论文部分内容阅读
新能源汽车已经成为汽车工业发展的趋势,其发展迎来了诸多细分市场的需求,电动轻型卡车便是其中之一。电动轻型卡车采用纯电动的驱动方式,具有零污染、低噪声、智能化、定制化程度高等特点,适应国内和国外市场需求。本文针对电动轻型卡车特点设计了整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)硬件与软件,实现了量产和应用。本文根据实际需求计算了电动轻型卡车整车动力参数,选择了合适的车辆部件,确定了整车控制器的控制指标。本文设计并实现了电动轻型卡车整车控制器硬件系统。采用恩智浦半导体(NXP)16位微控制器MC9S12XEQ512作为核心控制芯片,分析实际需求,设计了高、低电平有效数字开关量输入模块,脉冲捕捉输入模块,模拟输入模块,高、低边开关输出模块,隔离的CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)通信模块等功能模块,并从原理图到PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)布局布线进行可靠性设计,使其电路具备较优的电磁兼容特性,使整车控制器整体具备汽车电子级水平。本文设计并实现了电动轻型卡车整车控制器软件架构、CAN通信协议及整车控制策略。采用有限状态机模型作为整车控制器软件的基本结构模型,并采用SAE J1939标准协议及其扩展架构作为整车通信的协议,设计并实现了Boot Loader(引导加载器)用于整车控制器代码CAN总线下载更新。研究了电动轻型卡车应具备的控制需求,设计并实现了整车控制策略,主要分为整车协调控制策略、能量管理与优化策略和故障处理策略三个部分。最后,通过实验室测试、车辆道路试验、量产检测等测试与试验,对整车控制器进行了全面的检验,提高可靠性、安全性验证,通过了国家法定检验机构的国家标准测试,并在电动轻型卡车上取得规模应用,完成了设计目标。