策略—基准油量基于冷却液温度及热值，多于45项修正参量以补偿不同的发动机工作状况排放相关控制策略Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.汽车工程中的ECU类型原型ECU—原型阶段：-或者叫原型PCM(PowertrainControlModule)，代表设计产品的早期阶段。主要是用来定义基本结构，设计底层软件以及开发控制策略。硬件配置较为灵活，信号调节和输出信号驱动都是初始设计的。一般来讲，体积比较大，并未考虑产品阶段的要求。换言之，原型ECU是用来设计实现软件功能的。开发ECU—标定阶段：-或者叫标定ECU，开发PCM，代表设计产品的优化阶段。需要将原型ECU上开发的软件移植到开发ECU中，在开发ECU中主要用来修改ECU的标定参数，以使得ECU与具体的发动机或者整车能够匹配。已经和产品ECU极为相似，结构相同，很多开发ECU都是基于产品ECU的基础上修改的。在开发ECU中，只可以改标定参数，但不可以改策略。换言之，开发ECU是用来优化软件质量的。产品ECU—SOP阶段：-或者叫产品PCM，代表设计产品的SOP阶段。经过原型设计，匹配标定，最终的软件以及标定参数被固化到产品ECU的存储器中，需要进一步优化产品的电气性能及电磁兼容性能等等。产品ECU的内容一般情况下是不可修改的Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.发动机ECU开发流程Specification&FunctionDesign功能设计整车性能验收VehicleCalibration整车标定OfflineSimulation离线仿真Hardware-in-the-loop硬件在环仿真FunctionValidation功能验证RapidPrototyping原型算法开发ExecutableCodeinECU生成ECU中的可执行代码TestBenchTesting&Calibration台架开发和标定SimulinkV-CycleCopyright©2008EontronixCo.,Ltd.二、原型开发阶段Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTronMotoTron开发平台共轨驱动线圈式喷油器Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTronMotoTron开发平台共轨驱动线圈式喷油器Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTronMotoTron开发平台共轨驱动压电式喷油器Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTron特点：•适用于4/6/8缸发动机基于MotorolaMPC555/565微处理器，•提供各种发动机传感器信号输入接口•Matlab/Simulink开发环境，自动代码•生成产品级硬件•两个CAN2.0B数据传输通道•CCP实时标定与ATIVISION标定软件无缝连接•共轨驱动可根据系统不同要求进行匹配使用该平台的优势：通过使用该平台进行高压共轨发动机电控系统的开发，可以为用户减少大量的开发时间和成本，并且提供成熟稳定的接口，用户可以把精力和时间更加有效的投入到控制策略以及燃烧过程的设计和开发工作中。Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTronMotoHawk是一套基于生产ECU的快速开发平台。从控制策略开发、测试到验证，该平台为研发人员提供了一套完整的解决方案。整个建模过程是以ControlCore底层软件为基础，通过Simulink/Stateflow/RTW来完成。与dSpace系统或其它平台不同的是：MotoHawk利用生产ECU为硬件平台，已经集成了车上常用的传感器和执行器的接口，无需用户重新开发，从而大大缩短了从开发到生产的周期，而且成本较低。Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTronControlDesignPCMHUDMotoTuneMotoHawkTMRequirementsArchitectureValidationVerificationDomainExpertiseControlRealizationAnArchitecture-basedDesignProcessforDeployingControlSoftwareintoProductionusingMathWorksTools.DefineRequirements&ArchitectureDefineAlgorithmsProductionCodeGenerationHardwareInLoopTestingEnvironmentInLoopTestingCopyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案A－MotoTron•通过使用MotoHawk完成了控制算法的规格定义和功能设计之后，用户需要将软件策略针对相应硬件ECU自动生成可执行性代码，并通过专业的调试工具，将其刷写到ECU中，并能够进行一些底层的调试。MotoTune就是用来完成这一功能的。MotoTune标定工具能够实现各种典型的调试功能，而且其界面直观友好，用户可以很容易地获得ECU中RAM和ROM内的每个相关参数，并对其进行分析、调节或修改。主要特性：•所有的ROM和RAM参量均可以工程单位显示•能同时连接多个ECU，单个ECU可以连接多个应用程序•完善的在线帮助系统，用户可自定义快捷键•界面友好，操作简便易用Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACFI2RE+dSPACE发动机快速开发系统FI2RECopyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACFI2RE:„FlexibleInjectionandIgnitionforRapidEngineering“•控制所有电磁阀式和压电晶体式喷油嘴•可在曲轴每转720度范围内，为每一缸提供多达5次喷油和3次点火•最多可控制12个喷油嘴•可处理任意类型速度/角度传感器信号•集成了轨压控制器•同时可实现节气门和EGR阀位置控制•简单易用的基于Windows的控制软件Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPAC一般特性：•每周期实现5次喷射和3次点火•角度分辨度：0.1°曲轴角度,时基:1μs曲轴和凸轮轴•任意传感器类型(模拟传感器,霍尔,数字式传感器)•任意正时类型(e.g.60-2,36+1,120-1)点火驱动级•可驱动任意点火线圈或点火模块压电晶体驱动级•对于压电晶体式喷油嘴，可提供最高可达430V,+/-40A•用户可以通过曲线来定义控制趋势电磁阀驱动级•对于电磁阀式喷油嘴，可提供最高可达150V,30A•具有增压,电压保持,快速电流衰减功能通用IO接口模块•轨压控制•EGR位置,节气门位置,及其他Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACE•通过新的处理模块实时检测/处理发动机缸内压力及角度信号•计算过程可根据基于Matlab/Simulink设计的模型进行处理•8通道角度信号同步采样输入•16位分辨率，0.1度曲轴转角采样转速达8000rpm•强大的FPGA过滤+数字信号处理•30MByte/sUSB2.0,10MBit/sSSI,2xCAN,RS232TRA:ThermodynamicRealtimeAnalysis“——实时热动力分析Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACE共轨喷油器电流控制曲线Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACEFI2RE—控制策略、喷油器、燃烧过程的开发平台Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACE闭环运行•产品级ECU或者开发ECU给出了目标值•通过FI2RE，可以添加或修改喷油和点火方式，或者控制新的元器件CANUSBInjection,ignition开环运行•用户可手动设置目标值•可用于元器件的稳态测试和发动机台架测试FI2RE通信接口•CAN,USB2.0,RS232,TTL,analog•PackageincludesGUIforWindows™viaCANopen•通过CCP集成第三方标定软件(e.g.INCA,Vision,CANape)Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACE单缸发动机•FI2RE可控制带有3个电磁阀的喷油嘴，每一个都由一个单独的电流曲线控制•FI2RE可实现每个周期最多20次喷油10缸汽油机•通过CAN从产品ECU中获得setpoint•通过FI2RE可以添加非常晚的后喷射•FI2RE可以添加二次喷射8缸柴油机,32l排量，1.2MW•能通过连续的对ECU按制信号的监测来设置参数值•FI2RE能将一次喷油量分成三次按制(三喷)带有双共轨的4缸柴油机•FI2RE控制3个不同的轨压controls3differentrailpressures•3个缸采用标准的电磁阀式喷油嘴•1个缸采用带有3个压电晶体阀的喷油嘴...andmanymoreCopyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACEPC控制开发模式Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.开发方案B－FI2RE+dSPACE旁路控制开发模式Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.三、产品化工程阶段Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.电控系统标定概述ECU内部的控制算法软件对于某个具体的受控发动机是固定的发动机控制策略与OBD策略包含了约7000至10000个自由参数(单值参数，二维表格，和三维图表等）对于不同的发动机、不同的车型这些参数都需要进行调整优化，使得发动机和整车达到各种驾驶性能指标并符合国家排放法规发动机匹配标定是一个重复并且投入比较大的一个过程Copyright©2008EontronixCo.,Ltd.标定过程传感器与执行器MAP标定Injectionduration,temp.-andpressuresens.,HFM,accelerator台架标定基本MAP标定EGR,boostpressure,railpressure,injectioninitiation,pilotquantity控制器调整EGR,boostpressure,railpressure,(Cylinderb