原创 ECU系列6.1：国四ECU的架构和设计开发（节选1）

 2017-11-3 04:13  1740 17 2 分类: 汽车电子

2017-10-20 郁辉汽车工程联盟汽车工程联盟 汽车工程联盟

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3.3 国四ECU的总体结构

图3.3 国四ECU结构设计示例

图3.3是国四ECU结构设计即是模块化平台设计的示例，该结构选用于模块化平台的机械设计，但根据客户需求进行的安装孔等的细微调整，大大缩短了开发周期和试验的可靠性验证。这款结构的接插件从外壳的正上方接出，对比侧面接出的连接器，有利于生产成本的降低，另外，也方便整车端线束的布置。

国四商用车硬件架构实例，如图3.3。系统采用Andorra/Monaco系列主控芯片，主要有电源模块、安全监控单元模块、内部主继电器模块（可选，如果不用，系统设计了外部主继电器电路）及主芯片外围处理电路/驱动电路模块组成。主芯片外围处理电路/驱动电路由以下模块组成：磁电传感器或霍尔传感器模块、模拟/数字输入、油位传感器处理电路^[7]、数字频率输入、低端驱动、高端驱动、电磁阀式喷油控制电路、H桥电路、CAN通讯电路、12V电源、氧传感器模块、爆震传感器模块等。后续详细讨论部分电路拓扑结构。

3.4 喷油控制与安全监控模块的设计开发

本例中，国四ECU要求驱动电磁阀式喷油器，同时支持50V和85V两种选项，另外，还需要支持一款国产单体泵。针对此项需求，在分析完详细需求之后，决定采用由Diesel06专用芯片构建的喷油模块平台（SDI，电磁阀式直喷电路），如图3.4。

图3.4 电磁阀式直喷电路驱动结构

喷油电路由专用芯片Diesel06驱动，电路架构如上图所示，主体是专用芯片Diesel06，外面接入电源，与主控芯片（MCU）互相通信并受监控单元控制。

图3.5安全监控电路框图

ECU硬件中加入安全监控模块，主要目的是为了避免不必要的车辆加速，这样，即使万一在硬件失效的情况下，系统也处于一个安全的状态下。此模块定义了与扭矩相关模块的重启和安全路径，其控制的方法与喷油模块相关：发动机电控模块对于失效的快速反应即禁用喷油驱动电路。要达到上述功能，需要把安全相关的模块接入安全监控电路中，如图3.5所示。

参考文献

[1] 郁辉，商用车发动机电控系统研发和生产的项目管理[D].复旦大学, 2013年