ECU刷寫時間影響因素的研究

姚萬里，仝朋，田永愷

(1.長城汽車股份有限公司技術中心,河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術研究中心，河北保定071000)

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ECU刷寫時間影響因素的研究

姚萬里1,2，仝朋1,2，田永愷1,2

(1.長城汽車股份有限公司技術中心,河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術研究中心，河北保定071000)

主要介紹了新車型開發過程中影響ECU刷寫時間的因素。對跳網關刷寫進行重點分析，根據刷寫時間要求對后期車型開發提出要求，對降低采購成本、降低管理成本、提升汽車制造商的技術水平具有重要意義。

ECU；刷寫時間；網關

0 引言

ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)刷寫是整車總裝生產制造的最關鍵工藝環節之一。ECU刷寫基于CAN線通信理論，在技術上有一定的復雜性。隨著汽車技術的快速發展和車輛功能配置的增加，ECU刷寫數據量也不斷增多。目前在新車型試生產過程中，現場普遍反映ECU刷寫時間長，不能滿足現場生產節拍，影響車輛量產。為解決ECU刷寫時間長問題，為后期車型開發提供參考，特別對ECU刷寫時間影響因素進行分析。

1 刷寫原理

車輛經過ECU刷寫工位時，掃描VIN碼，通過聯網調取車型信息中(本地數據庫)對應的數據包名稱，現場已經通過格式轉化器，將FP格式的數據包轉化為BIN的數據包并儲存在本地數據庫中，同時手持設備將BIN文件下載到手持設備中進行儲存，聯網刷寫過程中調用手持中的BIN文件，將其分段寫入到ECU中。

2 問題描述

A6車型ECU型號是WE178，ECU刷寫過程需要通過從診斷接口通過網關轉換數據(見圖1)。

圖1 A6車型網絡拓撲圖

刷寫讀條時間達到120 s(不包括人員操作時間)，不能滿足62 s的生產節拍(現場使用兩把終端手持)。

3 原因分析

此車型的ECU數據包大小是1.2 MB，刷寫發動機ECU時，數據以每8 B為一個幀進行分段發送(見圖2)，再由網關轉換到PT-CAN上，傳送到ECU內。考慮到網關的轉發數據能力和緩沖儲存量有限，每個幀之間都要間隔0.08 ms，總刷寫讀條時間計算如下：

(1.2×1 024×1 204)×0.08÷8=12 583 ms=125 s

如果跳過網關，可以減少網關轉發的時間，每個幀之間的時間間隔可以減少到0.04 ms，總刷寫讀條時間計算如下：

(1.2×1 024×1 204)×0.04÷8=6 291 ms=63 s

綜上所述：跳過網關的刷寫讀條時間能減少50%，加上人員30 s的操作時間，總的作業時間可以控制在兩個節拍內，現

場需要兩把手持和一名員工即可保證生產節拍。

圖2 CAN數據電碼結構

4 標桿對比

成熟車型A2進行跳網關刷寫ECU(見圖3)，跳網關前刷寫讀條時間是160 s,跳網關后刷寫讀條的時間是80 s，大幅縮短了刷寫時間。

圖3 A2車型網絡拓撲圖

5 后期開發車型要求

根據車型刷寫時間需要，啟動診斷接口的3號、11號引腳分別作為新增CAN線的CAN_H,CAN_L(見圖4),并在診斷接口3腳、11腳上引出CAN線，分別連接到PT_CAN的CAN_H與CAN_L上，跳過網關刷寫ECU，減少刷寫時間，保證生產節拍。

6 其他因素及解決方案

(1)刷寫走網關問題。與網絡平臺和線束開發專業人員確認，此車型刷寫ECU過程是否走網關。發動機的ECU布置在PT_CAN上，如果診斷接口是通過網關與PT_CAN相連，那么在刷寫ECU過程中，網關需要將設備發送的信息轉換到PT_CAN上。與此同時，車輛中的主總線系統內會有其他信息通過網關進行互相轉換，而手持設備發送的標準幀是其中優先級較低的。不同總線系統的輸出數據到達網關，在網關中過濾各個信息的速度、數據量和緊急程度，并在必要時進行緩沖存儲，但此緩沖量非常有限，如果設備發送數據的速度超過了網關的負載，就會出現丟幀現象(數據丟失刷寫失敗)。所以，當通過網關刷寫ECU時，廠家會降低設備發送數據的帶寬，相應的刷寫讀條時間會增加一倍。

設備采用跳網關刷寫，增加刷寫速度，是目前唯一增加刷寫速度的方法。即跳過網關，啟用診斷接口的3號、11號引腳作為新增CAN線的CAN_H和CAN_L(原接口是6號、14號)分別直接連接到PT_CAN上，設備上需要增加一個轉接頭(將

原來連接6號、14號的引腳改到3號和11號引腳上)，廠家再修改刷寫程序的帶寬，可以直接減少刷寫時間。

圖4 后期車型網絡拓撲圖要求

(2)刷寫設備兼容性問題。新開發的ECU刷寫程序既要滿足新車型刷寫要求，也要保證能夠滿足現有老車型的刷寫，所以現場車型種類越多，兼容性問題越難解決。

針對該問題和程序開發廠家、ECU產品廠家溝通，現場進行調試驗證。

(3)ECU刷寫數據的優先級比較低，這是由通信協議決定的，無法進行修改，設備刷寫速度是由整個CAN網路狀態決定的，較低優先級的數據延遲發送，只有通過CAN優先級仲裁機制后才會發生數據，導致目前ECU在線刷寫過程只能利用5%～10%的CAN通信資源。

可通過增加數據底層，來減少在線刷寫數據量(如4D13發動機后期會搭載不同配置車型，數據包也會有區分，但可以提前將數據包內“共性”的部分寫入ECU內，減少在線刷寫量)。

(4)工藝布局、工位規劃不合理，導致刷寫時間不夠。根據刷寫需要時間，合理計算規劃工位數量，并配備相應數量的手持、人員。

(5)設備硬件的選擇和配置。增加硬件配置，采用進口檢測設備。

(6)軟件開發嚴格按照技術協議，保證網關最大轉發速率，如果網關負載過大增加靜默服務和持續保持。

7 結論

研究提高ECU刷寫的技術具有以下意義：

(1)降低采購成本：①主機廠不再需要生產商對電控單元進行初始化；②可確保在ECU 中安裝的是最新版軟件；③ECU 具有通用性，從ECU供應商處只需購買通用產品。

(2)降低管理成本：①不同車型的總成可以共用相同的電控單元；②由于ECU具有通用性，可以簡化庫存管理；③由于不同車型可以共用同一ECU，可以減小庫存量。

(3)提升汽車制造商的技術水平。

【1】董敬，莊志，常思勤.汽車拖拉機發動機[M].北京:機械工業出版社,2011.

【2】李鐵軍.柴油機電控技術實用教程[M].北京:機械工業出版社,2012.

【3】黃流軍.發動機標定方法及性能預測的探討[J].汽車科技，2009(4):11-14. HUANG L J.Discussion about Calibration Methods and Performance Forecast for Engine[J].Automobile Science & Technology,2009(4):11-14.

Research on Influence Factors for ECU Flash Time

YAO Wanli1,2,TONG Peng1,2,TIAN Yongkai1,2

(1.Technical Center of Great Wall Motor Co., Ltd.,Baoding Hebei 071000,China ;2.Automotive Engineering Technology Research Center, Baoding Hebei 071000,China)

The influence factors for ECU flash time were mainly introduced during new type vehicle development process. Skipping gateway ECU flash was emphatically analyzed. Requirements for new type vehicle development were put forward according to the flash time requirement. The research has significance for decreasing purchase and management cost, promoting technology level of vehicle manufacturers.

ECU;Flash time; Gateway

2016-07-26

姚萬里(1990—)，男，本科，主要從事汽車總裝車間生產設備選型安裝工作。E-mail：1015167055@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.11.014

U461.7

A

1674-1986(2016)11-057-03