電動物流車一般用做郵政速遞、快遞業(yè)務(wù)、網(wǎng)商送貨和超市配貨。配送范圍一般在市區(qū)或者短途城間。近年,隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的增長,短途配送需求規(guī)模越來越大。我國快遞業(yè)務(wù)量高速增長,增長率超過50%。短途城市物流配送的使用環(huán)境,國家對電動車政策支持和財政補貼,為純電動物流車提供了廣闊的市場。整車控制器(VCU)作為電動物流車的關(guān)鍵部件,其性能的優(yōu)劣直接影響車輛的舒適性、可靠性和安全性。本文依托某公司電動物流車整車控制器開發(fā)項目,以電動物流車整車參數(shù)、電機參數(shù)和動力電池參數(shù)為基礎(chǔ),基于V型開發(fā)流程開發(fā)VCU軟硬件,并借助實驗室的硬件在環(huán)測試設(shè)備驗證VCU的功能策略�；赩型的開發(fā)方法提高了開發(fā)效率,同時將大部分問題在開發(fā)與硬件在環(huán)測試過程中屏蔽掉。避免了開發(fā)過程對實車的依賴,縮短了開發(fā)時間。本文所做的工作及取得的成果如下:(1)基于V型開發(fā)流程開發(fā)電動物流車整車控制器整體方案。分析整車控制器需要滿足的功能。設(shè)計了整車CAN總線的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),開發(fā)了VCU與其它控制器節(jié)點的交互信號和報文。(2)分析硬件設(shè)計流程,設(shè)計VCU的硬件。根據(jù)VCU功能需求設(shè)計了硬件的整體方案。選擇微控制器和CAN收發(fā)器的型號,設(shè)計各個功能模塊的原理圖。以原理圖為依據(jù),以布線規(guī)則為準(zhǔn)則設(shè)計了印刷電路板。在印刷電路板上焊接電子器件,邊焊接邊調(diào)試完成VCU硬件開發(fā)。(3)基于模型開發(fā)和統(tǒng)一建模規(guī)范,在Matlab/Simulink中對應(yīng)用層模型分模塊建模。各個功能模塊模型集成后生成代碼。在CodeWarrior開發(fā)環(huán)境下開發(fā)底層程序,并將開發(fā)完成的應(yīng)用層代碼與底層程序集成。將集成后的代碼編譯后下載到VCU硬件中。(4)基于dSPACE的SCALEXIO系統(tǒng)搭建VCU硬件在環(huán)測試所需要的電氣環(huán)境�；贛atlab/Simulink軟件二次開發(fā)整車模型構(gòu)造整車運行環(huán)境。使用dSPACE的測試管理軟件ControlDesk搭建測試管理環(huán)境。開發(fā)測試用例,然后根據(jù)測試用例實施測試,得出測試結(jié)果。經(jīng)過分析測試結(jié)果,得出整車控制器滿足網(wǎng)絡(luò)管理、駕駛員意圖的解析、駕駛模式選擇、制動能量回饋控制、故障診斷處理和車輛儀表信息顯示的功能需求。
【學(xué)位單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72
【部分圖文】：

近年，隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的增長，短途配送需求規(guī)務(wù)量高速增長，增長率一度超過 50%[1]。《2017 年國內(nèi)外油17 年中國石油消費量同比增上 6.0%達到 6.10 億噸，而國內(nèi)1%下降到 1.92 億噸。中國原油消費持續(xù)增長，原油產(chǎn)量持煤少油的國家，石油儲備時刻影響著國家的發(fā)展。與此同時占比最高的污染源，國內(nèi)多個城市陷入“霧霾危機”�；诹鳂I(yè)增長規(guī)�？紤]，交通部提出了《促進道路貨運行業(yè)健康020 年)》。該計劃提出我國運行在市區(qū)或者短途城間的貨車方政府也提出了短途貨運采用電動車，給電動物流車帶來了動物流車的產(chǎn)銷規(guī)模也持續(xù)擴大。如圖 1.1 所示，2014 年我 輛。2015 年電動物流車產(chǎn)量增長了 10 倍，全年達到了 47三批新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄中沒有電動物流車，量出現(xiàn)激增，全年產(chǎn)量達到了 6 萬輛，增幅不大[2]。2017 年 年增長 279.39%，累計達到 15.2 萬臺。短途城市物流配送車政策支持和財政補貼，使電動物流車有更廣闊的市場，也持持續(xù)增長。預(yù)計到 2020 年產(chǎn)銷量將達到 40 萬輛[1]。

圖 1.2 英飛凌 VCU 架構(gòu) 圖 1.3 英飛凌 VCUFig. 1.2 VCU architecture of Infineon Fig. 1.3 The VCU of Infineon（2）大陸 VCU 解決方案大陸 VCU 使用功能強大的 32 位控制器，用于實時控制算法。應(yīng)用程序編程基于模型的開發(fā)系統(tǒng)（MBDS）使用 Matlab/Simulink 完成，基于 PC 的 MBDS 軟件開發(fā)環(huán)境通過 CAN 總線將應(yīng)用程序編譯并下載到控制單元[6]。VCU 有 2 個與 J1939 兼容的 CAN 接口。第三個 CAN 接口用于軟件下載和診斷功能。用戶可以創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序來定義 I/O 的功能。增加了部分特殊的輸入設(shè)計，如 PWM 或傳感器的電壓特性。多個輸出包括了簡單的數(shù)字開關(guān)量輸出和 PWM 輸出。大陸 VCU 架構(gòu)如圖 1.4所示，實物如圖 1.5 所示。

圖 1.2 英飛凌 VCU 架構(gòu) 圖 1.3 英飛凌 VCUFig. 1.2 VCU architecture of Infineon Fig. 1.3 The VCU of Infineon（2）大陸 VCU 解決方案大陸 VCU 使用功能強大的 32 位控制器，用于實時控制算法。應(yīng)用程序編程基于模型的開發(fā)系統(tǒng)（MBDS）使用 Matlab/Simulink 完成，基于 PC 的 MBDS 軟件開發(fā)環(huán)境通過 CAN 總線將應(yīng)用程序編譯并下載到控制單元[6]。VCU 有 2 個與 J1939 兼容的 CAN 接口。第三個 CAN 接口用于軟件下載和診斷功能。用戶可以創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序來定義 I/O 的功能。增加了部分特殊的輸入設(shè)計，如 PWM 或傳感器的電壓特性。多個輸出包括了簡單的數(shù)字開關(guān)量輸出和 PWM 輸出。大陸 VCU 架構(gòu)如圖 1.4所示，實物如圖 1.5 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2816659