前言
随着汽车电子技术的迅速发展，从传统的动力底盘控制系统，到车身舒适控制系统，以及如今炙手可热的智能化，越来越多的电控单元应用在汽车领域。随着汽车电控器件的增加，电子电器软件问题也越来越引起重视，从研发阶段的测试到售后部门的维修，软件的刷新问题也日益成为备受关注的问题。
奥迪a7l报价
1  汽车电控单元刷新的重要意义
如果控制器没有开发刷新功能，进行软件更新需要将安装好的控制器从整车上拆下来，打开外壳，用烧写器通过SCI/ SPI/IIC进行烧写，而且只有ECU生产商自己才能进行刷新，整车厂无法对ECU内部软件进行更新和维护。现在CAN总线已经在汽车上广泛应用，通过CAN总线进行刷新的方案成为了现实。只需开发一段引导程序保存在ECU存储器内，通过诊断功能将控制器软件程序下载到控制器内部存储区域，实现软件更新。这样更新软件时，只需通过车载诊断接口的CAN线连接到控制器即可完成新软件的下载，无需拆卸。
刷新带来了方便，于是越来越多的控制器都开发了刷新功能。但如果每个控制器都有自己的刷新流程，整车厂的研发与售后部门需对每个控制器开发不同的上位机软件，开发工作量大、难管理且容易出错，且供应商水平参差不齐，如不制定完善的刷写流程，有些供应商无法保证刷写过程的可靠性和
安全性。所以，实现刷新流程的标准化、统一化工作势在必行。所谓实现刷新的标准化，即制定汽车电控单元刷新的统一规范，整车各控制单元的开发按此规范开发，工程研发部门的测试按此规范进行测试，售后诊断仪的开发按此规范开发刷写，实现开发—测试—使用的统一化标准化。
2  汽车电控单元刷新的标准研究
汽车电控单元刷新的标准化研究
闫利利
（北京汽车股份有限公司汽车研究院）
浙n是哪里的车牌
摘 要：近二三十年来汽车电子发展迅速，越来越多的电控单元（ECU）被应用在汽车上，电控单元的软件问题及软件刷新问题也越来越受重视。目前很多国内外知名车企都建立了各自的刷新标准。本文重点研究了电控单元软件刷新的国际标准，并介绍了我国汽车行业电控单元刷新标准化工作的进展，及对未来工作的思考。
关键词：电控单元 刷新 标准 流程 刷新工具
目前大多数国内外知名车企都根据具体情况制定了电控单元的刷新标准。刷新标准面向ECU开发工程
师，整车厂研发工程师，售后诊断仪开发者，主要定义内容为电控单元软件刷新所需的通讯标准接口和通讯序列，以及为保证刷新安全性、可靠性的一些必需要求。
2.1  电控单元刷新的国际标准
普遍应用的刷写规范都是基于ISO14229和ISO15765架构的。ISO 14229道路车辆--统一诊断服务(UDS)，是国际标准化组织制定的诊断通信标准，是目前在国际上被普遍应用的诊断标准文件，标准对诊断服务进行了详细描述，这其中包括用于刷新的诊断服务。ISO15765-2道路车辆-局域网CAN诊断 网络层服务，定义了基于ISO11898数据链路基础的车载诊断系统的网络层要求。标准描述了网络节点之间的数据交互，多帧数据的拆分方法等。ISO 15765-3道路车辆-局域网CAN诊断应用层服务在刷新流程及刷新要求方面给出了定义和参考。目前国内多数整车厂刷新规范均是以此国际标准为基础制定了符合自己企业的刷新标准。
具备刷新功能的电控单元，其软件应该包含应用程序软件和Bootloader软件两部分。两部分软件是独立的，应用程序软件实现电控单元的控制功能及诊断功能，实现刷新前的准备及刷新后的系统恢复工作。Bootloader软件主要用于应用程序和标定数据的刷新主流程。Bootloader 软件应该存放在被保护区，防止被误擦除，而应用程序存放在可编程区，可以进行重复刷写。为满足刷新功能，Bootloader软件应该实现如下图所示的诊断服务功能。
2.2  电控单元刷新流程
整个刷新流程分为3个部分，刷新前的准备，刷新过程，及刷新后的处理。其中刷新前的准备工作和刷新后的处理过程是在应用程序软件中实现，刷新的主体过程是在Bootloader软件中实现。刷新的执行是由上位机根据刷新流程设计刷新序
诊断服务子功能/参数强制/可选$10 诊断模式控制扩展模式强制
$28 通讯控制停止非诊断通讯强制
霸锐改装
$85 控制DTC设置停止强制汽车钥匙扣
$22 由标识符读数据汽车制造商定义可选
$87 链路控制固定/自定义/转换波特率可选
$10 诊断模式控制编程模式强制
汽车天地
$27 安全访问请求种子/发送秘钥可选
$2E 由标识符写数据汽车制造商自定义可选
$34 请求下载汽车制造商自定义强制
$36 数据传输例程数据/应用程序/标定数据强制
$37 退出传输汽车制造商自定义强制
$31 例程控制开始例程/返回例程结果强制
$11 ECU复位执行复位强制
列，通过CAN通讯服务来进行的。
刷新前的准备：此部分工作在应用程序软件中完成，主要流程包括：用85服务禁止在刷新过程中总线上其他ECU记录故障；用28服务禁止其他ECU通讯以节省带宽，防止其他控制器的干扰，保证刷新的顺利进行；刷新之前还应利用31服务进行刷新条件检查，这些条件可以包括影响刷新顺利进行的条件，影响人员及车辆安全的条件等，比如检查当前电源电压、车速、转速等条件是否满足当前刷新安全条件。刷新准备流程图可参考ISO 15765-3:2004，Figure 21进行定义。
刷新过程是整个刷新流程的主体，用
标准化步骤可选/推荐步骤汽车制造商
图1 刷新过程流程图
来清除当前可编程区的应用程序软件或标定数据，从上位机载入新的应用程序软件或标定数据存在可编程区的指定区域。刷新过程流程可参考ISO 15765-3:2004，figure 22进行定义或见下图1所示。
图1所示 ，除在程序或数据下载步骤（34、36、37服务）允许重复执行下载外，此流程图主体为顺序执行，上一步执行出错均不能执行下一步。主要步骤解释如下：步骤A 进入编程模式（Programming 模式）：在此之前ECU一直运行在应用程序下，此处ECU收到进入编程模式请求，应该执行硬件初始化后进入Bootloader 的编程模式。
步骤B 安全算法验证流程：用来验证刷新工具的合法性。算法一般是ECU与上位机之间约定好的，通过一组SEED-KEY 比较结果是否一致，结果一致则为合法的刷新工具，允许执行刷新工作，否则拒绝进行刷新。
步骤C写入指纹信息FingerPrint 在下载变更之前写入指纹信息，作为对此次下载的记录。
步骤D至步骤H 将flash的擦除和重编程程序载入。
图1所示的flash的擦除和重编程例程并不保存在ECU内部，而是在刷新需要时载入，存放在RAM存储器中，刷新过程需要时进行调用，当ECU返回正常模式时，此擦除和重编程程序就从RAM中清除掉。
有的ECU，其Flash驱动程序和Bootloader是固化在ECU的Flash存储器里面的。Flash驱动程序可以提供接口函数实现对Flash的擦除和写入，一旦程序运行出现故障调用了Flash驱动的接口函数，可能引起应用程序的擦除，从而引起车辆某功能的丧失，严重的还会出现安全事故。图1所示的这种做法就可以有效避免这种情况发生。
步骤E、H和步骤J 校验下载是否正确。
CRC校验编码和解码方法简单，检错和纠错能力强，可以用来检验传输错误，以保证所有字节正确传输。可以按照所需的检验能力可以选择不同的CRC算法（CRC32或CRC16）。
步骤I 应用程序或标定数据的下载过程。
此下载过程应为34、36、37服务的循环操作，直至文件下载完成。
步骤K 验证程序的独立性及可兼容性。
即验证所下载的应用程序或标定数据是否与其他部分兼容，其后可能执行复位等，从而运行新的下载程序。
步骤L 写入配置数据，比如车辆识别码。
刷新完成后，电控单元复位并进入应用程序正常运行，还应该再进行一些处理，包括清除DTC，写入车辆信息和ECU配置信息。
在制定刷新标准时，除对刷新流程进行要求外，对刷新的文件格式也应提出统一要求。目前比较普遍的文件格式要求是指应用程序文件和标定数据文件的格式，可以分为以下几种：
Intel hex格式 Intel hex格式是由一行行符合Intel HEX文件格式的文本所构成的ASCII文本文件。在Intel HEX文件中，每一行包含一个HEX记录，这些记
录由十六进制数字组成。
Motorola S19  S-record格式文件是CodeWarrior编译器生成的后缀名为.S19的程序文件，是一段直接烧写进MCU的ASCII码，由十六进制数字组成。
Bin-二进制文件 应用此文件时应该对文件头进行统一规定。
3  我国汽车电控单元刷新标准化工作进展
实现刷新的标准化，对研发工作有很大的促进作用。不仅在研发阶段可以及时保持各个控制器软件在最新状态，提高了测试效率，缩短了研发时间，而且可以用于在SOP之前的各个阶段生产线上零部件
的软件更新、试验用车的控制器软件更新。实现软件刷新标准化，可以方便售后诊断仪的开发工作。由于老的项目诊断仪开发已经完成，新项目诊断仪开发时仅做非常小的调整即可在新项目上应用，既而可以做到整车厂各系列车型的诊断仪的通用性。所以，电控单元刷新标准化在各主流整车厂得到积极推行。
目前多数国内主流整车厂在实现刷新的标准化方面已经取得了显著的成果，形成了相对比较完善的汽车控制器刷新体系。汽车暗锁
在刷新标准的建立方面，国内主流整车厂均制定了各自的控制器刷新的规范，并在应用中不断补充，目前已经形成了非常完善的版本。其规范多是基于ISO14229和ISO15765架构，刷新流程方面标准化的步骤是一致的，在整车厂可自定义的部分除了涉及安全保密的验证流程之外，在软件互锁机制的要求、指纹信息的要求方面也略有不同。
由于各大主流整车厂的积极推行，给这些主机厂配套的电控单元供应商也都实现了电控单元的刷新功能开发，再加上一些国际知名供应商企业的丰富经验，这样在整车厂和供应商之间互相促进，进一步推动了电控单元刷新工作在国内整个汽车行业的进步。
当然，随着整车厂项目车型增多，刷新文件增多，刷新的需求也增多，如何防止刷错文件导致器件损坏及安全问题，如何进行刷新文件的管理，如何进行刷新工具的创新以节省人力时间，还需要各整车
厂继续研究、开拓思路、不断创新！
作者简介
闫利利， 2013年至今工作于北京汽车股份有限公司汽车工程研究院，电子电器部系统集成科，主要从事车载控制器诊断及刷新方面工作。