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电动汽车集成式整车控制器功能逻辑开发及测试研究

薛磊  
【摘要】:新能源汽车技术已成为当代汽车技术的发展趋势,汽车内部电子控制单元数量不断增多。随着电力电子技术的高速发展,整车控制器与其他种类不同的电子控制器进行集成,或者与其外围的各部件进行集成,即集成式整车控制器。这将是整车电控系统技术未来的发展趋势。本论文基于电动汽车动力系统及整车能量管理功能逻辑需求分析,依托企业具体开发项目提出将整车控制器与电机控制器集成化设计的集成式整车控制器方案,完成集成式整车控制器系统架构、功能需求及功能逻辑特点分析;进行相关控制功能逻辑研究与开发,对所开发功能逻辑进行实时验证测试。论文主要研究内容如下:1)电动汽车动力系统布置分析及其驱动电机系统的外特性、效率特性、过载特性、堵转特性等工作特性的分析;整车能量管理以及电气系统功能逻辑需求分析。2)基于企业的开发项目中提出将整车控制器与电机控制器集成化设计的集成式整车控制器方案,完成控制器系统的硬件系统架构、软件系统架构分析,根据电气系统功能逻辑分析,完成集成式整车控制器系统功能需求分析及功能逻辑特点分析。3)根据集成式整车控制器系统功能需求分析及功能逻辑特点,完成控制器系统基本功能逻辑开发;结合车辆的行驶状态、挡位情况,将整车动力行驶控制模式进行分类管理,建立模式间的逻辑转换关系;围绕整车能量管理目标及集成式整车控制器系统功能逻辑特点,结合驱动电机系统在实际运行中的工作特性分析,重点完成了防溜坡、过载控制、再生制动能量回收等功能逻辑的研究及开发,建立Simulink功能逻辑模型。4)根据电动汽车行驶动力学方程,结合试验数据建模方式,搭建电动汽车整车动力系统Simulink模型,模型包括动力电池、驱动电机系统、传动系统、车辆动力学等模型;并结合起步、加速和综合行驶工况下完成模型仿真分析,结果表明建立的模型是有效的。5)基于D2P控制器开发平台,完成对控制功能模型配置、生成代码、编译及导入控制器中;搭建基于NI-PXI平台的硬件在环实时测试系统,进行所开发功能逻辑验证测试项目的设计,测试验证了功能逻辑的合理、有效性。


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