汽车电控系统的开发方法

客　车　技　术　与　研　究第1期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.1　2021作者简介:肖　洁(1981 ),女,硕士;工程师;主要从事汽车电子硬件设计及工艺开发工作㊂新能源汽车电控系统功能测试平台的开发肖　洁1,陈　竹1,申冬海1,吕永宾1,刘　壬1,方　芳2(1.中车时代电动汽车股份有限公司,湖南株洲　412000;2.长沙中车智驭新能源科技有限公司,长沙　410000)摘　要:综合自动化㊁智能化等特性开发的新能源汽车电控系统的功能测试平台,能够提高故障的智能诊断与快速锁定的正确率,从而改善整车电控系统工作的可靠性㊁安全性㊂关键词:新能源汽车;电控系统;功能测试平台中图分类号:U469.72;U463.6 　文献标志码:B文章编号:1006-3331(2021)01-0060-03Development of Functional Test Platform for Electronic Control System ofNew Energy VehiclesXIAO Jie 1,CHEN Zhu 1,SHEN Donghai 1,LYU Yongbin 1,LIU Ren 1,FANG Fang 2(1.CRRC Electric Vehicle Co.,Ltd.,Zhuzhou 412002,China;2.Changsha CRRC Intelligent Control and New Energy Technology Co.,Ltd.,Changsha 410000,China)Abstract :The functional test platform for the eletronic control system of pure eletric vehicles developed by integrating the features of automation and intelligentization etc,can upgrade the accuracy of intelligent diag⁃nosis and rapid locking of troubles,so as to improve the reliability and safety of the vehicle electronic control system.Key words :new energy vehicle;electronic control system;functional test platform 控制系统是新能源汽车的核心单元,直接影响到车辆的可靠性㊁安全性和舒适性等㊂而电控单元作为整个控制系统的 大脑”[1],主要包含中央处理㊁电源管理㊁电机驱动㊁信号采集与处理㊁通讯与诊断等功能㊂因此,电控单元功能测试平台的搭建尤为重要㊂1　硬件架构组成硬件功能电路是搭建整个测试系统的基础㊂基于前期配置需充足及后期配置应预留的开发理念,对功能测试平台的硬件架构进行了多次选型调整㊁重点评估和优化配置[2],主要包含中央处理㊁电源管理㊁矩阵控制㊁CAN 通讯㊁信号采集与处理(电压㊁电流㊁温度等)㊁旋变信号控制㊁故障诊断㊁安全预警㊁机械连接及传输㊁备用功能扩展等单元,其架构如图1所示㊂与传统的功能测试平台相比,该测试系统可完全脱离人工操作,在被测件(Device Under Test,DUT,此处指新能源汽车电控系统)的装卸㊁测试㊁判断㊁故障诊断及传输等方面可实现全自动化㊂同时可根据不同DUT 进行智能化管控,具体包括型号识别㊁工装调用㊁功能测试㊁程序装载㊁故障诊断等㊂而在拓展应用方面,则可同时满足不同种类㊁不同功能电控系统的测试需求和备用功能扩展,一定程度上降低了不同产品采用不同功能测试所带来的附加成本[3-4]图1　功能测试系统架构组成图2　基本工作原理2.1　中央处理单元采集和接收DUT 的电压㊁电流㊁温度㊁带载情况06及故障代码等信息,通过分析㊁比较㊁控制等处理后,一方面判定控制器的当前状态,如功能是否正常㊁故障是否锁定等[5];另一方面控制DUT的后续运行,如测试合格则继续流向下一工位,异常则退至不合格品/返修区㊂基于中央处理单元的高使用频次㊁高可靠性和高稳定性要求[6],同时兼顾数据采集㊁信号处理㊁通讯交互㊁信息存储等重要功能,测试系统中央处理器直接采用了可完全兼容上述功能配置的工控机㊂2.2　电源管理单元主要包含高㊁低压电源管理两大部分,并具有对DUT和功能测试平台的过流㊁过压㊁短路等保护功能㊂其中高压程控电源自身带有相应的电路保护和故障复位功能,低压电源则兼顾+12V和+24V两种系统的供电㊂此外,电源管理单元可直接对测试平台功能单元或DUT进行外部使能触发,以保证相关功能电路的正常运行和上电检测[7]㊂2.3　矩阵控制和旋变信号控制单元矩阵控制单元包含高㊁低压矩阵两大控制功能,主要接收中央处理单元的指令,控制多路低压/高压继电器的动作,从而接通或断开DUT相应的功能电路,如快/慢充㊁电加热㊁电空调㊁电除霜等㊂旋变信号控制单元的功能是模拟DUT连接配置旋转变压器的电机负载时,检测其内部旋变解码功能是否正常㊂主要包含两路激励EXC+㊁EXC-和两路旋变COS±㊁SIN±信号㊂基于功能单元配置最优化和可移植应用理念,功能测试设计了独立的旋变信号控制模块,并采用与实车同型号的旋转变压器,确保信号的真实性与可靠性㊂旋变功能控制单元既可作为单独的测试台使用,也可作为功能测试平台的内置功能单元㊂其功能框图如图2所示㊂图2　旋变信号控制单元功能框图2.4　信号检测单元主要包含功能测试系统㊁DUT关键零部件及负载电压/电流/温度采样三部分㊂其中电压㊁电流采样为DUT空载或不同负载条件下的母线/相位电压及电流采样,温度采样则涉及DUT的关键零部件(如驱动模块)和负载(模拟或真实)㊂功能测试中央处理单元根据采集到的电压㊁电流㊁温度等参数进行算法控制和综合判断,确定是否启动过压㊁过流和过热保护功能,避免损坏DUT或电路中的负载;还是维持持续工作功能,使功能测试和DUT继续运行㊂2.5　CAN通讯单元根据不同功能电路组成及通讯要求,DUT一般包含多组不同电气功能模块的CAN通讯,如驱动㊁辅源㊁绝缘检测等㊂功能测试平台从资源配置最优化出发,选用了双路CAN通讯模块,实际应用过程可根据功能测试平台的测试功能进行不同CAN通道的选择与切换㊂2.6　其他功能单元1)故障诊断单元㊂包含故障判定和故障存储两大功能,分别涉及DUT的故障诊断和测试平台的自我诊断,便于测试过程中的故障识别和异常锁定㊂其中DUT的故障诊断主要基于电控系统自身测试软件对故障代码的细化和分类,如1X代表大类别 电机异常”故障,其子类则可细化至11㊁12等具体的电机异常状态,便于快速实现DUT故障的智能诊断㊁锁定与排查㊂2)安全预警单元㊂一方面用于高压上电和断电的警示,避免出现触电事故;另一方面用于测试过程中异物或人员误入测试工装台,干扰测试或导致意外触电㊂3)机械连接及传输单元㊂用于对不同型号DUT 装卸工装的自动切换和自动连接,同时包括设定距离内的产品传输控制㊂4)负载管理单元㊂基于不同DUT电气功能配置及测试需求,进行不同负载的匹配㊁连接等管理㊂5)备用功能扩展单元㊂主要包含两个功能:一是在现有技术上为兼容不同电控系统所做的测试功能扩展,如有些DUT带电辅热等模块,而有些DUT 则没有;二是为技术更新所做的储备功能扩展,如三电技术整合后系统电气对接功能的测试需求,以降低后续单独扩展所带来的附加成本和不良影响㊂3　软件控制流程3.1　控制总流程功能测试平台的软件算法主要包含对测试系统16　第1期 肖　洁,陈　竹,申冬海,等:新能源汽车电控系统功能测试平台的开发关键指标和DUT重要性能参数两方面的控制和处理,开发软件由LabVIEW㊁TestStand(序列管理软件)等共同完成㊂功能测试平台一方面采集来自DUT的运行状态及故障代码等信号,用于分析和判定DUT测试过程的功能状态,并控制其后续的传输运行;另一方面采集测试平台自身的电流㊁电压等关键参数,进行报警阀值的判断和控制[8-10],确保测试过程功能测试平台的正常工作㊂测试平台控制总流程如图3所示㊂图3　测试平台控制总流程图3.2　工装调用流程在测试平台控制总流程中,工装调用为两个关键流程之一,控制流程如图4所示㊂功能测试系统通过射频识别㊁激光测距等方式采集2~3个具有代表性的产品特征指标,同时根据既有存储库中的特征信息进行对比分析和产品辨识,确定无误后启动工装调用和连接指令㊂工装连接则根据产品信息存储库中的电气连接特性,锁定不同连接点的坐标值来控制连接工装的运动,从而有效实现与匹配工装的可靠连接㊂图4　工装调用控制流程图3.3　自动测试流程自动测试流程是另一个关键流程㊂系统调用该流程前会再次确认产品型号,同时调用和烧录相应的测试软件㊂启动自动测试程序后,首先调用上电检测指令,分别对DUT连接高/低压后的电压㊁电流等关键指标进行自检,确认无异常后方可转入功能测试,并通过对比分析测量数据与既存数据,对DUT进行合格判定㊂如有差异,测试系统会进行再次分析,确保判据的正确性㊂其流程如图5所示㊂图5　自动测试控制流程图4　结束语本文结合高可靠性㊁多功能的硬件电路组成及软件控制算法开发了新能源汽车电控单元功能测试平台㊂在保障不同电控单元正常进行功能检测的基础上,进一步提高了对DUT各电气功能状态的正确识别和自动判断,尤其是产品故障的智能诊断与快速锁定,一定程度上提升了电控系统及整车工作的可靠性㊁安全性,起到了明显的提质㊁降本㊁增效作用㊂参考文献:[1]肖洁,林联伟,吴艳霞.大功率型EPS控制器热分析模型的研究[J].汽车零部件,2014(2):59-60.[2]王凯.纯电动汽车整车控制器测试系统研究与实现[D].武汉:武汉理工大学,2016.[3]薛冰.纯电动汽车整车控制器测试平台的设计与研究[D].武汉:武汉理工大学,2018.[4]杨志军.纯电动乘用汽车电驱动系统动态测试系统的研究[D].太原:中北大学,2016.[5]彭忆强.基于模型的汽车电控单元仿真测试技术研究[J].中国测试技术,2006(11):15-19.[6]王炜.一种汽车电子电控设备功能自动化测试系统的研究与开发[D].天津:河北工业大学,2016.[7]侯高雷,李志鹏,孙强,等.功能测试系统开发平台设计[J].现代电子技术,2014(2):90-92.[8]李秀娟.汽车电控单元柔性测试系统研究[D].徐州:中国矿业大学,2015.[9]武杏杏.基于LabVIEW的航空电子设备自动测试系统设计与实现[D].西安:西安电子科技大学,2012. [10]何玉柱.电子诊断在汽车维修技术中的应用实践[J].无线互联科技,2018(6):143-144.收稿日期:2020-05-2726客　车　技　术　与　研　究 2021年2月。

1、汽车电子控制系统的一般组成及各部分的功能汽车电子控制系统一般由传感器与信号开关、电控单元 ECU、执行器（执行元件）组成。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成电信号或其他所需型式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

其中主要传感器及其作用如下表所示。

传感器种类传感器作用空气流量传感器测量进入发动机的空气流量，包含空气温度传感器和空气压力传感器飞轮转速传感器固定在气缸上的飞轮转速传感器头，感受这些位置的变化，是电控单元识别第一活塞至上止点位置的基准信号冷却液温度传感器测量冷却液在不同温度下的电阻值凸轮轴相位传感器测定发动机各缸活塞压缩行程终止点燃油温度传感器测量燃油温度，当温度高于90°时，发动机功率将减小到60%燃油压力传感器提供共轨燃油压力信息电控单元 ECU的功能主要是接受来自传感器的各种信号，经过处理之后，将参数转化成相应的电信号，发送给执行器汽车达到最佳的运行状态。

执行器一般受 ECU控制，主要任务是具体执行或实现某项控制功能。

主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。

执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。

目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，结构与功能不尽相同。

执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。

主要执行器及其特点和功能如下表所示。

执行器种类特点及作用燃油压力调节和第三泵电磁阀调节控制燃油压力和燃油量喷油器是电控燃油喷射系统的执行元件，根据ECU的指令，控制燃油喷射量VGT增压器控制电磁阀控制可变集合截面涡轮增压器活动叶片电热冷启动电磁阀发动机冷启动时向电热冷启动赛头供电空调压缩机电磁离合器保护空气调节系统2、对现代汽车电子产品开发流程的理解。

现代电子产品开发是软硬件同步开发的过程，节约资源，缩短产品开发周期。

汽车电子控制单元的开发流程包含汽车电子系统总体设计、微处理器选择、控制程序的设计与开发和ECU硬件的抗干扰设计。

1 目的旨在规范和固化整车电控系统开发程序，提高整车项目开发的工作效率，降低其在开发过程中的风险，按照09版CA-PDS流程节点管理电控系统数据版本，特制定本流程。

2 适用范围本流程适用于本公司S4级以上项目的电控系统匹配开发和管理。

3 定义整车电控系统开发程序是指由本公司相关部门提出，旨在让项目团队成员了解电控开发程序节点和工作内容，以便制定合理的开发计划。

电喷数据版本定义如下：ED4------工装样机台架电控匹配数据；VD0-------完成电控初匹配，可用于杂合车或设计样车动力性、经济性摸底，热害试验摸底等；VD1------完成杂合车常规电控匹配，满足DC阶段对电控数据的要求；VD2------完成工装车常规电控匹配，满足CC阶段对电控数据的要求；VD3------电控数据固化，具备LS阶段量产条件。

4 职责4.1 整车设计处所：项目总体协调，电控系统开发试验资源协调；4.2 动力研究院：负责动力总成项目初步结构论证，概念设计，电控系统零部件布置总体设计，发动机性能总体设计及验收，同时协助各相关部门工作的开展。

负责发动机电控系统匹配项目的台架搭建和试验、试验报告，试验质量问题管理。

4.3 电装中心电控技术研究所：负责电控系统概念设计，电控系统零部件选型和供应商定点，电控系统零部件设计及DMU检查，电控系统零部件ERP搭建，燃烧开发技术支持，发动机台架匹配，机车匹配，配合项目组性能验收，同时协助各个部门相关工作的开展；4.4采购部：负责电装中心电控系统及其零部件供应商定点；4.5总院试验所：环境适应性试验、可靠性试验、排放试验的实施验收、冷启动实施验收等；4.6 整车性能处所：负责整车电控性能参数把控和验收，如驾驶性能验收等；5 工作要求及程序5．1重要输入品和交付物的要求：5.1.1方案及设计阶段报告：项目总体规划，发动机开发目标，项目一级网络图，发动机功能配置详细方案电控厂家配套通知；电控系统开发方案(开发目标\零部件技术方案\开发周期\成本分析)，电控系统招标书/发动机排放目标/电控系统零部件/BOM表/电控系统开发二级网络图。

简述汽车电控系统的v模式开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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V 模式开发流程是一种用于汽车电控系统开发的行业标准流程，它涵盖了从概念设计到生产和售后支持的整个开发过程。

汽车研发：BCM设计与开发方法！2018-03-21 xmsun2007来源阅 1 转藏到我的图书馆微信分享：QQ空间QQ好友新浪微博推荐给朋友随着汽车智能化的发展，车身控制也变得智能化，就像妹子们要控制曼妙的身材一样，使用智能化的办法来控制饮食和运动。

今天漫谈君就和大家一起来看看BCM设计与开发方法好消息：汽车大漫谈2群已开通，话说都是汽车研发工程师，每天都在分享技术，有需要进群的童鞋，加漫谈君微信：autotechst一、BCM的概述BCM（Body Control Module）车身控制模块，能够实现控制汽车车身用电器，比如整车灯具、雨刮、洗涤、门锁、电动窗、天窗、电，系统休眠等功能。

是汽车设计中不可或缺的重要组成部分。

二、BCM设计开发的目的车身电子控制系统主要是用于增强汽车的安全、舒适和方便性的。

还有用于和车外联结，以及协调整车各部分的电子控制功能，将员信息系统、导航系统、计算机网络系统、状态监测与故障诊断系统等。

在未来，各电子设备的功能越来越多，各种功能都需要通BCM来实现，使得BCM功能更加强大；各电子设备之间的信息共享越强；单一集中式BCM很难完成越来越庞大的功能，使得总线式、网络化BCM成为发展趋势。

三、BCM的系统组成四、BCM的安装位置五、BCM产品标准1模块外观1）金属件表面应有良好的防护层，表面清洁，无锈蚀，无损伤；2）塑料件表面平整、清洁、无划痕、无飞边、无缩孔、无塌坑、无变形、无裂纹等缺陷；3）模块外观和安装尺寸为模块配合功能方面特殊性要求。

2功能1）电动窗的功能A. 点火开关打开时，允许电动窗工作。

点火开关关闭后，经过1分钟电动窗的手动上升/下降功能被禁止。

B. 手动上升：当按电动窗开关的上升键，则电动窗玻璃执行上升动作，松开上升键，则停止。

C. 手动下降：当按电动窗开关的下降键，则电动窗玻璃执行下降动作，松开下降键，则停止。

D. 司机门、副驾驶门、左后门、右后门、电动窗自动下降：按下电动窗玻璃开关下降键（按下时间<>2）电动窗的保护功能为了防止电机受损，四个电动窗玻璃升降器输出具有过电流保护及连续输出6S保护功能。

汽车研发：整车控制器（VCU ）策略及开发流程!摘要：纯电动汽车整车控制系统以VCU为中心，电池、电机及充电系统为外围辅助系的一套完整的电控系统。

随着汽车纯电动汽车的发展，将来对VCU的要求会越来越高。

电动汽车资源网讯:整车控制器是电动汽车各个子系统的调控中心，协调管理整车的运行状态, 也是电动汽车的核心技术之一。

就像真正的美女是需要智慧与美貌并存，光有身材，哪怕前凸后翘，S型，xiong器逼人，也只能从肉体上感觉很诱人，可远观却无法多沟通，这就是大家常说的胸大无脑，而VCU就是汽车的大脑，能够让汽车变得智能化，更懂你，可远观也可亵玩焉!今天，漫谈君就和大家聊一聊，整车控制器（VCU ）开发的方法和流程。

、VCU的作用与功能在电动汽车中，VCU是核心控制部件，它根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作意图和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。

此外, 可通过行车充电和制动能量的回收等实现较高的能量效率。

在完成能量和动力控制部分控制的同时，VCU还可以与智能化的车身系统一起控制车上的用电设备,以保证驾驶的及时性和安全性。

因此，VCU的设计直接影响着汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。

1、VCU主要功能.接收驾®S指令,輸岀电机I区前扭矩, 实现躯动系统控制★整车能■分配及优化S理*监测和协调管理车上其他用电器★故障处理及诊断功能★系统状态仪裘显示亠*整车设备營理1）整车能量分配及优化管理;根据驾驶员的具体操作和实际工况对车辆进行管理、优化及调整，以实现优化能量供给，延长车辆使用寿命，提高车辆运行经济性。

2 ）故障处理及诊断功能;对出现的异常情况进行诊断、提示和主动修复工作。

3）系统状态仪表显示;4）整车设备管理监控各设备运行状态，及时进行动态调整。

5）系统控制根据既定的操控程序对驾驶员的各项操作进行及时响应，实时与数据库进行比对，对各节点进行动态控制。

新能源电动汽车智能管理系统设计与开发随着社会的发展和环境保护意识的逐渐增强，新能源电动汽车逐渐成为人们的新宠。

而新能源电动汽车的智能管理系统也变得越来越重要。

这个系统可以为车主提供更加便捷的服务，实现智能化的控制，优化车辆的行驶效率和安全。

下面将从设计和开发两个角度分析新能源电动汽车智能管理系统。

一、设计1. 系统架构设计新能源电动汽车智能管理系统的基本框架包括智能控制模块、能源管理模块、车辆管理模块和信息交互模块。

其中智能控制模块负责电动汽车的行驶控制、能源管理模块负责电池管理、车辆管理模块负责车辆状态管理、信息交互模块负责车主和车辆的数据交互和互通。

2. 功能模块设计（1）智能控制模块：包括速度控制、转向控制、制动控制等。

（2）能源管理模块：主要实现电池的管理和优化，包括电池充电、放电及状态检测。

（3）车辆管理模块：负责实时检测车辆各项参数，包括车速、温度、转速等，对车辆进行自动诊断，提供故障报警等功能。

（4）信息交互模块：负责车主和车辆之间的数据交互和互通，包括车辆状态信息、车辆位置、充电电量等。

二、开发1. 技术选型智能管理系统的开发需要选择合适的技术和工具，其中包括硬件和软件两个方面。

（1）硬件：需要优化电池性能、提高电动汽车行驶的效率，选择合适的电池品牌和规格，采用先进的电源电控技术，实现对电池充电和放电的智能控制。

（2）软件：需要建立完善的软件平台，实现车辆状态监测和故障诊断，采用先进的无线通信技术进行数据传输和车辆位置追踪等。

2. 系统实现在新能源电动汽车智能管理系统的实现中，需要许多技术的支持，如嵌入式系统、云计算、大数据等，可以通过以下几个方面进行实现。

（1）开发智能控制系统，实现车速、转向、制动等功能。

（2）开发电池管理系统，实现电池充放电及状态管理。

（3）开发车辆管理系统，实现车辆状态监测及故障诊断。

（4）开发信息交互系统，实现车辆信息交互和互通。

三、总结随着科技的不断发展，新能源电动汽车智能管理系统将会越来越普及和完善。