混合动力和电动汽车控制系统开发

混合动力和电动汽车控制系统开发

Hans Goller博士，易特驰汽车技术（上海）有限公司

•简介

•系统概述

•新技术要求和市场需求

•用于EV/HEV的控制系统开发

•开发EV/HEV系统的工具链

•控制复杂度- AUTOSAR概念

•开发未来ECU （电子控制单元）的工具

•控制功能原型开发

•用于检测ECU网络和实时性要求高的控制功能的硬件在环系统

•ECU标定

•成功案例:赋予宝马X5混合动力车活力

•综述及前景展望

•简介

•系统概述

•新技术要求和市场需求

ETA5

电动和混合动力驱动电子控制开发

系统概述

电机控制

•控制和监控

功率电子元件（逆变器） •高动态（采样时间 50 ps - 100 ps ） •高安全要求

合动力CAN

、

中央混合动力 控制 •实施驱动策略 •协调机械和电主 驱动及制动 制动

o

o

蓄电池

功率电子元件

制动

内燃机

变速箱

电机

ECU

电机/

发电机

混合动

力

ECU

变速箱 ECU

驱动扭矩

电动和混合动力驱动电子控制开发系统概述

传动系CAN

发动机

ECU

混合动力CAN

蓄电池功率电蓄电池控制•监测SOC •电池平衡•电源管理

内燃机电机/

发电机变速箱

底盘CAN

制动

ECU

制动

混合动

力

ECU

驱动扭矩

新技术要求和市场需求系统及

其不同版本更具多样性

以下是车辆设计要求主要影响要素:

法规和环境

（排放、能耗和安全性）

客户

（成本/效益，性能、扭矩、舒适

度、安全性…）

市场

（人口结构、需求、车型、燃料种

类…）

开发、生产和运营需求:

可靠性可用性

上市时间制造成本

可维护性生命周期

竞争促进车辆多样性

应用

(PV, LCV, HCV,…)

细分

（小型、中型、豪华型…）

车辆类型

（PV, SUV,轿卡'客货

车，...）

型号

（小轿车.旅行车.活动

顶篷汽车、AT自动档、MT

手动档『CVT、柴油车、汽

油车、混合动力车…）

安全性要求高的系统

电子系统的功能安全性/ISO 26262

•依照该规范，不可能有独立于使 用实例

且“符合ISO26262"的通 用工具

• ETAS 支持软件开发工具的流程相 关

资质认证

ISO 26262:电子系统功能安全性

规范

ISO 26262取代公路车辆通用标 准IEC 61508

ISO 26262要求对电子系统开发 所

采用的软件工具进行资质认证

栅极 1

（插电

蓄电池

例电力驱动

功率 电子元件

例2 -驾驶员辅助系统和车辆动态控制系统

议程

•用于EV/HEV的控制系统开发•开发EV/HEV系统的工具链

• 控制复杂度- AUTOSAR概念

混合动力汽车控制系统的开发 用于混合动力控制开发的工具链

原型

• ECU 网络内复杂

控制算法的验证 要

求

•紧凑且功能强大， 适于车载应用 •高性能

CAN/FlexRay

集成

• ECU 兼容性实时环境

原型混合动力控制验证

功能在

HfFSi

混合动力控制通过实时 进行硬件在环试验

功能模型自动生成代码写入 ECU 软件

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标定环境

•同时标定混合动力控制和周边系统

•改进开发流程内的标定任务，在台式电脑或硬件

在环系统上实现基于模型的标定功能要求

•同步快速使用多个控制器

•实验室和车辆标定的智能优化算法

混合动力控制□口测试系统一

各个复杂度水平的验证要求延时短，周期快通过总线接口集成高性能ECU

扩展总线仿真

选项：充分使用

特定ECU功能，以执行1

测试

控制

基本软件休眠总线仿K

混合动力控制原型

控制复杂度

概念

SW-

Komp. n

功能范围

Virtual Function Bus (VFB) • 一 _

io

AUTOSAR ...

•减少系统之间的相互依赖性并降低复杂度•易于重复使用软件

ain Conference, Beijing I October 27-28, 2010 marks or brands belonging to their respecbve owners.

议程

•开发未来ECU （电子控制单元）的工具

•控制功能原型开发

•用于检测ECU网络和实时性要求高的控制功能的硬件在环系统

• ECU标定