基于POWERPC的32位純電動汽車整車控制器設(shè)計與研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的不斷加深與科技的不斷進(jìn)步，全球的科技工作者都在為解決能源危機(jī)而奮斗。空氣霧霾嚴(yán)重，人類生活環(huán)境惡化，汽車工業(yè)對此有不可推卸的責(zé)任。為徹底解決能源和環(huán)境危機(jī)，發(fā)展純電動汽車是最優(yōu)方法之一。根據(jù)我國環(huán)境與能源的“三縱三橫”戰(zhàn)略決策，將新能源汽車列為重要一環(huán)，發(fā)展新能源汽車重要的是三電系統(tǒng)的設(shè)計，而整車控制器技術(shù)是新能源汽車最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。
　　本文基于 Freescale的MPC5634的32位芯片作為運(yùn)算核心，對高

2、性能、高速運(yùn)算的純電動汽車整車控制器進(jìn)行設(shè)計研究，同時對電動汽車的四大控制技術(shù)（電驅(qū)動技術(shù)、電池管理系統(tǒng)技術(shù)、整車控制器技術(shù)、整車通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）深入分析。本文所研究的主要內(nèi)容有：
　?。?）基于純電動汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行功能需求分析，設(shè)計整車 CAN通信網(wǎng)絡(luò)。分析通訊功能需求，在 SAEJ1393協(xié)議的基礎(chǔ)上，制定出汽車在應(yīng)用層和傳輸層的通訊協(xié)議，對 CAN網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議進(jìn)行設(shè)計，保證 CAN網(wǎng)絡(luò)功能具有實時性和可靠性。

3、　?。?）利用protel軟件設(shè)計硬件電路，選擇freescale的32 bit的MPC5634作為整車控制器的芯片；通過對純電動汽車通信需求分析，將控制器硬件分為信號采集模塊、底層驅(qū)動模塊、CAN通訊模塊、以及VCU芯片模塊，對各個功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計；根據(jù)純電動汽車的控制特性，整車存在電磁場干擾源，硬件設(shè)計增加多項抗干擾措施；同時對 CAN通訊模塊等關(guān)鍵電路進(jìn)行冗余設(shè)計，增強(qiáng)控制器的可靠性。
　　（3）基于控制器的硬件電路設(shè)

4、計，對驅(qū)動控制過程中的起步、加速、減速、制動、倒車等控制邏輯詳細(xì)的分析，設(shè)計各個控制過程中的控制策略。純電動汽車整車控制功能的需求特點，將車輛行駛分為6種不同的工作模式，針對不同的工作模式詳細(xì)描述，按照不同的控制邏輯條件進(jìn)行不同的模式切換。整車能量管理控制策略是車輛重要的控制策略，依據(jù)采集的SOC值設(shè)計不同的行車模式，提高能量的利用率，延長電池的使用壽命?？刂瞥绦蚶?AUTOSAR框架協(xié)議，對整車控制器軟件進(jìn)行分層和模塊化設(shè)計，對每一

5、層的功能詳細(xì)分析并轉(zhuǎn)化為程序，實現(xiàn)整車控制器各個模塊的控制功能。利用 C語言在 CodeWarrior IDE軟件中對各個模式的控制策略進(jìn)行控制程序的編寫，完成整車控制器的各個模塊的控制功能。
　?。?）從整車控制器的安全性和可靠性的角度考慮，利用 MATLAB/Simulink建立各個行駛工況下的控制策略并建立模型，聯(lián)合 CRUISE仿真軟件驗證分析控制策略和控制模型針對試驗樣車的可行性和安全性。根據(jù)仿真試驗結(jié)果，然后安裝整車進(jìn)