本文關(guān)鍵詞：基于AUTOSAR的純電動車整車控制系統(tǒng)模塊化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源危機(jī)與環(huán)境污染問題使得發(fā)展新能源汽車成為迫切的需求，同時也為純電動汽車這種最終形式新能源汽車的發(fā)展提供了基石。純電動車綜合性能的提高依賴于電池及其管理系統(tǒng)技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)、動力總成控制技術(shù)的發(fā)展以及這三大系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，其整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)的ECU也不再是獨(dú)立的工作。為增加系統(tǒng)可靠性，降低電控軟件開發(fā)復(fù)雜性，促進(jìn)ECU軟件的移植和復(fù)用，提高開發(fā)效率，AUTOSAR組織成立并且得到眾多軟件工具供應(yīng)商、半導(dǎo)體供應(yīng)商、汽車廠商的大力支持，各軟件工具供應(yīng)商紛紛推出各自符合AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的工具，但是它們僅支持AUTOSAR的部分開發(fā)功能，工具鏈本身還不夠完善，不同工具鏈之間的銜接問題也有待進(jìn)一步研究；另外一方面，AUTOSAR雖然規(guī)定了具體的開發(fā)流程，但是對其中的一些關(guān)鍵的步驟比如系統(tǒng)配置階段如何將功能模塊分配到各個ECU中的問題，并沒有給出相關(guān)的指導(dǎo)，主要依靠工程師經(jīng)驗(yàn)來完成。 本文針對以上兩個方面問題進(jìn)行研究，旨在探索基于AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的ECU軟件開發(fā)方式，完成純電動車整車控制系統(tǒng)上層軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)，解決系統(tǒng)映射階段ECU軟件功能模塊至ECU的分配問題。具體研究內(nèi)容如下： （1）基于AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的ECU軟件開發(fā)方式的探索。在閱讀AUTOSAR相關(guān)論文文獻(xiàn)及AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)文檔的基礎(chǔ)上，深入了解AUTOSAR的核心概念及開發(fā)流程，選取了一套AUTOSAR的工具鏈來探索其具體的開發(fā)實(shí)現(xiàn)方式。此部分不具體介紹工具的使用，而是詳細(xì)闡述開發(fā)過程中各個工具的職責(zé)分工以及工具鏈之間的銜接問題，對保持AUTOSAR數(shù)據(jù)一致性的機(jī)制及資源的消耗情況也進(jìn)行了探討。 （2）功能模塊的劃分。在閱讀大量文獻(xiàn)和對本課題組已有策略進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，了解整車控制系統(tǒng)各部分的組成和相關(guān)原理以及模塊之間的交互關(guān)系，對純電動車的整車控制系統(tǒng)功能進(jìn)行重新的整合，使其功能模塊更加分明，同時留出相關(guān)接口，，完成基于AUTOSAR的整車控制系統(tǒng)上層架構(gòu)的設(shè)計(jì)，并以此作為后面研究功能分配問題的基礎(chǔ)。 （3）功能模塊映射評價方法的建立。分析不同功能模塊分配方式對系統(tǒng)性能的影響，并定義了三個相關(guān)的指標(biāo)來量化的衡量這種影響，從而建立了一種對不同功能映射方案的評價方法，采用數(shù)學(xué)的描述方式來表述功能模塊的映射過程，利用遺傳算法來實(shí)現(xiàn)對既定目標(biāo)方案的搜索,這是本文模塊化研究的一個重點(diǎn)。 （4）仿真驗(yàn)證。最后在MATLAB中，以純電動車整車控制系統(tǒng)的上層架構(gòu)作為輸入，以低總線負(fù)載、均勻的CPU負(fù)載和均勻的ECU軟件可擴(kuò)展性為目標(biāo)，分別進(jìn)行單因素分析和總體分析，最后給出了兩種優(yōu)化后的參考方案，驗(yàn)證了本文采用的映射優(yōu)化方法的可行性和優(yōu)越性。 本文在對基于AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的ECU軟件開發(fā)方式進(jìn)行研究和對已有控制策略進(jìn)行學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，完成了對純電動車整車控制系統(tǒng)上層架構(gòu)的設(shè)計(jì)，并建立了一種功能映射的評價方法，來優(yōu)化AUTOSAR開發(fā)過程中ECU軟件功能模塊向ECU映射的過程。作為對AUTOSAR研究的一種補(bǔ)充，同時也為基于AUTOSAR的純電動車整車控制系統(tǒng)的模塊化開發(fā)提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：電動車 AUTOSAR 整車控制系統(tǒng) 模塊化 功能映射
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72;U463.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究背景13-16
• 1.2 研究意義16-17
• 1.2.1 AUTOSAR 開發(fā)方式的特點(diǎn)16
• 1.2.2 AUTOSAR 開發(fā)方式存在問題16-17
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 AUTOSAR 的發(fā)展現(xiàn)狀17-20
• 1.3.2 功能分配的研究20-21
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)21-23
• 第二章 基于 AUTOSAR 的控制系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)23-41
• 2.1 AUTOSAR 基礎(chǔ)23-28
• 2.1.1 AUTOSAR 的基本概念23-25
• 2.1.2 AUTOSAR 的分層結(jié)構(gòu)25-27
• 2.1.3 AUTOSAR 的方法論27-28
• 2.2 依托工具鏈的 AUTOSAR 應(yīng)用開發(fā)28-34
• 2.2.1 AUTOSAR 工具鏈的交互29-31
• 2.2.2 AUTOSAR 的銜接31-33
• 2.2.3 AUTOSAR 工具鏈開發(fā)的特點(diǎn)33-34
• 2.3 實(shí)時系統(tǒng)及其任務(wù)調(diào)度34-39
• 2.3.1 實(shí)時系統(tǒng)及任務(wù)調(diào)度算法概述34-35
• 2.3.2 任務(wù)的可調(diào)度條件35-37
• 2.3.3 AUTOSAR 的數(shù)據(jù)一致性37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 第三章 整車控制系統(tǒng)功能架構(gòu)開發(fā)41-60
• 3.1 整車功能概述41-43
• 3.2 電機(jī)及電機(jī)控制器相關(guān)功能43-46
• 3.2.1 電機(jī)驅(qū)動控制43-45
• 3.2.2 電機(jī)欠壓保護(hù)與過載保護(hù)45-46
• 3.3 整車控制器相關(guān)功能46-50
• 3.3.1 整車驅(qū)動制動控制46-49
• 3.3.2 制動能量回收49-50
• 3.3.3 能量優(yōu)化管理50
• 3.4 電池管理系統(tǒng)相關(guān)功能50-58
• 3.4.1 電池 SOC 估計(jì)51-53
• 3.4.2 電機(jī)預(yù)充電及電池充電控制53-54
• 3.4.3 電池均衡及熱管理54-58
• 3.5 整車電控系統(tǒng)總體功能架構(gòu)58-59
• 3.6 本章小結(jié)59-60
• 第四章 整車控制系統(tǒng)功能映射評價方法構(gòu)建60-72
• 4.1 遺傳算法概述60-62
• 4.1.1 遺傳算法的背景和特點(diǎn)60-61
• 4.1.2 遺傳算法的相關(guān)操作61-62
• 4.2 功能分配問題分析62-64
• 4.2.1 影響因素分析62-63
• 4.2.2 功能分配步驟63-64
• 4.3 評價指標(biāo)定義64-68
• 4.3.1 CPU 負(fù)載65
• 4.3.2 CAN 負(fù)載65-66
• 4.3.3 ECU 軟件的可擴(kuò)展性66-68
• 4.4 指標(biāo)算法及適應(yīng)度函數(shù)68-71
• 4.4.1 CPU 負(fù)載及 CAN 負(fù)載計(jì)算68-69
• 4.4.2 ECU 擴(kuò)展性計(jì)算69-70
• 4.4.3 適應(yīng)度函數(shù)70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 系統(tǒng)應(yīng)用仿真分析與驗(yàn)證72-89
• 5.1 系統(tǒng)輸入72-75
• 5.2 單因素分析及參數(shù)確定75-81
• 5.2.1 CAN 負(fù)載分析75-77
• 5.2.2 CPU 負(fù)載分析77-78
• 5.2.3 ECU 軟件可擴(kuò)展性分析78-81
• 5.3 適應(yīng)度函數(shù)確定及總體方案分析81-86
• 5.4 總線仿真驗(yàn)證86-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 全文總結(jié)89-90
• 6.2 工作展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 致謝96

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張毅;純電動轎車動力總成控制系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于AUTOSAR的純電動車整車控制系統(tǒng)模塊化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332332