純電動(dòng)汽車整車控制器(VCU)設(shè)計(jì)方案

1、純電動(dòng)汽車整車控制器（VC）設(shè)計(jì)方案純電動(dòng)汽車整車控制器設(shè)計(jì)方案書(shū)目錄1整車控制器控制功能和原理（1）電動(dòng)汽車動(dòng)力總成分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整車控制器開(kāi)發(fā)流程整車及控制策略仿真整車軟硬件開(kāi)發(fā)整車控制器的硬件開(kāi)發(fā)整車控制器的軟件開(kāi)發(fā)整車控制器的硬件在環(huán)測(cè)試整車控制器標(biāo)定整車控制器的標(biāo)定系統(tǒng)電動(dòng)汽車整車控制器的標(biāo)定流程1整車控制器控制功能和原理電動(dòng)汽車是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，主要包括電池、電機(jī)、變速箱、制動(dòng)等動(dòng)力系統(tǒng)，以及其它附件如空調(diào)、助力轉(zhuǎn)向、C（及充電機(jī)等。各子系統(tǒng)幾乎都通過(guò)自己的控制單元來(lái)完成各自功能和目標(biāo)。為了滿足整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性的目標(biāo)，一方面必須具有智能化的人車交互

2、接口，另一方面，各系統(tǒng)還必須彼此協(xié)作，優(yōu)化匹配。因此，純電動(dòng)汽車必須需要一個(gè)整車控制器來(lái)管理純電動(dòng)汽車中的各個(gè)部件。純電動(dòng)車輛以整車控制器為主節(jié)點(diǎn)、基于高速c總線的分布式動(dòng)力系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)，整車控制器可以對(duì)純電動(dòng)車輛動(dòng)力鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控，提高整車能量利用效率，確保車輛安全性和可靠性。整車控制器的功能如下：1車）輛駕駛：采集司機(jī)的駕駛需求，管理車輛的動(dòng)力。2網(wǎng)）絡(luò)管理：監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)，信息調(diào)度，信息匯總，網(wǎng)關(guān)。3故）障診斷處理：診斷傳感器、執(zhí)行器和系統(tǒng)其他部件的故障，并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，按照標(biāo)準(zhǔn)格式存儲(chǔ)故障碼。在線配置和維護(hù)：通過(guò)車載標(biāo)準(zhǔn)c端口，進(jìn)行控制參數(shù)修改，匹配標(biāo)

3、定，功能配置，監(jiān)控，基于標(biāo)準(zhǔn)接口的調(diào)試能力等。5能）量管理：通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車車載耗能系統(tǒng)（如空調(diào)、電動(dòng)泵等）的協(xié)調(diào)和管理，以獲得最佳的能量利用率。功率分配：通過(guò)綜合電池的c溫度、電壓、電流和電機(jī)的溫度等車輛信息計(jì)算電機(jī)功率的分配，進(jìn)行車輛的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回饋控制。從而在系統(tǒng)的允許下能獲得最佳的駕駛性能和續(xù)航里程。附電控制：根據(jù)各附電系統(tǒng)的控制邏輯對(duì)真空助力泵、水泵、冷卻風(fēng)扇等進(jìn)行相應(yīng)的控制。8坡）道起步時(shí)駐坡控制。2電動(dòng)汽車動(dòng)力總成分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)控制結(jié)構(gòu)可以使各個(gè)控制模塊的功能相對(duì)簡(jiǎn)單，進(jìn)靠性?；贑AN總線的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)眾多由于CAN總線具有造價(jià)低廉，傳輸速率高，安全勺時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，

4、已廣泛應(yīng)用于中、高價(jià)位汽車的實(shí)線正逐漸成為通用的汽車總線標(biāo)準(zhǔn)。采用CAN間的連接線束，并提高系統(tǒng)監(jiān)控水半。純電動(dòng)汽車畐總線交換信息。采用拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).其主要的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，乂是無(wú)源元件，可靠性高；易于擴(kuò)充，將其接入，如需增加長(zhǎng)度可通過(guò)中繼器加入一個(gè)附電動(dòng)汽車動(dòng)力總成CAN總線通訊系統(tǒng)的拓?fù)銫AN2.0的標(biāo)準(zhǔn)格式。其中CAN總線上的節(jié)點(diǎn)主,制器、動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)、充電機(jī)、DCDC等。整千控制器采集司機(jī)駕駛信號(hào)，通過(guò)CAN總紂圖1野馬純電動(dòng)汽車CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)電動(dòng)汽車是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。隨著整車經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和舒適性要求的提高，電動(dòng)汽車上所需要控制的部件越來(lái)越多，各個(gè)子系統(tǒng)之間所

5、需要交換的信息也增多，控制系統(tǒng)也就變得越來(lái)越復(fù)雜?；诳偩€的分布式控制結(jié)構(gòu)可以使各個(gè)控制模塊的功能相對(duì)簡(jiǎn)單，進(jìn)而簡(jiǎn)化系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高可靠性?；贑AN總線的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)眾多子系統(tǒng)協(xié)同控制的理想途徑。由CAN總線具有造價(jià)低廉，傳輸速率高，安全性可靠性高，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于中、高價(jià)位汽車的實(shí)時(shí)分布式控制網(wǎng)絡(luò)，CAN總線正逐漸成為通用的汽車總線標(biāo)準(zhǔn)。采用AN總線網(wǎng)絡(luò)還可以大大減少個(gè)設(shè)備間的連接線束，并提高系統(tǒng)監(jiān)控水平。純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成控制系統(tǒng)中采用N總線交換信息。采用拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其主要的優(yōu)點(diǎn)是：電纜短，容易布線；總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又是無(wú)源元件，可靠性高；易于擴(kuò)充，增

6、加新節(jié)點(diǎn)只需在總線的某點(diǎn)將其接入，如需增加長(zhǎng)度可通過(guò)中繼器加入一個(gè)附加段。電動(dòng)汽車動(dòng)力總成CAN總線通訊系統(tǒng)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型如圖所示。采用CAN2.0的標(biāo)準(zhǔn)格式。其中CAN總線上的節(jié)點(diǎn)主要包括：整車控制器、電機(jī)控制器、動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)、充電機(jī)JCDC等。整車控制器采集司機(jī)駕駛信號(hào)，通過(guò)CAN總線對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行管理，調(diào)度，分析和運(yùn)算，針對(duì)所配置的不同車型，進(jìn)行相應(yīng)的能量管理，實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動(dòng)控制、能量?jī)?yōu)化控制、制動(dòng)回饋控制和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。電機(jī)控制器接受整車控制器的控制和扭矩指令，負(fù)責(zé)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，并對(duì)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控以及電機(jī)的熱管理。電池管理系統(tǒng)執(zhí)行電池系統(tǒng)的管理，對(duì)電池的電氣參數(shù)和熱參數(shù)測(cè)量，

7、完成電量計(jì)算和安全管理以及均衡管理。監(jiān)控標(biāo)定軟件主要應(yīng)用于車輛調(diào)試和標(biāo)定過(guò)程中顯示整車各個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，并完成匹配標(biāo)定工作。3整車控制器開(kāi)發(fā)流程3.1整車及控制策略仿真采用仿真為主，硬件在環(huán)測(cè)試和實(shí)車標(biāo)定為輔的方式相結(jié)合來(lái)研究整車的控制策略，首先利用Cruise搭建電動(dòng)汽車的整車模型。在matlab/simulink下建立整車的控制策略模型，利用Cruise和matlab/simulink相互耦合就可以在不同的工況下計(jì)算并評(píng)價(jià)車輛的經(jīng)濟(jì)性能、動(dòng)力性能及控制的平順性等，從而可以評(píng)價(jià)控制策略的優(yōu)劣和車輛的性能。如圖所示?？刂茀?shù)優(yōu)化整車匹配標(biāo)定控制策略評(píng)估預(yù)測(cè)整車性能圖2整車控制器控制策略仿真框圖C

8、RUISE是由奧地利著名的發(fā)動(dòng)機(jī)制造與咨詢公亀VL公司開(kāi)發(fā)的，用于研究汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性能及制動(dòng)性能的高級(jí)模擬分析軟件。其靈活的模塊化理念使CRUISE可以對(duì)任意結(jié)構(gòu)形式的汽車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真。它可用于汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中的動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配、汽車性能預(yù)測(cè)和整車仿真計(jì)算；可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)、變速箱、輪胎的選型及它們與車輛的匹配優(yōu)化；還可以用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。通過(guò)仿真的研究，從圖中就能分析出控制策略的執(zhí)行情況，力矩分配的合理性及平順性等。圖3控制策略中電機(jī)和電池參數(shù)川3.2整車軟硬件開(kāi)發(fā)廠乂fm適用于12V的不同類型的電動(dòng)汽2奶16V;工作的溫度

9、范圍4085；由于電動(dòng)汽車整車控制器是在高干擾環(huán)境下運(yùn)行，同時(shí)整車控制器是否正常工作直接影響系統(tǒng)的安全性，因此整車控制器的設(shè)計(jì)基于高要求、高可靠的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。整車控制器的軟硬件的整體需求為：軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化；I-.-電源反接保護(hù)；電源的浪涌，過(guò)壓保護(hù)；ESD保護(hù)（防靜電）；符合GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)A:低溫試驗(yàn)方法的規(guī)定。符合GT/T2423.2電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)B:高溫試驗(yàn)方法的規(guī)定。符合GB/T2423.10（電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分：試驗(yàn)發(fā)放試驗(yàn)Fc和導(dǎo)則：振動(dòng)（正弦）的規(guī)定。符合GB/T4942.2低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)的要求。3.

10、2.1整車控制器的硬件開(kāi)發(fā)根據(jù)功能把純電動(dòng)汽車整車控制器可以劃分為：微處理器模塊，電源模塊，模擬量和數(shù)字量接口模塊，功率驅(qū)動(dòng)模塊，通信模塊等組成。其中微處理器模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)中的核心模塊，也是控制方法實(shí)現(xiàn)的載體。模擬量輸入接口和油門踏板傳感器，制動(dòng)壓力傳感器等相連，模擬量輸入接口對(duì)上述傳感器的信號(hào)進(jìn)行濾波和整形，使傳感器的信號(hào)能被單片機(jī)可靠采集。數(shù)字量輸入接口與檔位開(kāi)關(guān)，剎車開(kāi)關(guān)，空調(diào)PTC開(kāi)關(guān)，水泵故障信號(hào)和車速傳感器等開(kāi)關(guān)信號(hào)相連，經(jīng)信號(hào)處理后送入單片機(jī)，微處理器獲得司機(jī)的駕駛操作，從而能精確地控制整車的功率；電源模塊的功能是將電動(dòng)汽車上的蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換成控制單元所需要的電壓，同時(shí)電源

11、模塊還提供三路5V電源輸出給傳感器供電。通信模塊即CAN接口模塊，CAN接口的功能是把單片機(jī)的CAN模塊的TTL電平轉(zhuǎn)換成CAN總線的物理電平，來(lái)與整車的動(dòng)力系統(tǒng)、儀表及車身相關(guān)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，功率驅(qū)動(dòng)模塊負(fù)責(zé)接收微處理器的L電平，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車上的繼電器等執(zhí)行器。同時(shí)功率驅(qū)動(dòng)模塊還支持故障回讀功能。）微處理器模塊在整車控制器設(shè)計(jì)中，單片機(jī)模塊是整個(gè)整車控制器的關(guān)鍵部分，算法和控制策略運(yùn)行的載體，也直接關(guān)系到整個(gè)控制策略的實(shí)時(shí)性，能很好滿足電動(dòng)汽車對(duì)控制策略的實(shí)時(shí)運(yùn)行。微控制器模塊是能使微控制器能正常、可靠工作的基本電路，主要包括：時(shí)鐘、啟動(dòng)配置、復(fù)位電路等。2）電源模塊電源模塊是整個(gè)VCU中

12、的核心模塊，它直接關(guān)系到整個(gè)/CU的正常工作情況。而電源模塊的使用環(huán)境非常惡劣，電池電壓變化范圍較大，還存在浪涌對(duì)電源模塊的沖擊。為了保證系統(tǒng)的可靠性，電源模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)是：工作電壓：DC9VDC16V上電復(fù)位控制電源監(jiān)控電源模塊還應(yīng)該提供5V電源給油門踏板等傳感器供電。這樣的設(shè)計(jì)還能保證當(dāng)外部傳感器電源短路時(shí)控制系統(tǒng)還能正常工作，保證系統(tǒng)的安全可靠3）模擬量和數(shù)字量接口模塊模擬量和數(shù)字量接口模塊是整個(gè)/CU中的控制基層，沒(méi)有正確、可靠的信號(hào)輸入，再?gòu)?fù)雜和有效的控制策略也不可能得出良好的控制結(jié)果，同時(shí)所有的傳感器輸入線路還有可能會(huì)出現(xiàn)各種的短接故障，為了保護(hù)控制單元，模擬量和數(shù)字量接口模塊還必

13、須具有故障保護(hù)和診斷功能。因此本次模擬量和數(shù)字量接口模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)是：對(duì)地、對(duì)電源短接保護(hù)開(kāi)路、對(duì)地、對(duì)電源短接診斷ESD保護(hù)低通濾波4）功率驅(qū)動(dòng)模塊整車控制器的功率驅(qū)動(dòng)模塊最主要集中在繼電器的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還需要有一定的預(yù)留量，因此功率驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)是：ESD保護(hù)對(duì)地、電池短接、開(kāi)路診斷為了使系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、可靠，在設(shè)計(jì)中應(yīng)采用了集成、智能的功率芯片。通過(guò)軟件的診斷及保護(hù)配合能確保系統(tǒng)在故障情況下的自我保護(hù)。5）通信模塊在整車控制器的通信模塊設(shè)計(jì)中，通信模塊中有三路AN總線（2.0BLCAN總線（2.0B莊要用于動(dòng)力系統(tǒng)的控制和儀表、車身總線的控制，其設(shè)計(jì)指標(biāo)為:CAN2.0B波特率最高可達(dá)到

14、1MBaud適用于12/系統(tǒng)高的抗干擾性CAN線對(duì)地和對(duì)電源保護(hù)6）硬件可靠性設(shè)計(jì)VCU在外圍傳感器和執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，必須能夠自我保護(hù)，不至于損VCU,因此在硬件設(shè)計(jì)中必須具有如下的保護(hù)功能：電源反接保護(hù)電源的浪涌，過(guò)壓保護(hù)ESD保護(hù)（防靜電）7）控制器中芯片選型原則針對(duì)一定的用途適當(dāng)?shù)?，恰?dāng)選擇微處理器是設(shè)計(jì)過(guò)程中首先需要確定的。對(duì)于明確的對(duì)象，選擇功能過(guò)少的微處理器，無(wú)法完成控制任務(wù)；選擇功能過(guò)強(qiáng)的微處理器則會(huì)造成資源浪費(fèi)，使性能價(jià)格比下降。為此確定了如下選型原則a）適用性。所謂適用性就是能否用一個(gè)單片機(jī)完成對(duì)系統(tǒng)的控制，或者需要增加附加的電路才能實(shí)現(xiàn)控制的目的。為此，首先應(yīng)該考慮是否含

15、有所需0O端口的數(shù)目，這是選型過(guò)程的一個(gè)基本參考；其次是否有合適的吞吐量，即針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，單片機(jī)所具備的執(zhí)行控制時(shí)的處理能力，主要表現(xiàn)在運(yùn)行速度、指令功能、指令周期的長(zhǎng)短、中斷能力和堆棧大小等指標(biāo)上；第三極限參數(shù)是否滿足要求，這里是指在特定的應(yīng)用環(huán)境下，使用的溫度范圍、電壓范圍、最大功耗、最大電流等參數(shù)。b）可購(gòu)買性。為保證研究工作是否可實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，了解可購(gòu)買性是十分必要的。首先要了解所選擇的器件是否可直接購(gòu)買到，這里包括購(gòu)買的途徑是否順暢、方便，特別是銷售服務(wù)是否跟得上；其次需了解是否有足夠的供應(yīng)量，一般而言，只要供應(yīng)量充足的器件在質(zhì)量方面是有保障的；第三了解是否在仍在生產(chǎn)或改進(jìn)之

16、中，這一點(diǎn)十分重要，如果已經(jīng)停產(chǎn)則表明已無(wú)后續(xù)供貨能力，如在改進(jìn)中則表明可能還存在某些問(wèn)題。c）可開(kāi)發(fā)性。這是一個(gè)十分重要的因素，所選擇的單片機(jī)是否有足夠的開(kāi)發(fā)手段，直接影響能否順利開(kāi)發(fā)，如果沒(méi)有足夠的開(kāi)發(fā)手段，則不宜選擇有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)首先應(yīng)關(guān)注編譯軟件，要考慮編譯工具的提供是否方便、運(yùn)行環(huán)境的使用是否方便等；其次是調(diào)試工具，一個(gè)好的調(diào)試工具是加快開(kāi)發(fā)過(guò)程的必要前提；其三是考慮技術(shù)支持能力，在遇到問(wèn)題時(shí)應(yīng)能得到及時(shí)的技術(shù)支持；第四是開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的體系與熟悉程度，這是體現(xiàn)可開(kāi)放性的一個(gè)重要方面。3.2.2整車控制器的軟件開(kāi)發(fā)整車控制器需要能適用不同的純電動(dòng)汽車的要求，因此需要通用的電動(dòng)汽車整車

17、控制器軟件平臺(tái)架構(gòu)，共享模塊的標(biāo)準(zhǔn)化。因此整車控制器應(yīng)具有模塊性、可讀性、可移植性和可擴(kuò)展性，軟件框架如4圖所示。軟件采用了分層的模塊化體系結(jié)構(gòu)。整個(gè)軟件由一系列具有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的軟件功能模塊構(gòu)成，滿足了軟件的可配置的需求。圖4整車控制器軟件結(jié)構(gòu)框圖整車控制器的軟件包括：物理層（O配置、CAN通信配置和ADC配置等），驅(qū)動(dòng)層CAN信息接收發(fā)送、AD、IO等）,中間層（實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)、函數(shù)庫(kù)、存儲(chǔ)服務(wù)和通信服務(wù)）和應(yīng)用層組成。物理層是基礎(chǔ)軟件中最低的層，它包含各種驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)個(gè)軟件模塊，用于直接訪問(wèn)微控制器內(nèi)的外設(shè)和外圍接口。物理層提供統(tǒng)一的接口，使上層軟件獨(dú)立于微控制器。驅(qū)動(dòng)層連接物理層的軟件，

18、它包含外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，為CU提供外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，VCU驅(qū)動(dòng)層的實(shí)現(xiàn)與VCU硬件相關(guān)，與微控制器無(wú)關(guān)。VCU驅(qū)動(dòng)層不對(duì)硬件直接操作，都是通過(guò)微控制器物理層的接口實(shí)現(xiàn)。中間層是基礎(chǔ)軟件中最高的層，為應(yīng)用和基礎(chǔ)軟件模塊提供基本服務(wù)，中間層的實(shí)現(xiàn)部分與微控制器、VCU硬件和具體應(yīng)用無(wú)關(guān)，中間層在很大程度上獨(dú)立于硬件系統(tǒng)。應(yīng)用層是整個(gè)軟件中的最高層，針對(duì)電動(dòng)汽車的專門應(yīng)用程序，應(yīng)用層完全獨(dú)立于微處理器和U系統(tǒng)。只需要配置不同的能量管理算法就能適用不同的車型。應(yīng)用層主要包括：能量管理、維護(hù)管理、故障診斷、車輛驅(qū)動(dòng)、通信管理和駕駛解釋等。3.3整車控制器的硬件在環(huán)測(cè)試電控單元（VCU）的復(fù)雜程度快速增加

19、，控制算法與功能不斷增強(qiáng)，對(duì)整車而言還集成了各種總線通訊功能、在線故障診OBD等功能。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法面對(duì)復(fù)雜的測(cè)試需求開(kāi)始顯得力不從心，硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試是一套與電子控制器真實(shí)連接的測(cè)試系統(tǒng)，用于檢測(cè)整車控制器控制功能及邏輯錯(cuò)誤、故障等。由于總線技術(shù)的發(fā)展與成熟，現(xiàn)在汽車已經(jīng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布式控制功能。而各個(gè)CU之間的交互作用增加，例如共享傳感器、計(jì)算信息和執(zhí)行器等。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)支持多種總線系統(tǒng)，并且對(duì)于整車控制器而言，其核心的控制功能又是基于網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的控制器大部分由不同的廠商提供，這些都又可能成為潛在錯(cuò)誤來(lái)源存在產(chǎn)品召回的風(fēng)險(xiǎn)，因此整車控制器的測(cè)試采用了硬件在環(huán)測(cè)試。整車控制器采用硬件

20、在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)。首先通過(guò)atlab/Simulin建立除整車控制器外的其他電動(dòng)汽車部件的實(shí)時(shí)仿真模型，實(shí)時(shí)仿真模型具有以下的功能）產(chǎn)生加速踏板、制動(dòng)踏板和鑰匙等控制信號(hào)；2）產(chǎn)生檔位信號(hào)；3）實(shí)現(xiàn)與控制器的CAN通信4）設(shè)置總成部件的狀態(tài)參數(shù)，改變邊界條件；5）設(shè)置各種傳感器故障；6）實(shí)時(shí)將車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳給控制器；7捕捉VCU的控制參數(shù)。通過(guò)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)就可以模擬除整車控制器外的整個(gè)電動(dòng)系統(tǒng)，能夠在上車之前對(duì)整車控制器的控制功能及控制策略進(jìn)行全面的測(cè)試。整車控制器在硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中需要測(cè)試的功能如表3所示：表1：整車控制器硬件功能測(cè)試序號(hào)測(cè)試內(nèi)容要求CAN總線收發(fā)功能滿足設(shè)計(jì)要求CAN

21、總線數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送的時(shí)間和正確性測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求開(kāi)關(guān)量采集功能滿足設(shè)計(jì)要求模擬量采集功能滿足設(shè)計(jì)要求功率驅(qū)動(dòng)控制功能滿足設(shè)計(jì)要求表2：整車控制器基礎(chǔ)控制策略功能測(cè)試序號(hào)測(cè)試內(nèi)容要求1與電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)等的握手功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求2工況判斷的功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求驅(qū)動(dòng)控制策略測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求滑行控制策略測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求制動(dòng)控制策略測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求真空泵、空調(diào)和暖風(fēng)等附件控制策略測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求坡道制動(dòng)輔助等功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求表3：整車控制器故障處理功能測(cè)試序號(hào)測(cè)試內(nèi)容要求電池總電壓過(guò)高及過(guò)低情況保護(hù)功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求電池單體電壓過(guò)高及過(guò)低情況保護(hù)功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求電池溫度過(guò)高及過(guò)低

22、情況保護(hù)功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求電機(jī)溫度過(guò)高情況保護(hù)功能測(cè)試滿足設(shè)計(jì)要求3.4整車控制器標(biāo)定3.4.1整車控制器的標(biāo)定系統(tǒng)整車控制器采用國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)的CCP來(lái)實(shí)現(xiàn)整車控制器的標(biāo)定。CCP（CANCalibrateIn/OnProtoc（是一種基于CAN總線的應(yīng)用協(xié)議，該協(xié)議為標(biāo)定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)CCP主要用于電控單元數(shù)據(jù)標(biāo)定及測(cè)量，最初由Audi、BMW、Mercedes-Benz、Volkswagen等歐洲汽車公司成立的標(biāo)準(zhǔn)化組織ASAP（StandardizatI/OnofApplicatI/OnCalibratI/OnSystemsTaskForce發(fā)展而來(lái)，由于該系統(tǒng)在電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面

23、的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，因此已逐漸為世界各大汽車公司所采用。整車控制器的標(biāo)定框圖如圖所示,M整豐揑1ja.jMrCalibrateI:?由于監(jiān)控及標(biāo)定界面與can總線上的一個(gè)或多個(gè)從機(jī)連接。圖為ccp主從模式的通信配置示意圖。監(jiān)控及標(biāo)定界面通過(guò)整車控制器站地址的配置實(shí)時(shí)地建立監(jiān)控及標(biāo)定界面和整車控制器之間的連接。該連接在其他vcu的地址被選中或當(dāng)前連接通過(guò)指令被明確斷開(kāi)之前一直有效。圖6CCP主從模式的通信配置示意圖建立連接后，監(jiān)控及標(biāo)定界面和整車控制器之間由監(jiān)控及標(biāo)定界面通過(guò)控制命令所設(shè)置的列表來(lái)3.4.2電動(dòng)汽車整車控制器的標(biāo)定流程圖5基于ccp的整車控制器標(biāo)定協(xié)議所有的數(shù)據(jù)傳遞均由監(jiān)控及標(biāo)定界面控制，整車控制器執(zhí)行監(jiān)控及標(biāo)定界面命令后返回包含命令響應(yīng)值或錯(cuò)誤代碼等信息的報(bào)文。整車控制器定時(shí)地根據(jù)傳遞內(nèi)部的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的傳遞是由監(jiān)控及標(biāo)定界面初始化并由整車控制器來(lái)執(zhí)行的，另外是由固定的循環(huán)采樣頻率或者事件觸發(fā)的。1）傳感器的校正不同的傳感器的電壓及電阻值存在著微小的區(qū)別，需要對(duì)傳感器的范圍進(jìn)行校正。整車控制器的傳感器的校正主要是油門踏板傳感器。利用在線監(jiān)控及標(biāo)定軟件對(duì)其范圍進(jìn)行校正。2）開(kāi)關(guān)狀態(tài)的確定為了確保整個(gè)車輛控制策略的運(yùn)行狀態(tài)，需要確定鑰匙開(kāi)關(guān)狀態(tài)、擋位的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、空調(diào)、暖風(fēng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行模式的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是