整车控制器VCU的开发与测试

汽车综合性能检测站能力的通用要求

汽车综合性能检测站能力的通用要求集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

1 范围本标准规定了汽车综合性能检测站开展汽车综合性能检测工作应具备的服务功能、管理、技术能力以及场地和设施的要求。本标准适用于汽车综合性能检测站建设、运行管理以及对汽车综合性能检测站能力认定、委托检测和监督管理。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB1589道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB7258机动车运行安全技术条件 GB/T11798.9平板制动试验台检定技术条件 GB/T12480客车防雨密封性试验方法 GB/T12534汽车道路试验方法通则 GB/T13563滚筒式汽车车速表检验台 GB/T13564滚筒反力式汽车制动检验台 GB/T15481检测和校准实验室能力的通用要求 GB/T15746.1～15746.3汽车修理质量检查评定标准 GB/T18344汽车维护、检测、诊断技术规范 GB18565营运车辆综合性能要求和检验方法 GB/T50033建筑采光设计标准 GB50034工业企业照明设计标准 GB50055通用用电设备配电设计规范 GB50057建筑物防雷设施规范 GBZ1工业企业设计卫生标准 GA468机动车安全检验项目和方法 JT/T198营运车辆技术等级划分和评定要求 JT/T386汽车排气分析仪 JT/T445汽车底盘测功机 JT/T448汽车悬架装置检测台 JT/T478汽车检测站计算机控制系统技术规范 JT/T503汽车发动机综合检测仪 JT/T504前轮定位仪 JT/T505四轮定位仪 JT/T506不透光烟度计 JT/T507汽车侧滑检验台 JT/T508机动车前照灯检测仪 JT/T510汽车防抱制动系统检测技术条件 JJG188声级计检定规程

电动汽车整车控制器功能结构说明

新能源汽车整车控制器系统结构和功能说明书新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件（如图1所示）。各子系统几乎都通过自己的控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平。另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能。新能源汽车控制系统硬件框架整车控制器电机控制器仪表ECU电池管理系统车载充电机MCU 外围电路信号调理电路功率驱动电路电源电路通讯电路

图1新能源汽车控制系统硬件框架一、整车控制器控制系统结构公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进行分析和运算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能，可显示整车状态信息；具备完善的故障诊断和处理功能；具有整车网关及网络管理功能。其结构原理如图2所示。电源模块 CAN 加速踏板传感器制动踏板传感器模拟量调理微控制器光电

纯电动汽车整车控制器(TAC)

纯电动汽车整车控制器（TAC）项目介绍：纯电动汽车整车控制器对新能源汽车的动力性、安全性、经济性、操纵稳定性和舒适性等都有重要影响，它是新能源汽车上的一种关键装置。在车辆行驶过程中，整车控制器通过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬件线路采集路况信息、驾驶员意图、车辆状态、设备运行状态等参数，依托高速运行的 CPU和控制端口来执行预设的控制算法和管理策略，再将指令和信息等通过 CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件进行实时的、可靠的、科学的控制，以实现车辆的动力性、可靠性和经济性。其硬件结构框图如图一所示。

tihJTJt 川“ J人整车控制器实物图如图二所示。 it电" * st 电 M U 电柢第iC 4- if 邨 ESlh 卜 [? ■: *■ DC IX*科电乳 ■ 1 .^ptt'AN :■' - 彝竝 tt」 7%谢洩M!* WI KX T.7*帀小

性能指标: 1）工作环境温度：-30 C—+80C 2）相对湿度：5%~93% 3）海拔高度：不大于3000m 4）工作电压：18VDC —32VDC 5）防护等级：IP65 功能指标： 1）系统响应快，实时性高 2）采用双路 CAN总线（商用车 SAE J1939协议） 3）多路模拟量采样（采样精度10位）；2路模拟量输出（精度 12位）4）多路低/高端开关输出 5）多路I/O输入 6）关键信息存储 7）脉冲输入捕捉 8）低功耗，休眠唤醒功能该项目使用的INFINEON 的物料清单:

整车控制器(VMS, vehicle management Syetem ),即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，动力总成控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。纯电动汽车整车控制器 (Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进行通讯。整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。整车控制器通过 CAN总线接口连接到整车的 CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计；BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定；电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。 CAN，全称为"Controller Area Network ”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。决策层控制单元是车辆智能化的关键，其收集车辆运行过程中的信息，并根据智能算法的决策向物理器件层控制单元发送命令；动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求；驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况，如驱动控制、防抱制动等。整车控制器功能需求：整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务，具体功能包括：(1)接收、处理驾驶员的驾驶

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计发表时间：2019-07-05T11:27:03.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王坚 [导读] 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。（柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007）摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对整车控制器的设计和开发展开研究。一、整车控制系统分析与设计（一）整车控制系统分析复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。（二）整车控制系统设计复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。二、整车控制器硬件设计及软件设计（一）整车控制器结构设计整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计，如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心，基础的信号处理模块，CAN通信与串口通信组成的通信接口模块，以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。图1 整车控制器硬件结构图（二）整车控制器硬件设计从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1）微控制器模块：本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片，负责数据的运算及处理，控制方法的实现，是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快，控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2）辅助电源模块：由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片，所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源，使其正常工作，因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和－5V的供电电压。 3）信号调理模块：输入整车控制器的踏板信号是1～4.2V模拟电压信号，TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0～3.0V，因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算，以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器，在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号，减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰，再作为电压比较器LM393的正端输入，电压比较器的负端输入接分压电路，将LM393的输出引脚外接光耦芯片，在起到电平转换作用的同时，进一步隔离干扰信号，提高信号的安全性与可靠性。 4）通讯模块：TMS320F2812具有一个eCAN模块，支持CAN2.0B协议，可以实现CAN网络的通讯，但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D，其兼容TMS320F2812的引脚电平，用于数据速率高达1兆比特每秒（Mbps）的应

整车性能试验清单

整车测量磨合 1500km磨合 3000km磨合（新车做性能试验需要磨合3000km，其他试验需要磨合1500km）检查性试验汽车技术状况行驶检查车速表校正滑行（初速50km/h）试验行驶阻力滑行试验动力性试验原地起步连续换档加速试验超越加速性能试验最高车速试验最低稳定车速试验最大爬陡坡试验发动机1000rpm对应各档位下的车速驾驶性主观评价（3人）

暖机驾驶性评价-发动机（3人）坡道起步&爬坡能力评价（3人）换档功能/换档舒适性-手动变速箱（3人）换档杆行程/换档力测量-手动变速箱换档杆振动及跳档驾驶性评价-手动变速箱 GRAB TEST-CLUTCH ASSEMBLY 离合器行程及力的测量加减油门评价加速踏板行程及力的测量和评价经济性试验等速行驶燃料消耗量制动性能试验制动系统检查性试验制动磨合试验单一冷态制动试验驻坡制动试验

0型试验（不含附加试验） I型试验-国家标准应急制动试验行车制动系统部分失效试验行车制动系剩余制动性能试验转弯制动试验涉水失效制动性能试验 ABS系统制动性能试验制动系统主观评价（3人）制动距离试验踏板感觉试验制动系统热衰退试验-Prototipo 制动噪声评价(3人）制动平衡试验手制动力及行程 brake drag check制动拖曳力确认 parking brake drag check手制动拖曳力确认

制动踏板与加速踏板间距下长坡试验制动磨损－城市工况（5000km）操作稳定性试验转向盘扭转振动转向 KICK BACK测量转向刚度测量转向力测量－静态转向力测量－低速转向盘垂直振动前悬架误操作试验坑洼撞击试验后轮侧向撞击试验后轮纵向冲击试验蛇行试验转向盘转角阶跃输入试验转向盘转角脉冲输入试验

汽车整车开发流程-quan

汽车整车开发流程

目录一、方案策划阶段 (1) 二、概念设计阶段 (1) 1．总体布置草图 (2) 2．造型设计 (2) 三、工程设计阶段 (9) 1.总布置设计 (10) 2．车身造型数据生成 (10) 3．发动机工程设计 (12) 4．白车身工程设计 (12) 5．底盘工程设计 (12) 6．内外饰工程设计 (14) 7．电器工程设计 (14) 四、样车试验阶段 (14) 五、投产启动阶段 (18) 六、国内自主品牌 (18)

本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程，也就是专业的汽车设计开发流程，这一流程的起点为项目立项，终点为量产启动，主要包括5个阶段：一、方案策划阶段一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入，投资风险非常大，如果不经过周密调查研究与论证，就草率上马新项目，轻则会造成产品先天不足，投产后问题成堆；重则造成产品不符合消费者需求，没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定顾客对新的汽车产品是否有需求，或者是否有潜在的需求等待开发，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的市场调研报告，为企业决策者的新车型研发项目计划，提供科学合理的参考与建议。汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的，根据市场调研报告生成项目建议书，进一步明确汽车形式（也就是车型确定是微型车还是中高级车）以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析，包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后，就可以对新车型的设计目标进行初步的设定，设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。将初步设定的要求发放给相应的设计部门，各部门确认各个总成部件要求的可行性以后，确认项目设计目标，编制最初版本的产品技术描述说明书，将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车，确定变形车的形式以及种类。项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求，开发可行性能够保证得到研发各个部门确认的新车型设计目标大纲。该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点，描述了产品车型的最终定位，是后续研发各个过程的依据和要求，是一份指导性文件。二、概念设计阶段概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划，确定各个设计阶段的时间节点；评估研发工作量，合理分配工作任务；进行成本预算，及时控制开发成本；制作零部件清单表

电动汽车用整车控制器总体设计方案

目次　 1 文档用途 (1) 2 阅读对象 (1) 3 整车控制系统设计 (1) 3.1 整车动力系统架构 (1) 3.2 整车控制系统结构 (2) 3.3 整车控制系统控制策略 (3) 4 整车控制器设计 (4) 5 整车控制器的硬件设计方案 (5) 5.1 整车控制器的硬件需求分析 (5) 5.2 整车控制器的硬件设计要求 (6) 6 整车控制器的软件设计方案 (7) 6.1 软件设计需要遵循的原则 (7) 6.2 软件程序基本要求说明 (7) 6.3 程序中需要标定的参数 (7) 7 整车控制器性能要求 (8)

整车控制系统总体设计方案　 1 文档用途　此文档经评审通过后将作为整车控制系统及整车控制器开发的指导性文件。 2 阅读对象　软件设计工程师硬件设计工程师产品测试工程师其他相关技术人员 3 整车控制系统设计　 3.1 整车动力系统架构　如图1所示，XX6120EV纯电动客车采用永磁同步电机后置后驱架构，电机○3通过二挡机械变速箱○4和后桥○5驱动车轮。车辆的能量存储系统为化学电池（磷酸铁锂电池组○8），电池组匹配电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）用以监测电池状态、故障报警和估算荷电状态（State of Charge，简称SOC）等，电池组提供直流电能给电机控制器○2通过直-交变换和变频控制驱动电机运转。整车控制器○1（Vehicle Control Unit，简称VCU）通过CAN（Control Area Network）和其它控制器联接，用以交换数据和发送指令。该车采用外置充电机传导式充电，通过车载充电插头利用直流导线联接充电机○9，充电机接入电网。 ○1整车控制器○2电机控制器○3交流永磁同步电机○4变速箱○5驱动桥 ○6车轮○7电池管理系统○8磷酸铁锂动力电池组○9外置充电机○10电网连接插座图1 整车动力系统架构简图

VBO汽车整车性能测试系统

15.VBOX III汽车整车性能测试方案系统方案介绍基于GPS的VBOX III数据采集系统是一种功能强大的仪器。它是基于新一代的高性能卫星接收器，主机一套用于测量移动汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值，减速度，MFDD，时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量；外接各种模块和传感器可以采集油耗，温度，加速度，角速度及角度，转向角速度及角度，转向力矩，制动踏板力，制动踏板位移，制动风管压力，车辆CAN接口信息等其它许多数据。由于它的体积较小及安装简便，其非常适合汽车综合测试时使用。由于VBOX本身带有标准的模拟，数字，CAN总线接口，整个系统的功能可以根据用户的需要进行扩充。系统组成图如下：

系统配置：一．Racelogic公司VBOX III数据采集系统一套：1．VBOX IIIDGPS主机（带配套软件） 2．GPS磁性天线 3．制动触发器 4．电池组 5．充电器 6．多功能显示器+固定装置

以上第二——十九项为可选项可测量的参数的量程及精度：

13发动机转速0-10000转/分钟±1转/分钟 1.3特点：全套测量系统体积极小，安装简便迅速能完成国家标准要求的汽车动力性，经济性，操纵稳定性，制动性能等实验在线显示4个测量参数各种测量或采集到的参数可以实时显示可根据要求设定各种不同的试验条件进行试验制动触发形式多样，使试验更加方便 WINDOWS操作界面的设定和分析软件，使用方便高精度、高可靠性，高耐振、抗冲击性能确保测试质量用GPS非接触式速度和距离测量现场即时打印功能，打印各个测量或采集到的参数，实现现场数据阅读大容量紧凑式闪存卡（CF卡）即时存储数据，以便后处理可扩展连接其他各种传感器

整车控制系统整车控制器

整车控制系统电动汽车动力系统各零部件的工作都是由整车控制器统一协调。而言，电动机驱动和制动能量回收的最大功率都受到电池放电／充电能对纯电动汽车力的制约。增加由于其具有两个或两个以上的动力源，对混合燃料电池轿车和燃料电池大巴而言，获得比了系统设计和控制的灵活性，使汽车可以在多种模式下工作适应不同工况下的需求，从而达到降低了有害物的排放，减小对环境的污染和危害，传统汽车更好的燃料电池性能，环保和节能的双重标准。系统的参首先要针对给定的车辆和参数的条件，选择合适的动力系统构型，完成动力建立整车控制系统来协调汽车工作模式的切换和多个动力源／在此基础上，数匹配和优化。能量源之间的功率／能量流的在线优化控制。其主零部件控制器以及驾驶员操纵系统构成，整车控制系统由整车控制器、通信系统、要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最佳的燃料经济性和排放指标。 (1)整车控制系统及功能分析控制对象：电动汽车驱动系统包括几种不同的能量和储能元件（燃料电池，内燃机1) ，在实际工作过程中包括了化学能、电能和机械能或其他热机，动力电池和／或超级电容）之间的转化。电动汽车动力系统能流图如图5—6所示。

整车控制系统结构：电动汽车动力系统的部件都有自己的控制器，为分布式分层控2)拓扑分离使得物分布式分层控制可以实现控制系统的拓扑分离和功能分离。制提供了基础。功能分离使得各个从而减少了电磁干扰，理结构上各个子系统控制系统分布在不同位置上，子部件完成相对独立的功能，从而可以减少子部件的相互影响并提高了容错能力。所示。最底层是执行层，由部件控制器和一些执电动汽车分层结构控制系统如图5-7总线进行交互，并CAN行单元组成，其任务是正确执行中间层发送的指令，这些指令通过，它的主(VMS)且有一定的自适应和极限保护功能；中间层是协调层，也就是整车控制器另一方面根据执要任务一方面根据驾驶员的各种操作和汽车当前的状态解释驾驶员的意图，由驾驶员或者制动驾驶仪来实现做出最优的协调控制；最高层是组织层，行层的当前状态，车辆控制的闭环。整车控制系统对车辆性能的影响主要有三个方面：3)直接关系到汽车动力①动力性和经济性：整车控制器决定发动机和电动机转矩的输出，在汽车燃料电池轿车和大巴有两个或两个以上的能量来源，影响驾驶员的操纵感觉；性能，实际行使过程中，整车控制器实施控制能量源之间的能量分配，从而实现整车能量的优化，获得较高的经济性。②安全性：燃料电池轿车和大巴上包括氢气瓶，动力电池等能量储存单元和动力总线，及其控制器等强电环节，除了原有的车辆安全性问题（如制动和操作稳定性）电动汽车电机整车控制器必须从整车的角度及时检还增加了高压电安全和氢安全等新的安全隐患。之外，测个部件的工作状态，并对可能出现的危险进行及时处理，以保证成员和车辆的安全。 ③驾驶舒适性及整车的协调控制：采用整车控制器管理汽车上的各部件工作，可以整合汽车上

整车控制器简介

整车控制器简介整车控制器（VMS，vehicle management Syetem），即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，动力总成控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN 网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。纯电动汽车整车控制器(Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN 总线进行通讯。整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。整车控制器通过CAN总线接口连接到整车的CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN 通信模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计;BDM 调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定; 电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。 CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。决策层控制单元是车辆智能化的关键,其收集车辆运行过程中的信息,并根据智能算法的决策向物理器件层控制单元发送命令;动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求;驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况,如驱动控制、防抱制动等。整车控制器功能需求：整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务，具体功能包括：(1)接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶。(2)与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通讯，通过CAN总线（以及关键信息的模拟量）进行状态的采集输入及控制指令量的输出。(3)接收处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当前的能源状况信息。(4)系统故障的判断和存储，动态检测系统信息，记录出现的故障。 (5)对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。(6)协调管理车上其他电器设备。整车控制器是一个多输入、多输出、数模电路共存的复杂系统，其各个功能电路相对独

纯电动汽车整车控制器的构成、原理、功能说明

纯电动汽车整车控制器的构成、原理、功能说明整车控制器是电动汽车正常行驶的控制中枢，是整车控制系统的核心部件，是纯电动汽车的正常行驶、再生制动能量回收、故障诊断处理和车辆状态监视等功能的主要控制部件。整车控制器包括硬件和软件两大组成部分，它的核心软件和程序一般由生产厂商研发，而汽车零部件供应商能够提供整车控制器硬件和底层驱动程序。现阶段国外对纯电动汽车整车控制器的研究主要集中在以轮毂电机驱动的纯电动汽车。对于只有一个电机的纯电动汽车通常不配备整车控制器，而是利用电机控制器进行整车控制。国外很多大企业都能够提供成熟的整车控制器方案，如大陆、博世、德尔福等。 1整车控制器组成与原理纯电动汽车整车控制系统主要分为集中式控制和分布式控制两种方案。集中式控制系统的基本思想是整车控制器独自完成对输入信号的采集，并根据控制策略对数据进行分析和处理，然后直接对各执行机构发出控制指令，驱动纯电动汽车的正常行驶。集中式控制系统的优点是处理集中、响应快和成本低；缺点是电路复杂，并且不易散热。分布式控制系统的基本思想是整车控制器采集一些驾驶员信号，同时通过CAN总线与电机控制器和电池管理系统通信，电机控制器和电池管理系统分别将各自采集的整车信号通过CAN总线传递给整车控制器。整车控制器根据整车信息，并结合控制策略对数据进行分析和处

理，电机控制器和电池管理系统收到控制指令后，根据电机和电池当前的状态信息，控制电机运转和电池放电。分布式控制系统的优点是模块化和复杂度低；缺点是成本相对较高。典型分布式整车控制系统示意图如下图所示，整车控制系统的顶层是整车控制器，整车控制器通过CAN总线接收电机控制器和电池管理系统的信息，并对电机控制器、电池管理系统和车载信息显示系统发送控制指令。电机控制器和电池管理系统分别负责驱动电机和动力电池组的监控与管理，车载信息显示系统用于显示车辆当前的状态信息等。典型分布式整车控制系统示意图下图为某公司开发的纯电动汽车整车控制器组成原理图。整车控制器的硬件电路包括微控制器、开关量调理、模拟量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。

整车性能测试系统

VBOX汽车整车性能测试系统广州泽尔机电科技有限公司 1. VBOX III汽车整车性能测试方案 1.1 系统方案介绍基于GPS的VBOX III数据采集系统是一种功能强大的仪器。它是基于新一代的高性能卫星接收器，主机一套用于测量移动汽车的速度和距离并且提供横纵向加速度值，减速度，MFDD，时间和制动、滑行、加速等距离的准确测量；外接各种模块和传感器可以采集油耗，温度，加速度，角速度及角度，转向角速度及角度，转向力矩，制动踏板力，制动踏板位移，制动风管压力，车辆CAN接口信息等其它许多数据。由于它的体积较小及安装简便，其非常适合汽车综合测试时使用。由于VBOX本身带有标准的模拟，数字，CAN总线接口，整个系统的功能可以根据用户的需要进行扩充。系统组成图如下：

1.3特点： ?全套测量系统体积极小，安装简便迅速 ?能完成国家标准要求的汽车动力性，经济性，操纵稳定性，制动性能等实验?在线显示4个测量参数 ?各种测量或采集到的参数可以实时显示 ?可根据要求设定各种不同的试验条件进行试验 ?制动触发形式多样，使试验更加方便 ?WINDOWS操作界面的设定和分析软件，使用方便 ?高精度、高可靠性，高耐振、抗冲击性能确保测试质量 ?用GPS非接触式速度和距离测量 ?现场即时打印功能，打印各个测量或采集到的参数，实现现场数据阅读 ?大容量紧凑式闪存卡（CF卡）即时存储数据，以便后处理 ?可扩展连接其他各种传感器 ?绘制轨迹图，圈数定时 1.4 可进行的试验： ?滑行试验 ?油耗试验 ?爬陡坡试验 ?最高车速试验 ?加速性能试验 ?制动性能试验 ?操纵稳定性试验 ?最小稳定车速试验 ?最小转弯直径测量实验 ?制动踏板力测量实验 ?制动踏板行程测量实验 ?制动管路压力测量实验 ?汽车防抱制动系统性能实验 ?温度测量实验 ?里程，速度表校验等其它试验 1.5 可满足的国家标准： ?GB/T 12545 - 1990 汽车燃料消耗量 ?GB/T 12547 - 1990 最低稳定车速

整车性能试验清

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驾驶性主观评价（3人）暖机驾驶性评价-发动机（3人）坡道起步&爬坡能力评价（3人）换档功能/换档舒适性-手动变速箱（3人）换档杆行程/换档力测量-手动变速箱换档杆振动及跳档驾驶性评价-手动变速箱 GRAB TEST-CLUTCH ASSEMBLY 离合器行程及力的测量加减油门评价加速踏板行程及力的测量和评价经济性试验等速行驶燃料消耗量制动性能试验制动系统检查性试验制动磨合试验单一冷态制动试验

驻坡制动试验 0型试验（不含附加试验） I型试验-国家标准应急制动试验行车制动系统部分失效试验行车制动系剩余制动性能试验转弯制动试验涉水失效制动性能试验 ABS系统制动性能试验制动系统主观评价（3人）制动距离试验踏板感觉试验制动系统热衰退试验-Prototipo 制动噪声评价(3人）制动平衡试验手制动力及行程 brake drag check制动拖曳力确认

parking brake drag check手制动拖曳力确认制动踏板与加速踏板间距下长坡试验制动磨损－城市工况（5000km）操作稳定性试验转向盘扭转振动转向 KICK BACK测量转向刚度测量转向力测量－静态转向力测量－低速转向盘垂直振动前悬架误操作试验坑洼撞击试验后轮侧向撞击试验后轮纵向冲击试验蛇行试验转向盘转角阶跃输入试验

混合动力汽车整车控制器开发与试验

不断加深的世界能源危机以及严峻的环境问题促使世界各国把新能源汽车作为未来汽车工业发展的主流方向［1-2］。未来10年内，按照国家新能源汽车的相关政策和国际上技术发展的趋势，混合动力汽车和纯电动汽车将作为一种比较成熟的交通工具得到规模化的应用［3］。中国科技部也将“混合动力汽车产业化技术攻关”列为国家高技术发展计划（863计划）重点发展项目之一。 VCU是混合动力汽车的核心控制部件，高性能、高可靠性及成本低廉是其硬件设计需要考虑的三个重要方面。目前国内整车控制器多是针对相应车辆进行的专门设计，不同种类车辆使用的控制器硬件不能完全通用［4-6］。对VCU硬件进行通用性设计可以降低硬件设计、试验及维护成本。本文期望通过综合考虑多种HEV的控制需求，设计出符合通用性要求的VCU平台，届时仅更改其内部软件和外部接线方式即可使其匹配至诸如ISG（起动机/发电机一体化）、串联式、并联式等类型的混合动力汽车上，实现整车控制功能。本文仅以某款并联混合动力公交车作为研究对象，对VCU的通用性设计和开发展开研究。 1并联混合动力汽车控制系统分析如图1所示，该并联式混合动力公交车的动力来源为发动机和电动机，二者通过连接后桥的耦合器实现动力合成。VCU控制发动机、电机控制器和超级电容控制器，实现车辆各种工作模式。 VCU是混合动力汽车的核心控制单元，它采集加速踏板、制动踏板、离合踏板及其他部件信号并做出相应判断后，控制下层的各部件和控制器的动作， doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2012.03.018 尉进，赵韩，江昊（合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009）摘要：基于飞思卡尔公司的双核微控制器9S12XDT512开发了一款通用的混合动力汽车（HEV）整车控制器（Vehicle Control Unit-VCU），设计时考虑硬件的通用性，使之能够适用于多种混合动力汽车的整车控制。为验证VCU功能，本文以某款并联混合动力公交车为控制对象，在基于dSPACE的硬件在环仿真系统上进行了一系列仿真试验。试验结果表明：VCU能够准确地控制整车实现混合动力工作状态，进而验证了VCU硬件的有效性。关键词：混合动力汽车；整车控制器；9S12XDT512；双核微控制器；dSPACE；硬件在环仿真中图分类号：U462文献标志码：A文章编号：1005-2550（2012）03-0070-06 Development and Testing of Vehicle Control Unit for Hybrid Electrical Vehicle WEI Jin，ZHAO Han，JIANG Hao （School of Mechanical and Vehicle Engineering，Hefei University of Technology，Hefei230009，China）Abstract：A general-purpose Vehicle Control Unit（VCU）was developed using a Freescale's microcontroller （9S12XDT512）with dual cores.In the development of VCU，generality of hardware was considered to make sure it could be applied to many kinds of Hybrid Electrical Vehicle（HEV）control.To verify the function of VCU，this article took a hybrid electrical bus as the controlled subject and then organized a series of simulation testing using a hardware in-the-loop simulation system based on dSPACE.The testing indicated that VCU could accurately control the vehicle to achieve hybrid working state，verifying the validity of the hardware of VCU. Key words:Hybrid Electrical Vehicle（HEV）；Vehicle Control Unit（VCU）；9S12XDT512；microcontroller with dual cores；dSPACE；hardware in-the-loop simulation 混合动力汽车整车控制器开发与试验收稿日期：2012-02-03 基金项目：国家“863”节能与新能源汽车重大资助项目（2008AA11A 139） 70 ··

汽车整车开发流程

新车型的研发是一个非常复杂的系统工程，以至于它需要几百号人花费上3、4年左右的时间才能完成。不同的汽车企业其汽车的研发流程有所不同，我们下面讲述的是正向开发的量产汽车一般的研发流程。以满足车友对汽车研发流程的好奇感。? ????研发流程包括管理、设计、组织等方方面面的辅助流程，本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程，也就是专业的汽车设计开发流程，这一流程的起点为项目立项，终点为量产启动，主要包括5个阶段：? ????一、方案策划阶段? ????一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入，投资风险非常大，如果不经过周密调查研究与论证，就草率上马新项目，轻则会造成产品先天不足，投产后问题成堆；重则造成产品不符合消费者需求，没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定顾客对新的汽车产品是否有需求，或者是否有潜在的需求等待开发，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的市场调研报告，为企业决策者的新车型研发项目计划，提供科学合理的参考与建议。?

????汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的，根据市场调研报告生成项目建议书，进一步明确汽车形式（也就是车型确定是微型车还是中高级车）以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析，包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后，就可以对新车型的设计目标进行初步的设定，设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。? ????将初步设定的要求发放给相应的设计部门，各部门确认各个总成部件要求的可行性以后，确认项目设计目标，编制最初版本的产品技术描述说明书，将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车，确定变形车的形式以及种类。项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求，开发可行性能够保证得到研发各个部门确认的新车型设计目标大纲。该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点，描述了产品车型的最终定位，是后续研发各个过程的依据和要求，是一份指导性文件。????二、概念设计阶段? ????概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划，确定各个设计阶段的时间节点；评估研发工作量，合理分配工作任务；进行成本预算，及时控制开发成本；制作零部件清单表格，以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。? ????1．总体布置草图? ????总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容，其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求；协调整车与总成间、相关总成间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足产