电控高压共轨
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案(二)
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油喷射系统在汽车工业中的地位日益重要。
电控高压共轨喷射系统（HPDI）作为新一代燃油喷射技术，具有更高的燃油喷射压力和更精确的喷油控制，能够显著降低燃油消耗和排放。
目前，HPDI技术在国外汽车企业中得到了广泛应用，但在中国，此技术尚处于起步阶段。
因此，开展HPDI技术的研发生产具有强烈的现实意义和广阔的市场前景。
2. 工作原理电控高压共轨喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器和电控单元组成。
工作原理是：高压油泵将燃油加压至100MPa以上，通过高压油轨将燃油输送至喷油器。
在喷油器内，高压燃油通过电磁阀控制喷出，经过雾化后与空气混合，实现燃油喷射。
电控单元根据发动机工况和传感器信号，精确控制喷油量和喷油时刻。
3. 实施计划步骤3.1 技术研究：进行HPDI技术的深入研究和实验验证，包括高压油泵的设计与制造、高压油轨的材质与加工、喷油器的结构设计、电磁阀的控制逻辑等。
3.2 生产工艺制定：根据技术研究结果，制定生产工艺流程和质量控制方案。
3.3 设备采购与调试：采购生产所需的设备，并进行安装调试。
3.4 产品试制：按照制定的生产工艺和质量控制方案，进行小批量试制。
3.5 产品测试与验证：对试制的产品进行性能测试和可靠性验证，并对存在的问题进行改进。
3.6 扩大生产：经过验证后，逐步扩大生产规模，并考虑与汽车企业进行合作。
4. 适用范围本研发生产方案适用于汽车、发动机等领域，特别是适用于燃油经济性要求较高和排放标准严格的领域。
未来，HPDI技术还可应用于船舶、航空等领域的燃油喷射系统。
5. 创新要点5.1 高压油泵的设计与制造技术：实现燃油的高压化，提高燃油喷射压力。
5.2 高压油轨的材质与加工技术：选择合适的材质和加工工艺，确保高压燃油的输送安全可靠。
5.3 喷油器的结构设计技术：优化喷油器的结构，提高喷油的雾化效果和均匀性。
高压共轨原理及常见电喷故障排除
工作原理 1）电磁阀断电：球阀关闭 控制腔压力＋针阀弹簧压力 > 针阀腔压力 针阀关闭，不喷射 2）电磁阀通电：球阀开启，泻油孔泻油 控制腔压力＋针阀弹簧压力 < 针阀腔压力 针阀抬起，喷射 针阀抬起速度 取决于泻油孔与进油孔的流 量差 针阀关闭速度 取决于进油孔流量 喷射响应＝电磁阀响应＋液力系统响应 一般应为 0.1ms~0.3ms (喷油速率控制的要 求)
怠速和驱动怠速控制
➢ 挂档时发动机负载加大，采用驱动怠速控制可以实现分档控制
➢ 此时PID参数和指令怠速转速均发生变化
巡航控制——暂时不用
防抖(ASD)控制 ——改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性
空调控制
➢根据空调负载调节发动机怠速转速
➢根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制
A
18
喷油器工作原理
1线圈
喷嘴置位
回油
喷嘴开启
衔铁
球阀
高
释放控制孔
压 连
充油控制孔
接 管
喷嘴关闭
针阀杆
喷嘴针阀压力环 喷孔
A
19
高压
低压
喷油器工作过程
电磁阀 衔铁 球阀
释放控制孔 充油控制孔
喷嘴置关开位闭启
喷油器脉冲 电流
控制阀升程 控制室压力
针阀杆 喷油嘴压力环 喷孔
High pressure
提升电流 Iboost A
24～ 26
设定值: 25A
保持电流 Ihold A 1A1～ 设定值: 12A 22
高压油泵 柴油进口（自滤器）
M-PROP 燃油计 量阀
高压油出口 柴油出口（到 油箱）
溢流阀
浅谈柴油机电控高压共轨技术
浅谈柴油机电控高压共轨技术摘要:电控高压共轨技术是一种燃油喷射压力与发动机转速无关的供油系统,由高压泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷油压力的产生和喷射过程彼此完全分开。
关键词:柴油机共轨喷油压力控制提高柴油机动力性,实现低污染、低油耗的中心任务就是改善柴油机的燃烧过程。
也就是要保证组成燃烧过程的进气、喷油、燃烧三要素中的油、气良好混合和在不同工况下满足不同的燃烧和放热要求。
其中喷油是最重要的因素。
所谓电控高压共轨技术主要是对喷油过程进行控制,是指在高压泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷油压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于公共供油管压力和电磁阀开启时间的长短。
一、电控高压共轨柴油机的组成1、控制系统:包含了传感器、电脑和执行器。
电脑是电控共轨燃油系统的核心部分,它根据各传感器的信息进行综合计算,完成各种处理后,求出最佳喷油时间和最合适的喷油量,并且计算出在什么时刻、在多长的时间范围内向喷油器发出开启压电阀或关闭压电阀的指令,从而精确控制发动机的工作过程。
2、燃油供给系统:包含了高压供油泵、共轨和喷油器。
高压供油泵将燃油加压成高压,输入共轨内,储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过喷油器喷入发动机汽缸内。
电控共轨系统中的喷油器是一种非常精密的压电阀,它的开启和关闭由电脑控制。
二、电控高压共轨技术工作原理:燃油从油箱被电动输油泵吸出后,经油水分离器滤清后,被送入VP分配式高压油泵,这时燃油压力为0.2Mpa。
进入VP分配泵的燃油一部分通过高压油泵上的安全阀进入油泵的润滑和冷却油路,流回油箱;一部分进入VP分配式油泵,在VP分配式高压泵中,燃油被加压到135Mpa后,被输送到蓄压器。
高压柴油从蓄压器、流量限制阀往高压油管进入喷油器后,又分两路:一路直接进入燃烧室;一路在喷油期间针阀导向部分和控制套筒与柱塞缝隙泄漏的多余燃油一起流回油箱。
电控高压共轨直喷柴油机技术图文教程
电控高压共轨直喷柴油机技术图文教程●Pizezo喷射器(压电式喷油器)Piezo 喷射器具有极快和精确的燃油量分配。
Piezo喷射器的响应时间是原系统的4倍，允许在预喷和主喷之间更短和更多可变距离的喷射。
图为Piezo喷射器由于通过能量恢复获得必需的触发能的可能，必需的触发能会相当地减少。
另外，通过简单的电控制，可达到忍受较大的电磁和基本减少感应错误。
Piezo喷射器安装在油轨上，将燃油喷入燃烧室。
每冲程的喷入量由预喷量和主喷量构成。
这种分层喷射使得柴油机燃烧过程变得柔和。
由于Piezo喷射器的配置，使其具有极快的响应速度（时间）。
因此，喷射的燃油量和剂量可以非常准确的控制，而且确保极好的循环。
喷射器由发动机控制单元控制（ECU）。
与以前的系统比较，Piezo喷射器需要相当小的触发能，它可通过可能的能量恢复得到。
注意：在发动机工作期间，连接线束连接器到发动机控制装置，喷射器必须连接可靠，否则有损坏发动机的危险。
在维修工作时，喷射器不应拆散。
每个件都不许被松动或没有拧紧，否则将引起喷射器的损坏。
●柴油共轨泵DCP柴油共轨泵由布置在一个单一壳体里的下列部件组成：内置传输泵ITP内置叶片泵的作用是将燃油从燃油箱经过燃油滤抽出，供给带有柴油的高压燃油泵。
除此之外，还有润滑高压油泵的目的。
柴油共轨泵DCP是需求控制中心，由凸轮盘驱动具有相差120°的三个排量装置的柱塞泵。
DCP提供体积流量以保证油轨正常的高压，同时也提供喷射器在发动机所所有工作条件下必需的燃油量和在DCP里的燃油压力。
油箱中的柴油完整的内置传输泵ITP(1)经燃油滤清器抽出。
燃油也被传送至润滑阀(6)和体积控制阀(2)。
平行位于燃油供应泵里的预压控制阀，当体积控制阀关闭时打开，使燃油再次到燃油泵的吸入端。
燃油经润滑阀(6)到泵里边，并从那到燃油回油管。
体积控制阀由发动机控制装置控制，计量输送到高压元件(3)的燃油量，同时到高压泵HPP。
高压共轨电控喷射柴油机原理
排量控制
燃油箱
喷油泵
公共
油槽
电磁阀 控制开启
喷油嘴
高压燃油由供油泵产生, 通过公共油槽进入到各喷油嘴. 喷油的开始与结束是由 喷油嘴中的电磁阀来控制着喷嘴中的针阀的开与闭来实现的.
6
7
电喷的燃油系统循环路径
喷油器
安全阀 燃油冷却器
公共油槽
燃油滤芯 2μm
低怠速: 5.1~13.3 kg/cm2 开启时: 3.1~11.3 kg/cm2
压力传感器
回油块
高压供油泵
低压齿轮泵 燃油排气泵 附加燃油滤芯 10μm 油水分离器
8
PC200-8 燃油系统图
限压阀
公共油槽
*
溢流阀
燃油滤芯
喷射器 手油泵
回油 单 向阀
供油泵
IMV 阀
齿轮泵
附加滤芯
燃油冷却器
燃油 燃油箱
(1) 限压阀: 1,850 bar (2) 溢流阀: 105 bar to 13 bar
PCV 与高压泵做在一起, 用来控制压力. 凸轮轴有三个峰, 泵的柱塞数就可降为气缸数的 1/3, 同时, 给公共油槽的加压次数与气 缸数相同, 这样就容易达到公共油槽中的压力稳定与平稳.
13
PC200-8供油泵
齿轮泵
供油泵
齿轮泵
进油阀
输油阀
14
*喷射量 *喷射时间 *喷射次数
公共油槽 压力传感器
油流减振器
燃油 回流
公共油槽
喷射压 力控制
1.燃油箱 2.燃油滤芯 3.供油泵 4.公共油槽 5.喷油器
6.ECU 7.传感器（G、 NE）
NE 传感器
G 传感器
喷油泵
电控高压共轨和电控单体泵柴油机对比
电控高压共轨和电控单体泵柴油机优缺点柴油机共轨式电控燃油技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感器检测技术以及先进的喷油结构于一身。
它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的精准控制，而且能实现预喷射和后喷射，从而优化喷油特性形状降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。
高压共轨全称叫做电控高压共轨，简单的说就是由一个油泵产生高压柴油，再将高压柴油储存倒共轨管里，由ECU根据各传感器的数据计算出最佳喷油正时和喷油量，再由电控的喷油器喷入汽缸进行燃烧。
它的最大特点是产生压力和喷入汽缸的过程完全分开，这样的好处是能保证每个喷油器的喷射压力一致，并且可以做到多次喷射，使燃烧更完全排放更佳。
高压共轨是通过高压油泵在共轨管里建立高压柴油，再由ECU通过各信号调节电控喷油器的喷油量及喷油正时，这里面的核心部件电控喷油器配合精度高，喷油孔直径也较小，这就对柴油的清洁程度要求也较高。
他的最大特点：1、采用先进的电子控制技术装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多，有利于柴油机燃烧过程的全程优化；2、采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影响小喷射压力控制精度较高，喷油量控制精准;3、高速电磁阀开关频率高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范围大，并且能方便地实现预喷射，后喷射等功能，为优化柴油机喷射规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效的手段；4、系统结构移植方便适应范围宽，不像单体泵柴油机对柴油机的结构形式有专门要求。
高压共轨系统均能与目前小型、中型重型柴油机很好的匹配。
单体泵柴油机电控单体泵则不同，他的外形和传统机械泵相似，但它是每缸一个单独的油泵和喷油器，有几个缸就有几个独立的单体泵。
它由ECU根据采集的数据通过油泵上的电磁阀来控制油泵的升程来达到控制喷油压力目的，与此同时ECU还能根据实时数据，调整最佳喷油时间和喷油量，与机械泵相比使得燃烧更好排放更低的作用。
Bosch电控高压共轨系统的主要特点
Ｂ Ｓ 目前 应 用 于 中 国 商 用 动 态过 程 中的超调 量可 控制在 非常 ＯＣ ｈ 为 它改变 了传统 的机械 式喷 油系统 车 市 场 的 主 要 是 其 第 二 代结 构 ，使 喷射 压 力 的 产 生 共 轨 系统 ＣＲＳＮ２ 最 大 喷 射 压 力 （
完全独 立于 发动机 的转速 和 喷射过 为 １ ０ ｂ 和 第 三 代 高 压 共 轨 耩确柔性的喷油时刻控制 ０ ａ） ６ ｒ 程 ，真正地 实现 了喷油压 力 、喷油 系 统 ＣＲＳＮ３ 最 大 喷 射 压 力 可 达 （ 在 柴 油机 高速 工况 下 ，柴 油的 时刻 、喷油量 和 多次喷射 的独 立及 １ ０ ｂ ｒ，均 可满足 国 …和 国Ｉ 的 喷射 过程 只有 千分 之几秒 。如何 控 ８ ０ ａ） Ｖ
的废 气排 放最 低 、经济性 最好 、动 时刻 的最优化 。此外 ，Ｅ ＣＵ可通过
力 性最强 ，在优 化 柴油机 的综 合性 曲轴位置和凸轮轴位置传感器来准
能 上具有很 大的 自由度 。
确 快速 地识 别 当前 柴油 机 的曲轴转
Ｂ ｓ ｈ 控高 压共 轨 系统 除 了 ｏｃ电 角和 上止 点位置 ，并 以电信 号指令
柔性 控制 ，从 而 实现 与发 动机 的完 排放要 求 制 燃油在 最佳 的 时刻喷射 ，将 直接 影 响到柴 油机 活塞上 止点 前喷入 气
美匹配 ，大大提 升 了柴油 机 的动 力 性 、经济 性 、排放及 噪声 方面 的综 独立柔性的喷射压力控制
合 性能。
缸 的油量 ，决定 着气 缸的峰 值爆发
由于传 统 的柴 油机 燃 油喷 射 系 压 力和最 高燃烧 温度 。高 的爆发压
Ｂ Ｓｈ Ｏ Ｃ 电控高 压 共轨 系统是 共 统 的喷射 压 力与柴 油机 的转速 和 负 力 和 燃 烧 温 度 可 以改 善 燃 油 经 济
电控高压共轨柴油发动机原理及特点
电控高压共轨柴油发动机原理及特点前言电控柴油发动机进入海气已有十个年头了,我们的汽车维修工还没有正确认识它;目前进入我国燃油喷射系统技术有博世、电装、德尔福等几家柴油机用电控技术来控制供油,并非想象中的那么神秘,它的发动机工作原理是一样的;我们常见电控柴油发动机均采用电控共轨或单体泵技术,其主要差异在于发动机的燃油喷射系统,发动机的外形差异不是很大,电控部分的实现、更加有利于整正性能的优化,减少排放、经济性、动力性、以及整车的舒适性等;第一章电控发动机与普通发动机的差异一、技术原理上的差异性;1、高压共轨与四气门技术结合;电控发动机目前一般采用高压共轨、四气门和涡轮增压中冷技术相结合,四气门结构二进、二排不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布置,使多孔油未均匀分布,可为燃油和空气良好混合创造条件,同时可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有圆形状的结构以实现可变涡流;这些因素的协调配合,可大大提高混合气的形成质量品质,有效降低碳烟颗粒HC碳氢和NOX 氮氧化物排放,并提高热效率;2、高压喷油和电控喷射技术;高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳,从而降低排放,提高整车性能;二、部件构成上的差异;电控高压共轨技术是指在高压油泵、共轨管、压力传感器和ECU电脑控制组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此分开的一种技术;由高压油泵把高压燃油输送到共轨管,通过对共轨管内的油压进行闭环控制,喷油压力独立可调;三、高压共轨系统的特点;高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构,最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离,以此对轨管内的油压实现精确控制;1、可靠性：对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证,中型比较成熟;2、继承性：结构简单,安装方便;3、灵活性：高压共轨油压独立于发动机转速控制,整车控制功能强;4、喷油压力：共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2;5、多次喷油：可以实现多次喷射,目前最好的共轨系统可以进行6次喷射,共轨系统的灵活性好;6、升级潜力：多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合;7、匹配适合性：结构移植方便,适应范围广,与柴油机均能很好匹配;8、时间控制：时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统,用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断,喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定,时间控制系统结构简单,将喷油量和喷油正时的控制合二为一,控制的自由度更大,同时能较大地提高喷油压力;9、环保：高压共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机尾气排放量,以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能;四、电控高压共轨系统组成与功能;在高压共轨喷油系统中,喷油压力的建立与喷油量互不相关,喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量;在高压共轨中,始终充满着高压燃油,而喷油量、喷油正时和喷油压力由电控单位ECU根据其存储的特性曲线和传感器采集的柴油机运转工况信息算出,然后控制每缸喷油器高速电磁阀开与关来实现;系统组成：高压共轨喷油系统的控制部分和传感器部分包括电控单元ECU、曲轴转速传感器、凸轮轴相位传感器、油门踏板传感器、增压压力传感器、空气质量流量计、共轨压力传感器及冷却水温度传感器;电控单位ECU借助于传感器得知驾驶员的要求及发动机和车辆的实时工作状态,它处理由传感器产生并经数据导线输入的信号,对发动机进行控制和调节,曲轴转速传感器测定发动机的转速,凸轮轴相位传感器确定喷油顺序和相位,加速踏板传感器是一种电位计,它通过电压信号告知电控单元ECU关于驾驶员对扭矩的要求,空气质量计告知电控单元ECU发动机实时的进气、空气质量流量,以根据排放要求来匹配相应的基本喷油量;在带有增压压力调节的增压柴油机上,增压压力传感器用以测定增压压力,在低温柴油机处于冷状态时,电控单元ECU根据冷却水温度传感器和进气空气温度传感器的信号值;确定合适的喷油点,预喷油量和其他参数的额定值;第二章 博世BOSCH 共轨油路、电子控制及读取故障码一、博世BOSCH 共轨油路的原理介绍;发动机油路走向原理图燃油的主要走向：油箱→粗滤带手油泵→燃油分配器→输油泵在高压油泵后端→细滤→压油泵→共轨管→喷油器; 其它传感 器输入共轨压力指令 各缸高压油 各缸喷油指令共轨压力反馈1、高压油泵：13-缸径向柱塞高压油泵;2集成燃油计量单元MEUN,并由之控制轨压;3高压油泵理论供油速率：rev;4最大允许轨压1600bar;2、燃油计量单位MEUN：1控制进入柱塞的燃油量,从而控制共轨管压力;2线圈电阻：~欧姆;3、喷油器：1根据电控单元ECU指令向气缸喷油;2高速强力电磁阀工作电压24V,线圈静态电阻230mΩ;4、共轨管：1积累和分配高压燃油;降低压力波动;2轨压传感器：最高压力1800bar;3泄压阀;5、带水分离器滤清器：预滤器及细滤要求比较严格,过滤燃油中的染物;二、电子控制部分;接插件2传感器接插件3执行器接插件1整车功能1、控制单元ECU功能;1喷油方式控制：高达5次喷油现只用2次;2喷油量控制：预喷油量的学习控制,减速断油控制;3喷油正时控制：主喷正时,预喷正时,正时补偿;4轨压控制：正常和快速轨压控制,轨压建立和超压保护,喷油器漏压控制;5扭矩控制：瞬态扭矩、加速扭矩、低速扭矩补偿、最大扭矩控制、瞬态冒烟控制、增压保护控制;6过热保护;7各缸平衡控制;8ECR控制;9VGT控制;10辅助起动控制;11系统状态管理;12电源管理;13故障诊断;2、传感器;1曲轴传感器：精确计算曲轴位置,用于喷油时刻、喷油量和转速计算;2凸轮轴传感器：判断和曲轴传感器失效时用于踏脚回家;①两者同型号：a.空气间隙:b.静态电阻值:860Ωc.两个输出端子;②主要功能：a.判缸b.瞬态转速计算c.喷油时刻计算d.喷油脉宽喷油量计算、③故障现象：难起动、无法起动、高速发抖;3增压压力及温度传感器;①特性参数：a.四个输出端子;b.输出电压±～±Vc.电阻：Ω±5%②主要功能：a.进气流量计算;b.冒烟限制;c.增压器保护;d.进气温度过热保护;e.高原补偿③故障现象：功率不足,转速受限1700rpm以内油耗高; 4冷却水温度传感器;①特效参数：a.两个输出端子;b.工作电压：5±;c.静态电阻：Ω±6%;②主要功能：a.喷油量修正;b.喷油正时修正;c.起动控制冷、热;d.目标怠速控制;e.过热保护;③故障现象：功率不足,转速受限1700rpm以内,高寒工况下难于启动,误操作热保护;5油门位置传感器;①特性参数：a.双信号输出：比例式P1 P2;输出端子;c.工作电压5V;②主要功能：a.扭矩控制油量控制;b.怠速控制高、低怠速;c.减速断油控制;③故障现象：a.油门失效,转速维持在1100rpm左右;b.油门时有时无;三、故障码的读取;1、控制器ECU具有故障自诊断功能,一旦控制器ECU检测出电喷系统故障,将产生对应的故障码并内存;依照故障的严重等级自动进入不同的失效保护策略;1大部分情况下;失效保护策略仍能保持发动机以降低功率的方式继续工作;2少数极其严重的故障,失效保护策略会停止喷油;2、故障码的读取;1通过故障检测仪读取;2通过发动机故障灯的闪码读取;3、故障灯;1该灯位于仪表板2颜色为红色3打开关火开关后,系统使发动机的线电进行自检,点亮故障灯,如无故障,则故障灯2分钟后熄灭;4电喷系统故障消失后,故障指示灯在下一次运转循环自动熄灭;4、通过故障指示灯读取故障码,读取故障闪码的方法;1点火开关处于发动机工作位置ON;2待机与运行工况下均可进行;3按下—松开诊断请求开关即可激活闪码;4一次操作只闪烁一个故障码,依次进行即可读完所有故障码;5、故障码清除;1将关火开关关闭,至少关闭20秒以上等ECU内部主断电器断开; 2打开故障请求开关;3打开点火开关后4～8秒迅速关闭故障请求开关时间的掌握非常重要;4再打开故障请求开关,故障码清除;。
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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
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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
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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
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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
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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。
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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
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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
29
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
16
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
10
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