电动汽车牵引力控制
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纯电动汽车电子控制关键技术研究
目录
1 课题的目的和意义 2 主要研究内容 3 课题研究目标与技术指标 4 课题研究技术路线 5 项目组织与管理
2
1.课题目的与意义—研究背景
汽车工业高速发展
2006年
2008年
wk.baidu.com
1、日本：1148 1、日本：1156.4
2、美国：1126 2、中国： 934.5
3、中国：719 3、美国： 868.1
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； 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。
目录
1 课题的目的和意义 2 主要研究内容 3 课题研究目标与技术指标 4 课题研究技术路线 5 项目组织与管理
4、德国：592 4、德国： 604.1
5、韩国：394 5、韩国： 382.7
数据来源：世界汽车工业国际协会
2009年 1、中国：1379 2、日本： 793 3、美国： 571 4、德国： 521 5、韩国： 351
温室气体大量排放，大气污染日趋严重
2009年汽车保有量达7619.31万辆。人均保有量水平：中国56辆/千人；世界 平均拥有量120辆/千人；发达国家500辆/千人.
汽车工业节能减排减碳压力巨大 发展节能与新能源汽车势在必行
如果到2030 年,大部分汽车都是混合动力汽车和纯电动汽车,与传统汽车相比,二 氧化碳排放将减少42%。发展新能源汽车产业将成为中国实现碳减排诺言和经济结 构调整的重要举措。
不仅考虑原油的成本与环保问题，从国家的经济安全角度上，也必须要主动地减 少我们对国际原油市场的依赖，来保证我们国家的能源的安全。
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、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。
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。
欧洲，2007 年12 月通过了一项议案，即到2012 年，新出厂汽车的平均二氧化碳排 放量强制限制在每公里130g以内， 日本为实现2020年减排25%中期目标，决定2020年新车中环保车所占比例由2005年1% 提高到50%。 2009年12月丹麦的哥本哈根峰会前夕中国政府率先在北京向世界庄重承诺：到2020年， 单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。
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；
6
2.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：
发展混合动力汽车和电动汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。 因此：国务院七大新兴战略性产业之一：电动汽车；工信部五个新兴支柱产业之一：
节能和新能源汽车。
1.课题目的与意义—目的意义
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。
整车电子控制系统（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。
石油资源日渐枯竭，能源安全受到威胁
2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年供需缺口 将达到每年500亿桶，几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。据有关专家勘测， 如果按照目前的消费水平，世界石油资源仅供维持60-100年左右。
2009年中国石油表观消费量为40837.5万吨，仅次于美国，位居世界第二。 2009年中国石油净进口量21888.5万吨，石油进口依存度达到53.6%。
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
2.主要研究内容
VCU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 Calibration 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 ；
VCU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
1.课题目的与意义—研究现状
国外：
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。
目录
1 课题的目的和意义 2 主要研究内容 3 课题研究目标与技术指标 4 课题研究技术路线 5 项目组织与管理
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1.课题目的与意义—研究背景
汽车工业高速发展
2006年
2008年
wk.baidu.com
1、日本：1148 1、日本：1156.4
2、美国：1126 2、中国： 934.5
3、中国：719 3、美国： 868.1
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； 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。
目录
1 课题的目的和意义 2 主要研究内容 3 课题研究目标与技术指标 4 课题研究技术路线 5 项目组织与管理
4、德国：592 4、德国： 604.1
5、韩国：394 5、韩国： 382.7
数据来源：世界汽车工业国际协会
2009年 1、中国：1379 2、日本： 793 3、美国： 571 4、德国： 521 5、韩国： 351
温室气体大量排放，大气污染日趋严重
2009年汽车保有量达7619.31万辆。人均保有量水平：中国56辆/千人；世界 平均拥有量120辆/千人；发达国家500辆/千人.
汽车工业节能减排减碳压力巨大 发展节能与新能源汽车势在必行
如果到2030 年,大部分汽车都是混合动力汽车和纯电动汽车,与传统汽车相比,二 氧化碳排放将减少42%。发展新能源汽车产业将成为中国实现碳减排诺言和经济结 构调整的重要举措。
不仅考虑原油的成本与环保问题，从国家的经济安全角度上，也必须要主动地减 少我们对国际原油市场的依赖，来保证我们国家的能源的安全。
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、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。
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。
欧洲，2007 年12 月通过了一项议案，即到2012 年，新出厂汽车的平均二氧化碳排 放量强制限制在每公里130g以内， 日本为实现2020年减排25%中期目标，决定2020年新车中环保车所占比例由2005年1% 提高到50%。 2009年12月丹麦的哥本哈根峰会前夕中国政府率先在北京向世界庄重承诺：到2020年， 单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。
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；
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2.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：
发展混合动力汽车和电动汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。 因此：国务院七大新兴战略性产业之一：电动汽车；工信部五个新兴支柱产业之一：
节能和新能源汽车。
1.课题目的与意义—目的意义
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。
整车电子控制系统（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。
石油资源日渐枯竭，能源安全受到威胁
2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年供需缺口 将达到每年500亿桶，几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。据有关专家勘测， 如果按照目前的消费水平，世界石油资源仅供维持60-100年左右。
2009年中国石油表观消费量为40837.5万吨，仅次于美国，位居世界第二。 2009年中国石油净进口量21888.5万吨，石油进口依存度达到53.6%。
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
2.主要研究内容
VCU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 Calibration 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 ；
VCU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
1.课题目的与意义—研究现状
国外：
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。