大众汽车共轨系统介绍

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1、一、共轨系统开发内容控制系统功能定义机械系统各关键部件及执行器开发标定和故障诊断相关内容开发系统小批量试制的相关规范和ECU测试平台的建立（企标）控制系统功能定义燃油系统控制精确的喷油量控制喷油定时和最小喷射间隔控制喷射压力控制发动机管理功能喷油规律计算（喷射次数，喷油量、喷油定时和喷射压力计算）环境适应性，系统老化适应性等控制发动机怠速管理和低速各缸平衡降噪控制整车功能巡航控制网络通信功能（J1939协议）标定，故障诊断及输出功能机械系统各关键部件及执行器开发共轨喷油泵开发型号：MDP，HDP，HSP喷油器总成开发控制阀偶件、喷油器体偶件、油嘴偶件和节流孔板设计和加工共轨

2、管总成开发共轨管，限流阀，限压阀设计加工高速电磁铁开发油泵用高速电磁铁喷油器用高速电磁铁压电晶体开发正在进行中标定和故障诊断相关内容开发标定系统开发已完成，符合ASAM测控体系标准故障诊断方法设计已完成主要故障计40余个安全措施设计已完成主要故障“跛行”功能设计诊断输出设备开发已完成第一阶段样品开发系统小批量试制的相关规范和ECU测试平台的建立喷油泵总成和关键部件试验规范（初稿）喷油器总成和关键部件试验规范（初稿）共轨管总成和关键部件试验规范（初稿）ECU测试平台设计和测试规范（初稿）发动机匹配流程（初稿）整车匹配流程二、ECU开发的技术实现ECU开发总流程硬件平台设计底层

3、软件实现应用程序算法设计标定系统实现通信和故障诊断实现ECU开发总流程对象分析：定义控制目标算法设计：获取目标量硬件平台设计：满足对象特性底层实现：目标量底准确输出ECU对象标定平台和标定流程设计诊断工具开发测试平台设计对象分析获取控制目标量：如右图。定义数据格式：控制精度和查表插值时间定义控制周期：实时性要求，决定采样周期确定软件调度管理：时间调度和事件触发QFINQPIQPOSTTDC目标喷射压力：PFIN功能定义代码生成与集成标定原型开发验证硬件在回路仿真功能算法的“V”字型开发流程根据系统要求定义控制系统需要完成的功能和实现方案利用软硬件工具对需要完成的功能进行算法

4、设计和快速原型试验验证运用代码生成工具对验证成熟的算法生成产品级代码，并集成入整个控制系统对集成后的控制系统利用硬件仿真机进行功能性系统测试及虚拟标定最终的台架实验标定反复验证硬件平台设计ECU硬件系统输入输出功能和组成框图喷油器电磁铁控制要求和硬件实现油泵电磁铁控制要求和硬件实现电源处理其他ECU硬件系统输入输出功能和组成框图喷油器电磁铁控制要求高压驱动，要求拉升至12A以上电流响应t<150us，维持电流3A。系统提供三次喷射能力，驱动电路提供的喷射间隔可达0.1ms。提供高压、维持电流以及喷油器动作等输出故障检测能力。12A3A驱动波形电流响应t喷油器电磁铁控制硬件实

5、现油泵电磁铁控制要求可调节的电磁铁驱动时间和电磁力维持时间油泵电磁铁动作检测系统反向电势的消除ӨT控制信号：电流响应：凸轮型线：油泵电磁铁控制硬件实现电路的优点：利用可控的反向电势泄放回路一方面消除了反向电势，又获得了响应的电磁铁维持电流，电路结构紧凑。缺点：对电磁铁维持电流没有实现幅度控制，增加了不必要的功耗。tӨCtrl_Ө电磁兼容设计（电源设计）ECU特点：1、供电回路分开，有效隔离了数字地、功率地和屏蔽地；2、传感器供电与主板电源隔离，有效防止导线干扰和短路造成的系统瘫痪。3、强大的电源输入滤波处理。硬件系统的三次升级和两个版本说明：1、硬件系统从硬件资源不同分标定

6、ECU和产品ECU。2、硬件系统保持每2年升级一次，主要是为了功能扩展和降低成本。3、目前硬件系统采用数字板和驱动板分开设计的方案，有利于系统升级完善和作为标定ECU。4、、下一阶段产品ECU主要在驱动电路升级、数字电路集成和CPU升级更新上采取相应设计，把数字板和驱动板合为一体，以降低成本和提高硬件系统可靠性。底层实现－准确输出的关键时序机制及判缸：精度，判缸时间，缺信号判缸及输出基准切换，以及启动未判缸前轨压建立。转速信号的速度特性校正:TNOFS,TGNOFS喷油器基本特性参数的建立：（Q－PcT；TDM；TDEM）轨压脉动对喷射特性的影响：采用单次喷射前采样轨压喷油

7、器特性参数的温度补偿：电磁铁、控制阀的温度特性喷油器特性参数老化自学习补偿；QPI油泵控制方案分析：即压力调节方法设计油泵供油特性的建立（开环）(θ-Pc-Q)轨压控制算法的设计（闭环）：PID+前馈底层硬件驱动程序：与特定CPU平台相关以飞轮或凸轮为基准输出喷油信号的两种方法TInj轨压脉动对喷射特性的影响采用稳态工况点自学习喷油器特性老化算法轨压控制算法的设计算法设计－获取目标量发动机管理：喷油量算法：－QFIN喷油规律算法：多次喷射量计算:－QMAIN,QPILOT,QAFTER喷油定时算法:－TFIN,TP