1、1,純電動汽車電子控制關(guān)鍵技術(shù)研究,2,目 錄,3,1.課題目的與意義研究背景,純電動汽車 可最大幅度減低燃油消耗和改善排放； 是近期節(jié)能與新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略的主流。 整車電子控制系統(tǒng)（VCU） 是電動汽車動力系統(tǒng)集成的核心部件，是體現(xiàn)整車企業(yè)自主知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)品水平的核心技術(shù)； 技術(shù)成熟度及產(chǎn)品水平直接影響整車的動力性、安全性及經(jīng)濟性，是純電動汽車產(chǎn)業(yè)化成功與否的關(guān)鍵技術(shù)； 是促進(jìn)節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)鏈形成的不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有重要的戰(zhàn)略意義。 VCU關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā) 有助于推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，符合國家節(jié)能減排發(fā)展戰(zhàn)略； 有利于突破外國公司的技術(shù)壟斷，盡快掌握純電動汽車

2、的關(guān)鍵技術(shù)； 有助于推進(jìn)一汽集團新能源汽車開發(fā)進(jìn)程，增強企業(yè)自主開發(fā)和自主創(chuàng)新能力。,1.課題目的與意義目的意義,豐田、日產(chǎn)、通用和福特等整車企業(yè)，德爾福、大陸、博世集團等汽車電子零部件巨頭，都在進(jìn)行整車控制器研發(fā)和生產(chǎn)。部分汽車設(shè)計公司，如奧地利AVL、德國FEV、英國RICARDO等，也為整車廠提供整車控制器技術(shù)方案； 控制器核心軟件基本是由整車廠研發(fā)，硬件和底層驅(qū)動軟件一般選擇汽車零部件廠商提供； 國外VCU技術(shù)趨于成熟，控制策略成熟度高，整車節(jié)能效果良好，控制器產(chǎn)品也通過市場檢驗證實了其可靠性；控制器產(chǎn)品日趨標(biāo)準(zhǔn)化，AUTOSAR（汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)）已成為控制器開發(fā)的一個趨勢。 國內(nèi)

3、整車控制器主要是以高校為依托進(jìn)行研究；現(xiàn)階段各企業(yè)和高校初步掌握了整車控制器的軟、硬件開發(fā)能力；產(chǎn)品功能較為完備，基本滿足電動汽車需求，已經(jīng)應(yīng)用到樣車及小批量產(chǎn)品。 存在問題： 各廠家技術(shù)積累有限，水平參差不齊，控制器基礎(chǔ)硬件水平與國外存在一定差距等因素，控制器產(chǎn)品技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力與國外相比仍有較大差距。 表現(xiàn)在（1）整車控制器軟件多數(shù)停留在功能實現(xiàn)，上層軟件診斷功能、整車安全控制策略、監(jiān)控功能均有待優(yōu)化和提高；（2）應(yīng)用軟件方面開發(fā)與應(yīng)用工具體系薄弱；（3）控制器硬件設(shè)計制造能力有待提高；（4）控制器接口和網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。不利于整車控制器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。 發(fā)展動態(tài) 開展以面向產(chǎn)

4、業(yè)化應(yīng)用為主的工程化、標(biāo)準(zhǔn)化和可靠性等方面的研究工作； 提高整車控制策略的技術(shù)成熟度、整車控制器產(chǎn)品的技術(shù)水平及其產(chǎn)業(yè)化能力； 在動力系統(tǒng)集成和控制系統(tǒng)開發(fā)方面突破國外技術(shù)壟斷，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品核心競爭能力。 專利（不完全統(tǒng)計）：國內(nèi)28，國外13-純電動汽車， 控制系統(tǒng)（控制器），能量管理,國外：,1.課題目的與意義研究現(xiàn)狀,6,目 錄,7,2.主要研究內(nèi)容,重點研究整車控制系統(tǒng)的核心控制算法與應(yīng)用軟件的開發(fā)方法，研究制定以提高動力系統(tǒng)能量利用效率并兼顧行駛平順性為目的的整車驅(qū)動與制動控制策略和控制算法，確定滿足整車行駛工況的安全控制策略及故障診斷和容錯控制算法，構(gòu)建基于CAN通訊

5、協(xié)議的純電動汽車整車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系，建立控制系統(tǒng)快速控制原型開發(fā)與測試標(biāo)定技術(shù)平臺。內(nèi)容包括： 整車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 從車輛行駛的角度明確細(xì)化整車驅(qū)動、制動及能量管理、故障診斷等各項控制性能要求，提出一汽純電動汽車整車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案； 純電動平臺CAN通訊協(xié)議的開發(fā)：基于整車電子電器架構(gòu)，根據(jù)控制流、診斷流、網(wǎng)絡(luò)管理的需求，建立通訊協(xié)議體系，保障整車電控系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的順利實現(xiàn)； 研究制定基于GPRS、GSM和藍(lán)牙無線技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控協(xié)議； 整車控制系統(tǒng)控制策略制定與控制算法研究 整車驅(qū)動控制策略與算法研究開發(fā) 整車制動能量回饋控制算法研究開發(fā) 整車運行狀態(tài)安全控制

6、與故障診斷技術(shù)研究,8,VCU快速控制原型開發(fā)與控制算法標(biāo)定 在AUTOSAR架構(gòu)下借助V型開發(fā)流程，應(yīng)用OSEK高可靠性嵌入式控制系統(tǒng)及32位高性能CPU軟硬件原型技術(shù)，進(jìn)行整車控制器快速控制原型開發(fā)； 結(jié)合整車行駛循環(huán)工況，進(jìn)行整車控制算法與控制參數(shù)的在線標(biāo)定和優(yōu)化； 研究開發(fā)基于CCP(CAN Calibration Protocol)協(xié)議的整車控制系統(tǒng)匹配標(biāo)定和監(jiān)控軟件，對整車控制系統(tǒng)性能、動力系統(tǒng)能量利用效率以及整車經(jīng)濟性等指標(biāo)進(jìn)行評行評估與驗證； 整車VCU產(chǎn)品開發(fā) 基于汽車計算平臺，整合控制算法、標(biāo)定監(jiān)控、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)管理、文件下載模塊于一體，形成完整的汽車級用戶產(chǎn)品。 VCU

7、臺架測試、裝車調(diào)試及整車性能驗證 完善動力系統(tǒng)試驗臺架，進(jìn)行整車控制系統(tǒng)測試平臺的調(diào)試，對主要控制參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和優(yōu)化，完善系統(tǒng)控制策略和控制算法。 整車VCU裝車調(diào)試， 對整車控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)性能、整車的動力性能、經(jīng)濟性能等進(jìn)行比較全面的試驗。,2.主要研究內(nèi)容,9,目 錄,10,研究目標(biāo) 深入掌握純電動汽車整車控制系統(tǒng)核心控制算法與應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)； 建立整車控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)與性能驗證技術(shù)平臺，形成純電動汽車電控系統(tǒng)開發(fā)、軟硬件設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化、性能測試和評價相結(jié)合的產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)流程； 研制開發(fā)滿足純電動汽車使用需要的高容錯、高可靠性、低成本的整車控制器產(chǎn)品； 制定整車控制器技

8、術(shù)規(guī)范等基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，提高整車控制器的通用性與可移植性； 為系統(tǒng)掌握純電動汽車控制系統(tǒng)核心技術(shù)、形成完善的VCU產(chǎn)品自主開發(fā)能力并滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要提供技術(shù)支持。 預(yù)期成果 VCU產(chǎn)品可以形成工程化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化的生產(chǎn)和配套能力； VCU產(chǎn)品滿足標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)工藝設(shè)計，實現(xiàn)批量生產(chǎn)并配套純電動汽車完成大規(guī)模示范； 制訂出純電動汽車整車控制器企業(yè)技術(shù)規(guī)范等基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)；,3.研究目標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)研究目標(biāo),11,VCU控制系統(tǒng)功能 具有踏板扭矩解析功能；具有驅(qū)動、制動能量回收控制功能；具有能量管理、動態(tài)協(xié)調(diào)功能；具有安全保護(hù)與網(wǎng)絡(luò)通信功能。 VCU 軟硬件 技術(shù)指標(biāo),3.研究目標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo),

9、12,目 錄,根據(jù)整車技術(shù)規(guī)格和性能指標(biāo)，結(jié)合目標(biāo)市場定位，確定動力系統(tǒng)技術(shù)平臺的技術(shù)規(guī)范（技術(shù)要求和性能指標(biāo)），通過仿真分析和參數(shù)匹配，分解對電機、電池、變速器等主要總成的技術(shù)要求； 確定動力系統(tǒng)技術(shù)平臺各部件的技術(shù)規(guī)格。a）根據(jù)既定運行工況和所要達(dá)到的整車動力性、燃油經(jīng)濟性等性能指標(biāo)，確定驅(qū)動電機功率需求、動力電池的類型、容量、比功率和比能量等； b）根據(jù)電動汽車電壓等級、輸出通斷等電氣系統(tǒng)方案，確定接觸器、熔斷器等關(guān)鍵器件的電器參數(shù)，并設(shè)計整車的電氣安全檢測系統(tǒng)。 在選定車型的基礎(chǔ)上，確定動力系統(tǒng)技術(shù)平臺總體方案。,13,4.課題研究技術(shù)路線動力系統(tǒng)設(shè)計,14,汽車驅(qū)動控制,整車控制器功

10、能,整車控制器需根據(jù)司機的駕駛要求、車輛狀態(tài)、道路及環(huán)境狀況，經(jīng)分析和處理，向電機控制器發(fā)出指令，滿足駕駛工況要求。,制動能量回饋控制,整車控制器根據(jù)制動踏板和加速踏板信息、車輛行駛狀態(tài)信息、蓄電池荷電狀態(tài)信息，計算制動減速度，向電機控制器發(fā)出指令當(dāng)滿足制動回饋條件時，將能量反充給動力電池組。,整車能量管理與優(yōu)化,整車控制器通過CAN總線與電池管理系統(tǒng)連接共同承擔(dān)整車的能量管理，以提高能量的利用率。在電池管理系統(tǒng)的協(xié)助下完成參數(shù)監(jiān)測、信息通訊、充放電控制、熱管理、故障診斷等功能，同時針對具體行駛情況實現(xiàn)安全行駛和能量的合理分配。,整車網(wǎng)絡(luò)化管理,車輛狀態(tài)的監(jiān)示和故障診斷及保護(hù),總線所連接的各個

11、子系統(tǒng)控制器實時將各自控制對象的信息發(fā)布至CAN總線，由整車控制器通過綜合數(shù)字儀表顯示出來。整車控制器能對故障信息及時處理并做出相應(yīng)的安全保護(hù)處理。,整車控制器作為信息控制中心，負(fù)責(zé)組織信息傳輸，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，信息優(yōu)先權(quán)的動態(tài)分配等功能。,4.課題研究技術(shù)路線VCU功能,15,整車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,4.課題研究技術(shù)路線VCU結(jié)構(gòu),用以實現(xiàn)整車控制系統(tǒng)的功能。 CAN總線使得汽車各控制單元能夠共享信息和資源，達(dá)到簡化布線、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復(fù)、提高系統(tǒng)可靠性和維護(hù)性、降低成本、更好地匹配和協(xié)調(diào)各個控制系統(tǒng)的目的。 需要CAN連接通信的系統(tǒng)有電機及其管理系統(tǒng)、電池及其管理

12、系統(tǒng)、整車控制器、車載顯示系統(tǒng)和電動附件等。,16,CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理,4.課題研究技術(shù)路線CAN網(wǎng)絡(luò)體系,通過采集輸入信息，分析駕駛員的操控意圖，根據(jù)當(dāng)前車輛狀況和操控意圖分析結(jié)果，給出電機、電池的執(zhí)行指令，達(dá)到對整車啟動、行駛等工況的平穩(wěn)操控。 驅(qū)動模型數(shù)學(xué)函數(shù)： Fdrive=f（Acc, Dacc, Bpp, Motor_speed, Motor_temp,Speed,V, I,SOC） 式中 ，Acc： 加速踏板的位置；Dacc： 加速踏板的加速度；Bpp ：制動缸內(nèi)的壓力；Motor_speed： 電機轉(zhuǎn)速；Motor_temp：電機溫度；Speed：車速；V、I ：電池的電壓和電

13、流；SOC ：電池荷電狀態(tài)。 關(guān)鍵技術(shù)： 電機驅(qū)動模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制技術(shù)； 電動汽車牽引力控制技術(shù)。,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,電機驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換動態(tài)協(xié)調(diào)控制 在對路面驅(qū)動阻力進(jìn)行識別的基礎(chǔ)上，通過對制動踏板、電機轉(zhuǎn)速、保持轉(zhuǎn)速時的電機負(fù)荷率以及轉(zhuǎn)矩的協(xié)調(diào)控制，改善EV從電爬行啟車及巡航控制狀態(tài)到加速踏板開度決定的轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換過程中，電機從轉(zhuǎn)速控制模式轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)矩控制模式時的扭矩沖擊。 電動汽車牽引力控制 通過對驅(qū)動輪與從動輪轉(zhuǎn)速對比，判別車輪打滑狀態(tài)，結(jié)合路面峰值附著系數(shù)的辨識結(jié)果，降低電機負(fù)荷，對驅(qū)動輪減速，保證驅(qū)動輪附著性能最佳。,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,牽引力控制中

14、電機最優(yōu)負(fù)荷率控制相關(guān)參量,電動汽車路面峰值附著系數(shù)識別理論 在各種條件下實時識別汽車行駛路面附著特性、打滑狀態(tài)及對應(yīng)的最佳滑移率。為EV汽車實現(xiàn)低成本高性能的制動防抱死、牽引力控制及電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)提供新的解決方案，對提高EV綜合性能及增強其相對于傳統(tǒng)汽車的競爭力，加速EV的市場普及率具有重要意義。 專利：用于車輛牽引力控制系統(tǒng)的車輪最佳滑轉(zhuǎn)率實時識別方法 200710055467.6靳立強 王慶年 輪速獲?。篈BS控制器通過CAN協(xié)議發(fā)送 電動汽車路面驅(qū)動阻力識別算法研究及其在電機協(xié)調(diào)控制中的應(yīng)用 專利：無,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,VCU根據(jù)制動踏板和加速踏板信息，結(jié)合車輛行駛

15、狀態(tài)，電機、電池的有效負(fù)荷，計算制動減速度，當(dāng)滿足制動回饋條件時，將能量回饋給動力電池。,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,目標(biāo)：采用串聯(lián)式制動能量回饋系統(tǒng)，通過協(xié)調(diào)回饋制動與摩擦制動，在正常制動情況下實現(xiàn)串聯(lián)回饋制動策略，可以在有效回收制動能量的同時保證制動感覺；在車輪抱死或有抱死趨勢時，實現(xiàn)摩擦制動與電機回饋制動的聯(lián)合防抱死控制策略。簡化現(xiàn)有電動汽車制動系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高控制的一體化程度，能夠在保證制動安全的同時對制動能量進(jìn)行有效回收。,關(guān)鍵技術(shù)：電動汽車復(fù)式制動控制技術(shù)及其實現(xiàn)方法 作用：通過對驅(qū)動輪與從動輪轉(zhuǎn)速對比，判別車輪打滑狀態(tài)，結(jié)合路面峰值附著系數(shù)的辨識結(jié)果，降低電機負(fù)荷，對

16、驅(qū)動輪減速，保證驅(qū)動輪附著性能最佳。,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,制定以提高制動能量回饋并兼顧整車行駛平順性的控制系統(tǒng)控制策略，建立包括摩擦制動器、電機再生制動、輪胎和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在內(nèi)的基于多體結(jié)構(gòu)的復(fù)式制動系統(tǒng)非線性動力學(xué)模型與仿真方法，制定摩擦制動和電機再生制動聯(lián)合作用時汽車制動工作模式切換過程中的具體控制策略，解決影響摩擦制動和電機再生制動聯(lián)合作用時復(fù)式制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)的耦合問題，確定整車復(fù)式制動過程中制動效能和行駛穩(wěn)定性的綜合控制目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建整車復(fù)式制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的綜合控制算法。實現(xiàn)整車再生制動和行駛舒適性的協(xié)調(diào)控制。,電動汽車復(fù)式制動模式切換綜合控制理論,復(fù)式制動

17、控制流程圖,目的：提高整車能量利用率，提高一次充電的續(xù)駛里程，維護(hù)整車的安全性。 目標(biāo)： 在沒有電池能量限值的條件下，在所有工況下，如何獲得最優(yōu)的動力系統(tǒng)的加速性能； 確?？梢越邮艿鸟{駛感覺； 在有電池能量限制的條件下，如何避免“切斷”。 任務(wù)： 在系統(tǒng)性能限制條件和司機駕駛力矩需求的條件下，計算和調(diào)整實際輸出的驅(qū)動力矩； 計算最佳的傳動比； 管理動力總成的工況模式和過渡工況的平滑。,22,工況的控制流程和切換 驅(qū)動力的能量限制 SOC 管理：不同電池SOC 狀態(tài)最大的驅(qū)動力不同的； 限制最大的電池放電電流，來保證電池不會被“切斷”。 電動附件管理 電量不足時，關(guān)閉空調(diào)； 在快速啟動時，關(guān)閉空

18、調(diào)；在加速中 ， 關(guān)閉空調(diào)。,工況的控制流程和切換,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,研究整車電氣系統(tǒng)高壓電安全、漏電檢測和保護(hù)技術(shù)。實時檢測和診斷高壓電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，快速地與整車控制器等交換信息并響應(yīng)其命令，正確地實施對高壓電的控制，確保高壓電路運行的可靠性，采取必要的保護(hù)裝置以減少安全隱患； 整車運行狀態(tài)監(jiān)控應(yīng)用軟件開發(fā)。,電氣安全檢測子系統(tǒng)硬件電路,安全檢測子系統(tǒng)主要監(jiān)測整車電氣狀態(tài)信息：總電壓、總電流、正負(fù)母線對地電壓值、正負(fù)母線絕緣電阻值、輔助電壓、繼電器連接狀況、保險絲的通斷狀態(tài)等。,整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,整車故障識別與處理（OBD）技術(shù)研

19、究與容錯控制算法開發(fā) 內(nèi)容：研究不同工況下純電動車動力系統(tǒng)總成、通訊系統(tǒng)和整車的失效模式，研究在各種故障狀態(tài)下的故障診斷和容錯控制，以及相應(yīng)的安全控制策略和整車跛行回家控制策略； 方法：安全檢測子系統(tǒng)通過CAN 總線輸出測得的各部分的狀態(tài)及數(shù)值、輸出系統(tǒng)的報警狀態(tài)和通斷狀態(tài)，這些信息在車載智能儀表上進(jìn)行顯示。通過CAN 總線, 系統(tǒng)與PC 機或其他診斷設(shè)備儀表相互通信, 以讀取各被測部分的狀態(tài), 并進(jìn)行參數(shù)設(shè)定, 如設(shè)定主電路、輔助電路報警電壓、處理電壓，設(shè)定絕緣電阻報警值、處理值等。,4.課題研究技術(shù)路線控制策略與算法,25,整車控制器主程序軟件流程圖,主控制器軟件分為兩個層次設(shè)計，即驅(qū)動層

20、和管理層。 儀表顯示、繼電器組和CAN 接口的硬件及其底層的驅(qū)動軟件可以看作是驅(qū)動控制指令的執(zhí)行系統(tǒng)，管理層則是根據(jù)汽車不同運行狀態(tài)的控制策略發(fā)出相應(yīng)的控制指令，是電控系統(tǒng)中的高層軟件控制部分。,4.課題研究技術(shù)路線VCU軟件設(shè)計,主程序包括上電自檢，系統(tǒng)初始化，標(biāo)度變換，故障診斷，工況判斷，MAP運算，控制量修正，通信管理。 系統(tǒng)初始化：配置MC68376 的SIM、TPU、QSPI、AD、CTM 等模塊的有關(guān)寄存器，進(jìn)行系統(tǒng)功能的設(shè)置。 標(biāo)度變換：將AD 結(jié)果進(jìn)行軟件的平均，并根據(jù)傳感器標(biāo)定曲線將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理值。 故障診斷：根據(jù)傳感器的輸入及其他通過CAN 總線通信得到的電機、電

21、池的信息，判斷傳感器、繼電器和電池、電機及整車的故障狀態(tài)，一方面將故障碼存入EEPROM,另一方面向TPU 提供故障碼參數(shù)，用于驅(qū)動故障指示燈。 工況判斷：根據(jù)司機操作信息，加速踏板，制動踏板以及電機轉(zhuǎn)速，車速，電池狀態(tài)，電機狀態(tài)和運行模式來判斷車輛的運行工況。運行工況包括停車、充電、啟動、運行、車輛前進(jìn)、車輛后退、制動回饋等。 MAP 運算：依據(jù)運行工況和工作模式，查找相應(yīng)的加速踏板特性參數(shù)，驅(qū)動扭矩參數(shù)，制動回饋扭矩參數(shù)，并進(jìn)行線性插值，計算扭矩值。MAP 為一個一維的數(shù)表，橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)為扭矩負(fù)荷。MAP 是根據(jù)電機的全工況試驗，采用優(yōu)化算法優(yōu)化得到的結(jié)果。 控制量修正：根據(jù)電池的

22、電壓和電流、溫度，電機的溫度、過載狀態(tài)對驅(qū)動扭矩進(jìn)行修正。根據(jù)電池的電流作閉環(huán)控制。 通信管理：解釋外設(shè)發(fā)來的控制指令和數(shù)據(jù)，向發(fā)送緩沖區(qū)提供發(fā)送的數(shù)據(jù)。 智能儀表驅(qū)動：通過TPU 通道的PWM 波輸出驅(qū)動智能儀表顯示駕駛信息，包括車速，電機轉(zhuǎn)速、電池電壓、電流、SOC、故障碼、溫度、充電指示。,26,4.課題研究技術(shù)路線VCU軟件設(shè)計,驅(qū)動策略仿真（加速性能仿真，功率限制仿真，電機的過載管理等） 制動控制策略仿真 整車性能仿真,應(yīng)用電動汽車通用仿真軟件ADVISOR，對EV進(jìn)行建模仿真計算。應(yīng)用Matlab/simulink分別對控制策略進(jìn)行建模，并嵌入到整車模型中進(jìn)行仿真分析。,4.課題研

23、究技術(shù)路線系統(tǒng)建模與仿真,純電動汽車整車仿真模型,電機過載管理模塊,再生制動策略模塊,28,4.課題研究技術(shù)路線VCU RCP開發(fā),利用圖形化的工程軟件MATLAB/SIMULINK，建立電動客車整車模型及控制模型，調(diào)試控制算法； 在AUTOSAR架構(gòu)下借助V型開發(fā)流程，應(yīng)用OSEK高可靠性嵌入式控制系統(tǒng)及32位高性能CPU軟硬件原型技術(shù)，通過DSPACE和TargetLink代碼自動生成工具，進(jìn)行整車控制器快速控制原型開發(fā)及控制器產(chǎn)品代碼開發(fā)。,試驗設(shè)備 AVL測功機 Digatron電池測試及模擬系統(tǒng) dSPACE開發(fā)系統(tǒng) 試驗?zāi)康?對電機、動力電池等主要總成的性能進(jìn)行比較全面的試驗； 聯(lián)

24、合調(diào)試電機和電機控制器，電池和電池控制器，動力總成控制器的協(xié)同工作策略，并對主要控制參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和優(yōu)化，完善系統(tǒng)控制策略和控制算法。,29,AVL測功機與電動汽車 多能源動力總成實驗臺,電池測試及模擬系統(tǒng),4.課題研究技術(shù)路線動力系統(tǒng)試驗,搭建如圖所示的純電動整車控制系統(tǒng)開發(fā) 試驗臺架，整車負(fù)載使用AVL測功機進(jìn)行模擬。 整車控制器通過開關(guān)量采集鑰匙門及檔位信息， 判斷駕駛員上電請求及行駛需求；同時通過CAN總 線收取動力電池、驅(qū)動電機、DC/DC轉(zhuǎn)換器狀態(tài)信息， 完成整車上電自檢及故障診斷；通過模擬量采集駕駛 員的加速和制動踏板，解析出駕駛員扭矩需求； 通過接受駕駛員充電請求及電池組溫度、S

25、OC等狀態(tài)， 實時地完成與充電器的信息交互，確保充電安全順利進(jìn)行。,30,純電動汽車整車控制系統(tǒng)開發(fā)試驗臺架,4.課題研究技術(shù)路線VCU臺架試驗,VCU標(biāo)定與性能試驗,結(jié)合整車行駛循環(huán)工況，進(jìn)行整車控制算法與控制參數(shù)的在線標(biāo)定和優(yōu)化； 研究開發(fā)基于CCP(CAN Calibration Protocol)協(xié)議的整車控制系統(tǒng)匹配標(biāo)定和監(jiān)控軟件； 搭建試驗臺架，對控制系統(tǒng)基本功能進(jìn)行驗證，完善系統(tǒng)控制策略和控制算法。,31,繼電器驅(qū)動；采用NUD3124汽車專用繼電器驅(qū)動芯片驅(qū)動車用12V繼電器。 PWM驅(qū)動；PWM輸驅(qū)動采用MC33385芯片實現(xiàn)功率驅(qū)動。 數(shù)字12V驅(qū)動；數(shù)字輸出需要提供12V電壓，同時設(shè)備輸入阻抗為10K歐姆，故選用BTS462 MOS管實現(xiàn)該功能。,1,5,3,2,4,CPU,供電電源,前端輸入電路,后端驅(qū)動電路,其他電路組成,CPU采用32位Motorola MPC565處理器，最高工作頻率56MHz。系統(tǒng)外擴4M Flash, 2M 高速SRAM，外部晶振4MHz。,采用Infineon 公司的 TLE6361 電源芯片。 電源輸入范圍：直流5.5-60V。 電源輸出范圍：5V / 800m A; 3.3V or 2.6V / 500m A；3.3V or 2.6V / 350m A 工作溫度范圍：-40+85攝氏度 保存溫度范圍：-55+125攝氏