纯电动汽车电控系统关键技术研究.ppt

1、中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation1纯电动汽车电子控制关键技术 研究中国第一汽车集团公司技术中心2010.10.15中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation2目 录课题研究目标与技术指标3主要研究内容2课题的目的和意义1项目组织与管理5课题研究技术路线4中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation31.课题目的与意义 研究背景中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporationp 纯电动汽车可最大幅度减低燃油消耗和改善排放；是近期节能与新能源汽车发展战略的主流。p整车电

2、子控制系统（ VCU）是电动汽车动力系统集成的核心部件，是体现整车企业 自主知识产权和产品水平的核心技术 ；技术成熟度及产品水平直接影响整车的动力性、安全性及经济性，是纯电动汽车产业化成功与否的关键技术 ；是促进节能与新能源汽车创新体系和产业链形成的不可或缺的关键环节，具有重要的战略意义。pVCU关键技术研究和产品开发有助于推动电动汽车产业化进程 ， 符合国家节能减排发展战略；有利于突破外国公司的技术垄断，尽快掌握纯电动汽车的关键技术；有助于推进一汽集团新能源汽车开发进程，增强企业自主开发和自主创新能力。1.课题目的与意义 目的意义中国第一汽车集团公司China FAW Group Corpo

3、ration丰田、日产、通用和福特等整车企业，德尔福、大陆、博世集团等汽车电子零部件巨头，都在进行整车控制器研发和生产 。 部分汽车设计公司，如奥地利 AVL、德国 FEV、英国 RICARDO等，也为整车厂提供整车控制器技术方案 ；控制器核心软件基本是由整车厂研发，硬件和底层驱动软件一般选择汽车零部件厂商提供 ；国外 VCU技术趋于成熟，控制策略成熟度高，整车节能效果良好，控制器产品也通过市场检验证实了其可靠性 ； 控制器产品日趋标准化， AUTOSAR（汽车开放系统架构）已成为控制器开发的一个趋势。p国内整车控制器主要是以高校为依托进行研究 ； 现阶段各企业和高校初步掌握了整车控制器的软、

4、硬件开发能力 ； 产品功能较为完备，基本满足电动汽车需求，已经应用到样车及小批量产品。p存在问题：各 厂家技术积累有限，水平参差不齐，控制器基础硬件水平与国外存在一定差距等因素，控制器产品技术水平和产业化能力与国外相比仍有较大差距。表现在 （ 1） 整车控制器软件多数停留在功能实现，上层软件诊断功能、整车安全控制策略、监控功能均有待优化和提高； （ 2） 应用软件方面开发与应用工具体系薄弱； （ 3） 控制器硬件设计制造能力有待提高； （4） 控制器接口和网络通讯协议尚未标准化 。 不利于整车控制器产品的产业化发展。p发展动态开展以面向产业化应用为主的工程化、标准化和可靠性等方面的研究工作 ；

5、提高整车控制策略的技术成熟度、整车控制器产品的技术水平及其产业化能力 ；在动力系统集成和控制系统开发方面突破国外技术垄断，形成具有自主知识产权的产品核心竞争能力。p专利 （不完全统计） ： 国内 28，国外 13-纯电动汽车， 控制系统（控制器），能量管理p国外：1.课题目的与意义 研究现状中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation6目 录课题研究目标与技术指标3主要研究内容2课题的目的和意义1项目组织与管理5课题研究技术路线4中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation72.主要研究内容重点研究 整车控制系统的核心控制算法与应用软

6、件的开发方法， 研究制定 以提高动力系统能量利用效率并兼顾行驶平顺性为目的的整车驱动与制动控制策略和控制算法，确定 满足整车行驶工况的安全控制策略及故障诊断和容错控制算法， 构建 基于 CAN通讯协议的纯电动汽车整车控制系统结构体系， 建立 控制系统快速控制原型开发与测试 标定 技术平台。内容包括：p整车控制系统结构与 CAN网络设计从车辆行驶的角度明确细化整车驱动、制动及能量管理、故障诊断等各项控制性能要求，提出一汽纯电动汽车整车控制系统结构与 CAN网络设计方案 ；纯电动平台 CAN通讯协议的开发：基于整车电子电器架构，根据控制流、诊断流、网络管理的需求，建立通讯协议体系，保障整车电控系统

7、协调工作的顺利实现；研究制定基于 GPRS、 GSM和蓝牙无线技术的远程监控协议；p整车控制系统控制策略制定与控制算法研究整车驱动控制策略与算法研究开发整车制动能量回馈控制算法研究开发整车运行状态安全控制与故障诊断技术研究中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation8pVCU快速控制原型开发与控制算法标定在 AUTOSAR架构下借助 V型开发流程，应用 OSEK高可靠性嵌入式控制系统及 32位高性能CPU软硬件原型技术，进行整车控制器快速控制原型开发；结合整车行驶循环工况，进行整车控制算法与控制参数的在线标定和优化 ；研究开发基于 CCP(CAN Calibrat

8、ion Protocol)协议的整车控制系统匹配标定和监控软件，对整车控制系统性能、动力系统能量利用效率以及整车经济性等指标进行评行评估与验证 ；p整车 VCU产品开发基于汽车计算平台，整合控制算法、标定监控、故障诊断、网络管理、文件下载模块于一体，形成完整的汽车级用户产品。pVCU台架测试、 装车调试 及 整车性能验证完善动力系统试验 台架 ，进行 整车控制系统测试 平台的调试 ， 对主要控制参数进行标定和优化，完善系统控制策略和控制算法。整车 VCU装车调试， 对 整车控制系统 CAN网络性能、整车的动力性能、经济性能等进行比较全面的试验 。2.主要研究内容中国第一汽车集团公司China

9、FAW Group Corporation9目 录课题研究目标与技术指标3主要研究内容2课题的目的和意义1项目组织与管理5课题研究技术路线4中国第一汽车集团公司China FAW Group Corporation10p研究目标深入掌握纯电动汽车整车控制系统核心控制算法与应用软件开发技术 ；建立整车控制系统关键技术研究、产品开发与性能验证技术平台，形成纯电动汽车电控系统开发、软硬件设计与参数优化、性能测试和评价相结合的产品研发技术流程 ；研制开发 满足纯电动汽车 使用需要的高容错、高可靠性、低成本的整车控制器产品 ；制定整车控制器技术规范等基础性标准，提高整车控制器的通用性与可移植性 ；为系统掌握纯电动汽车控制系统核心技术、形成完善的 VCU产品自主开发能力并满足产业化发展需要提供技术支持。p预期成果VCU产品可以形成工程化、标准化与系列化的生产和配套能力； VCU产品满足标准化大批量生产工艺设计，实现批量生产并配套纯电动汽车完成大规模示范； 制订 出 纯电动汽车整车控制器企业技术规范等基础性标准；3.研究目标与技术指标 研究目标