3 整车电气系统设计方法
    3.1总线应用
    先进柴油机电控技术已广泛应用CAN总线，如BOSCH公司的CAN2.0A和CAN2.0B至今还是可执行的基础，如应用在轿车上的ISO系列———ISO11898标准和SAE系列SAE J2284标准，如应用在商用车上 的 SAE 系 列 ———SAE J1939标 准 。自2008年 ，CAN就是惟一允许采用的接口，主要应用于重要排放组件OBD的诊断测试仪。现以SAE J1939协议为例做简要介绍，SAE J1939是由美国汽车工程协会下的载货汽车和公共汽车电气电子委员会制定，其目的是为中重型道路车辆上电子部件间的通信提供标准的体系结构。SAE J1939协议规定的发动机控制器所涉及的主要报文见表1。

    使用SAE J1939协议并遵守OBDII或OBD的控制器必须支持下述功能： 读诊断码、清除诊断码、读冻结帧数据、访问实时信息、报告车辆标识编号和标定验证码。

    表1中PGN在SAE J1939-71应用层协议及SAEJ1939-21数据链路层协议中有如下规定 ： PGN =65262（ 表 示发动机温度 ： 冷却液温度 ）；PGN =61443（表示发动机电子控制器2： 加速踏板位置 ，当前转速下的百分比负荷）；PGN=61444（表示发动机电子控制器1： 发动机实际的百分比扭矩，发动机转速）；PGN=60416（传输协议－连接管理）；PGN=59392（应答报文）；PGN=59904（请求报文）；PGN=60160（传输协议－数据传送）。

    如PGN=65262的应用内容如下：
    由此可以读到： 第1个字节表示发动机冷却液温度，第2个字节表示燃油温度，3、4字节表示机油温度，5、6字节表示涡轮机油温度，第7字节表示发动机中冷器温度，第8字节表示发动机中冷器恒温开值。
根据SAE J1939协议，可以通过仪表，采取CAN通信输出发动机相关信息，这样减少了车辆线束数量，也控制了驾驶室内仪表总成上的仪表灯数量和仪表总成的外形尺寸，减少了开发成本，提高了仪表总成性能，提升了整车品质。

    表2中信息可由CAN通信输出显示。

    1） 蓄电池电压监测
    监测蓄电池电压，并在发动机控制模块ECM检测到蓄电池电压低和高时警告驾驶员。
    当ECM在检测到蓄电池电压高或低后，经过短时间的延迟使报警指示灯点亮；当ECM检测到极低的电压时，ECM使停机指示灯点亮；如果加速特性启用，ECM可以调整发动机怠速以适应低电压。
如果蓄电池电压降低到低于 “车辆电气系统电压” 参数确定的数值并持续了较短的一段时间，发动机控制模块ECM将提高车辆怠速，并使之保持设定的时间。ECM继续监测电压，并保持提高的怠速，直到蓄电池电压恢复到正常范围。在保持较高转速期间，ECM停用怠速转速调节特性。

    2） 巡航控制
    当发动机处于极高或极低载荷下时，发动机控制模块ECM将临时调整所选定的车速。
当巡航控制起作用时，巡航特性按照标定好的程序曲线进行工作，程序曲线有： 上部调速率、同步调速率和下部调速率。曲线的分界线由当前的发动机扭矩值决定。

    上部调速率是指，当巡航特性按上部调速率曲线工作，而扭矩最大时，ECM选择的车速等于驾驶员选定的车速减去巡航控制上部调速率参数。随着扭矩输出的下降，ECM选择的车速逐渐接近驾驶员选定的车速。上部调速率应用在上坡情景，随着坡度开始增加，发动机扭矩输出增大，直到所选定的车速沿上部调速率曲线下降。在载荷极重时，巡航特性可能指令实际车速最低达到57r／h。

    同步调速率是指，当巡航特性按同步曲线工作时，ECM选择的车速与驾驶员选定的车速一样。同步调速率应用在水平路面上行驶的车辆，巡航特性在选定的车速时起作用。因为巡航特性在同步区内工作，实际车速为选定的车速。在车辆上坡时，巡航控制特性必须提高扭矩输出才能保持60r／h。下部调速率是指，当巡航特性按下部调速率曲线工作，而扭矩最小时，ECM选择的车速等于驾驶员选定的车速加上巡航控制下部调速率参数。随着扭矩输出的上升，实际车速逐渐接近选定的车速。下部调速率反映在车辆达到坡的顶点时，发动机扭矩输出减小，直到所选定的车速提高到同步曲线。当车辆开始从坡的另一面下坡时，发动机扭矩最终减小，直到所选定的车速开始沿下部调速率曲线提高。在载荷极轻时，巡航特性可能指令实际车速最高达到63英里 ／小时。

    3） 维护保养监控
    维护保养监测特性可以监测车辆里程、发动机运转时间和燃油使用量。在累计参数接近换油间隔时，将采用报警指示灯通知驾驶员更换机油。维护保养监测特性可以解决因为极端工作条件造成机油严重损耗的情况，有3种模式： 自动、小时、燃油。
在自动模式中，维护保养监控特性累加燃油使用量、行驶英里数和发动机工作小时数。当超过任意阈值时此特性开始警告驾驶员。在此模式中，阈值不可编程，只能通过维护保养监测间隔系数进行调整。在小时数模式中，维护保养监控特性累加自上次换油后的发动机工作小时数。当超过发动机工作时间阈值时此特性开始警告驾驶员。

   在英里数模式中，维护保养监控特性累加自上次换油后的车辆行驶里程。当超过车辆行驶里程阈值时此特性开始警告驾驶员。

    在燃油模式中，维护保养监控特性累加自上次换油后消耗的燃油。当超过任意燃油阈值时此特性开始警告驾驶员。

    4） 预热指示、油中含水指示、车速显示预热指示、油中含水指示、车速显示都可以直接通过CAN通信输出，仪表总成不需要接硬线，并且仪表总成上也不需要有相应的指示灯。
    5） 发动机保护
    发动机保护特性用于发动机开始超出正常工作条件，但仍在工作时避免造成发动机逐渐损坏的保护特性。
发动机保护特性持续监测重要的发动机参数是否出现超范围的情况。如果超范围的情况持续了较短一段时间，发动机保护特性将强制进行扭矩降低，发动机转速降低，或同时进行降扭和降转速。
因此在匹配电控发动机时，应在发动机标定中标明发动机扭矩、转速的限定值，这样在车辆运行中才能起到发动机保护特性。

    ①扭矩降低： 如果重要的发动机参数超出范围，发动机保护特性将等待几秒钟。如果参数仍超出范围，发动机保护特性将使最大发动机扭矩匀速降低到预先确定的数值，并使报警指示灯点亮。在重要参数返回到正常范围内或发动机停机前将保持扭矩降低。
    ②速度降低： 如果重要的发动机参数超出范围，发动机保护特性将等待几秒钟。如果参数仍超出范围，发动机保护特性将使最大发动机转速匀速降低到预先确定的发动机转速，并使报警指示灯点亮。在重要参数返回到正常范围内或发动机停机前将保持转速降低。

    ③停机 ／重新起动禁止： 如果超范围状态继续存在，发动机保护特性将使停机指示灯闪烁30s，然后使发动机停机。当发动机控制模块ECM进入发动机保护停机模式时，停机指示灯闪烁30s，然后发动机停机。

    3.2硬线连接
    硬线连接指需要通过线束将电器件连接，实现其控制功能。硬线连接将占用车辆资源。
    注： 硬线可指提供动力的线。其对应的软线指传输通信协议 （需用软件编程） 的线。比如说，预热指示。硬线指需要用导线将仪表与预热继电器连接起来，并且仪表上有相应的预热指示灯显示。当预热开始工作时，电路因预热继电器的触点闭合而导通，电流至仪表预热指示灯，此时指示灯点亮。而总线是取消了该导线和预热指示灯，通过软件编程，当发动机控制单元ECM进行预热控制时，有关预热的信息会输送到仪表，并采用表示预热的代码方式表现出来。

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