新能源汽車相關(guān)知識培訓 宇通7米純電動集成控制器軟件設計及整機調(diào)試說明

軟件設計及整機調(diào)試說明V1.0機密PAGE模板版本：V1.0第PAGE１４頁共14頁版權(quán)所有·嚴禁復制深圳市匯川技術(shù)有限公司AllcopyrightsarereservedbyShenZhenInovanceCo.,Ltd.宇通7米純電動軟件設計及整機調(diào)試說明修訂記錄：版本日期修改內(nèi)容及理由擬制人審核人批準人1.02013-12-12初始版本晉孝龍沈俊偉沈俊偉

目錄1. 系統(tǒng)控制邏輯 ６1.1. 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu) ６1.2. 控制器上、下電邏輯 ６1.3. 控制器系統(tǒng)參數(shù) ７2. 控制器控制策略 ８2.1. 主電機驅(qū)動器控制策略 ８2.2. 助力轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動器控制策略 ８2.3. 24V-DCDC控制策略 ９2.4. 高壓倉控制策略 ９3. 調(diào)試說明 ９3.1. 面板控制 ９3.2. CAN通信控制 １１4. 相關(guān)CAN報文 １２

系統(tǒng)控制邏輯系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖1所示，集成控制器通過CAN網(wǎng)絡實現(xiàn)與整車VCU的通信，并執(zhí)行VCU的指令；同時集成控制器內(nèi)部也通過CAN網(wǎng)絡進行內(nèi)部狀態(tài)工作的交互，以協(xié)同完成整車VCU指令。通過整車控制器發(fā)送CAN指令給電機控制器進行控制的接觸器有：主接觸器、電附件接觸器、預充電接觸器。整車控制器直接控制的接觸器有：電除霜、電加熱、空調(diào)，充電接觸器，其中充電接觸器線圈正負均需要引出?？刂破魃稀⑾码娺壿媹D2集成控制器上、下電控制邏輯流程圖 控制器上、下電邏輯指集成控制器根據(jù)VCU指令和其當前工作狀態(tài)，完成控制器自身的高壓電的控制。由于主電機控制器由獨立24V電源提供控制電，不依賴與系統(tǒng)高壓電源，因此集成控制器高壓倉中各接觸器由主電機控制器執(zhí)行控制；如圖2所示為由主電機控制器完成的集成控制器上、下電控制邏輯。 上電控制邏輯：VCU發(fā)送上電指令，主電機控制器分別閉合主電機緩沖接觸器和電附件緩沖接觸器，待主電機控制器檢測到母線電壓達到欠壓點并處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時電附件即助力轉(zhuǎn)向和空壓機母線電壓均達到欠壓點且處于穩(wěn)定狀態(tài)后（由CAN通信傳遞狀態(tài)至主電機控制器），主電機控制器分別閉合主電機和電附件主接觸器（延遲斷開各緩沖接觸器），進而完成整機上電過程。集成控制器完成整機上電后，發(fā)送待機狀態(tài)至VCU，以表明可接受VCU運行指令。 下電控制邏輯：VCU發(fā)送下電指令，若整機已處于上電完成狀態(tài)，集成控制器首先停機關(guān)斷輸出，然后斷開高壓倉中主接觸器；若上電未完成，則直接斷開高壓倉中所有接觸器，停止執(zhí)行上電操作?？刂破飨到y(tǒng)參數(shù)集成控制器系統(tǒng)參數(shù)主要指其內(nèi)部各控制器電壓、溫度工作范圍及其額定電流參數(shù)，如表1所示。表1集成控制器系統(tǒng)參數(shù)控制器名稱參數(shù)主電機控制器欠壓點400V過壓點700V過溫點93℃額定電流152A助力轉(zhuǎn)向控制器欠壓點400V過壓點700V過溫點93℃額定電流13A24V-DCDC控制器欠壓點200V過壓點720V過溫點100℃控制器控制策略主電機驅(qū)動器控制策略一．主電機控制器執(zhí)行整車動力驅(qū)動（電動）及制動回饋功能（發(fā)電）功能；主電機控制器執(zhí)行電動和發(fā)電功能需同時滿足VCU控制指令和硬件采樣信號（制動踏板和油門踏板采樣電壓），且具有剎車優(yōu)先功能；若VCU指令與硬件采樣信號不一致則首先執(zhí)行零轉(zhuǎn)矩發(fā)電，然后在該異?，F(xiàn)象持續(xù)一定時間后則主電機控制器需報油門踏板異常故障（AL129），以提示控制器存在異常需檢修。如圖3所示為主電機控制器控制邏輯軟件流程圖。電動力矩和發(fā)電力矩，為根據(jù)所驅(qū)動電機的特性進行標定后制定的數(shù)據(jù)表。圖3主電機控制器控制邏輯流程圖 二．VCU發(fā)送循環(huán)變化的CNT狀態(tài)作為VCU正常工作的生命信號，主電機控制器一旦收到的CNT不在變化并超過BC-20所設定時間后，執(zhí)行0轉(zhuǎn)矩運行，并報AL165（VCU死機故障）； 三．CAN通信故障執(zhí)行0轉(zhuǎn)矩運行，并報（AL117~119）故障。助力轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動器控制策略圖4助力轉(zhuǎn)向軟件控制流程圖 助力轉(zhuǎn)向為整車輔助轉(zhuǎn)向電機控制器，其控制邏輯簡單，如圖4所示。通過CAN通信獲取整機上電狀態(tài)，待整機完成上電后可響應啟動命令端子信號；若CAN通信發(fā)生故障也視為整機處于下電狀態(tài)，助力轉(zhuǎn)向控制器將強制停機以關(guān)斷輸出。24V-DCDC控制策略24V-DCDC為外購設備，其控制策略可參考響應外購設備說明書；主電機控制器完成電附件上電后（電附件主接觸器完成閉合），通過CAN通信發(fā)送使能命令（U0-93），DCDC進入待機狀態(tài)，當DCDC采集到高電平使能DI信號后，DCDC開始工作（輸出27V）。高壓倉控制策略電除霜、電加熱和空調(diào)接觸器均由VCU提供24V電平信號實現(xiàn)閉合控制；充電接觸器由VCU/BMS提供24V電平和地信號實現(xiàn)閉合控制。調(diào)試說明面板控制面板控制主要用于調(diào)試設備，為與整車使用時上、下電邏輯一直，面板控制時也設計幾組功能碼以模擬整車VCU上、下電指令，完成集成控制器的上電及下電操作。恢復各控制器出廠值DE-01；設置各控制器命令源為面板控制B0-02=0，主電機轉(zhuǎn)矩源為面板D4-01=0；核對如表2、3所示的集成控制器各功能碼；設置C4-35=2，執(zhí)行整機上電，檢查如表4所示各接觸器狀態(tài)（U0-91），確定整機上電狀態(tài)；待整機上電完成后（U0-91=1100），可對主電機控制器和輔助動力控制器進行調(diào)試；完成調(diào)試后，設置C4-35=1，執(zhí)行整機下電，檢查如表3所示各接觸器狀態(tài)（U0-91），確定整機下電狀態(tài)（U0-91=0000）；表2集成控制器主要功能碼設置表控制器名稱功能碼說明主電機控制器A0-0621CAN協(xié)議類型B0-011矢量控制B1-002同步電機B1-01~B1-05參照技術(shù)協(xié)議電機參數(shù)B6-0032預沖接觸器B6-0133主接觸器D3-09165%欠壓點D4-001控制模式DF-10152額定電流 表3集成控制器主要功能碼設置表控制器名稱功能碼說明助力轉(zhuǎn)向控制器備注：使用新平臺軟件，部分功能碼略有不同A0-0121CAN協(xié)議類型B0-001矢量控制B0-011端子控制B0-0373.33目標頻率B0-040運行方向B1-012直流無刷B1-01~B1-05參照技術(shù)協(xié)議電機參數(shù)B4-001正轉(zhuǎn)運行C5-003接線方式D3-09100%欠壓點D4-000轉(zhuǎn)速控制DF-1013.0額定電流表4集成控制器主要狀態(tài)監(jiān)控功能碼表控制器名稱功能碼說明主電機控制器U0-75VCU控制模式指令參照VCU-CAN通信協(xié)議表5U0-76VCU運行方向指令U0-77VCU控制狀態(tài)指令U0-78VCU踏板百分比指令U0-79助力轉(zhuǎn)向緩沖完成狀態(tài)0：未完成1：完成U0-81整機上電完成狀態(tài)0：未完成1：完成U0-82電附件上電完成狀態(tài)0：未完成1：完成U0-83輸出轉(zhuǎn)矩U0-84控制器工作模式0：未運行1：電動2：發(fā)電3:0轉(zhuǎn)矩發(fā)電U0-85VCUCNT未更新0：更新1：未更新U0-91接觸器實際閉合狀態(tài)個位：主回路緩沖接觸器十位：電附件緩沖接觸器百位：主回路主接觸器千位：電附件主接觸器U0-9324V-DCDC使能命令0：未使能1：使能助力轉(zhuǎn)向控制器U0-42整機上電狀態(tài)0：未完成1：完成U0-43緩沖完成狀態(tài)0：未完成1：完成U0-4424V-DCDC工作狀態(tài)參考DCDCCAN通信協(xié)議表10U0-4524V-DCDC輸出電流U0-4624V-DCDC輸出電壓U0-4724V-DCDC溫度U0-4824V-DCDC故障等級U0-4924V-DCDC故障碼CAN通信控制通信控制為整車使用時所需控制方式，控制器出廠設置所有功能碼滿足通信控制需求?；謴透骺刂破鞒鰪S值DE-01；核對主電機控制器命令源為通信控制B0-02=2，主電機轉(zhuǎn)矩源為CAN通訊D4-01=7，助力轉(zhuǎn)向為端子控制方式B0-01=1；核對如表2、3所示的集成控制器各功能碼；VCU給定待機指令，執(zhí)行整機上電，檢查如表4所示各接觸器狀態(tài)，確定整機上電狀態(tài)；待整機上電完成后，可通過VCU給定控制指令和期望狀態(tài)對主電機控制器進行調(diào)試，同時主電機運行指令需與硬件信號一直；給定端子信號，調(diào)試助力轉(zhuǎn)向；完成調(diào)試后，VCU給定停機指令，執(zhí)行整機下電，檢查如表3所示各接觸器狀態(tài)，確定整機下電狀態(tài)相關(guān)CAN報文表5VCU控制指令報文OUTINID周期mS整車控制器主電機控制器0x0CFF0624(電機控制)

(P:3,PF:255,PS:6,SA:36)10數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注18未定義7-5工作模式100(復位);001(驅(qū)動);010(發(fā)電);011(待機);110(停機)；其它(無效)停機即切斷高壓。4-3旋轉(zhuǎn)方向00(無效);01(正轉(zhuǎn));10(反轉(zhuǎn));11(無效)2-1控制模式00(無效);01(轉(zhuǎn)速控制);10(轉(zhuǎn)矩控制);11(無效)3-2目標轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)速限制：低字節(jié)在前0.125rpm/bit未使用5-4目標轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)矩限制：低字節(jié)在前16bit,(建議分辨率)1Nm/bit偏移:0Nm未使用6電機命令油門開度分辨率0.4/bit

0-250對應0-100%的開度范圍0-2507電機命令CNT分辨率1/bit

計數(shù)0-255，循環(huán)計數(shù)本字節(jié)固定不變，認為整車控制器故障，持續(xù)2s不變，停止功率輸出；8表6主電機控制器信息報文OUTINID周期mS主電機控制器整車控制器0x0CFF5182(P:3,PF:255,PS:81,SA:130)10數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注18未定義7-5工作模式100(復位);001(驅(qū)動);010(發(fā)電);011(待機);110(已停機)；其它(無效)待機狀態(tài)下允許控制，同Ready;停機即切斷高壓。4-3旋轉(zhuǎn)方向00(無效);01(正轉(zhuǎn));10(反轉(zhuǎn));11(無效)2-1控制模式00(無效);01(轉(zhuǎn)速控制);10(轉(zhuǎn)矩控制);11(無效)3-2主電機當前輸出轉(zhuǎn)矩16bit;分辨率:1Nm/bit;偏移:0Nm;范圍:0~3000Nm最大:Nm;額定:Nm5-4主電機當前轉(zhuǎn)速16bit;分辨率:0.125rpm/bit;范圍:0到3500rpm最大:rpm;額定:rpm6主電機溫度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范圍:－40℃到150℃無符號數(shù)7主電機控制器溫度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范圍:－40℃到150℃無符號數(shù)88-7故障等級00：無故障；01：一級故障；10：二級故障；11：無效6-1故障代碼00：無故障；01-63：具體由廠家確定(編碼器壞等故障)表6主電機控制器電壓電流報文OUTINID周期mS主電機控制器整車控制器0x18FF5282(5382被MGMT用作顯示)(P:6,PF:255,PS:82,SA:130)50數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注2-1主電機控制器母線電流16bit;1A/bit;偏移量:-600A;范圍:-600A～600A0xFFFF無效4-3主電機控制器母線電壓16bit;1V/bit;偏移量:0V;范圍:0V～700V0xFFFF無效6-5主電機控制器實際接收扭矩（標定用）16bit;分辨率:1Nm/bit;偏移:0Nm;范圍:0~3000Nm最大:Nm；額定:Nm；7CNT計數(shù)報文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計0~255循環(huán)發(fā)送8保留表7主電機控制器版本信息報文OUTINID周期mS電動轉(zhuǎn)向控制器整車控制器0x18FF5582(P:6,PF:255,PS:85SA:130)5000數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號4.8-4.5車輛信息0001(純電動)，0010(油電混合)，0011（氣電混合）若各車型通用則為“保留”6-56.8-6.5月份軟件定型日期年取后兩位，用16進制表示如12年12月21用0xca8c表示6.4-5.8日期5.7-5.1年份7設備地址即SA:130設備源地址8保留表8助力轉(zhuǎn)向控制器信息報文OUTINID周期mS電動轉(zhuǎn)向控制器整車控制器0x18FF2A13(P:6,PF:255,PS:42SA:19)500數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注1保留保留3-2輸出電壓16bit;分辨率:1V/bit;偏移:0V;范圍:0~500V0xFFFF無效5-4輸出電流16bit;分辨率:1A/bit;偏移:0A;范圍:0~100A0xFFFF無效6CNT計數(shù)報文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計0~255循環(huán)發(fā)送7散熱器溫度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:

范圍:0℃到150℃0xFF無效88-7故障報警級別00：無故障；01：一級報警；10：二級報警；11：無效出現(xiàn)1種以上故障時循環(huán)發(fā)送故障代碼。6-1轉(zhuǎn)向控制器故障代碼0：正常；1：缺相；2：過載；3：短路；4：過熱；5：瞬時過流；6：驅(qū)動電源故障；7：輸入過壓；8：輸入欠壓；表9助力轉(zhuǎn)向控制器版本信息報文OUTINID周期mS電動轉(zhuǎn)向控制器整車控制器0x18FF2B13(P:6,PF:255,PS:43SA:19)5000數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號4.8-4.5車輛信息0001(純電動)，0010(油電混合)，0011（氣電混合），0100（插電式），0101（燃料電池）若各車型通用則為“保留”6-56.8-6.5月份軟件定型日期年取后兩位，用16進制表示如12年12月21用0xca8c表示6.4-5.8日期5.7-5.1年份7設備地址即SA:198保留表10DCDC控制器信息報文OUTINID周期mSDCDC所有節(jié)點0x18FF2DF3(P:6,PF:255,PS:45SA:243)1000數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注18-4保留3-1DCDC工作狀態(tài)001：DCDC準備就緒；010：DCDC正在工作；011：DCDC停止工作；100：DCDC故障；其他（無效）3-2輸出電流16bit0.1A/bit范圍0—110A5-4輸出電壓16bit0.1V/bit范圍0—27V6DCDC溫度8bit,1℃/bit，偏移量：-407CNT計數(shù)報文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計0~255循環(huán)發(fā)送88-7故障報警級別00：無故障；01：一級報警；10：二級報警；11：無效6-1故障碼0：無故障；1：輸入異常；2：過壓保護；3：欠壓告警；4：過流異常；5：過壓報警；6：溫度異常；表11DCDC控制器版本信息報文OUTINID周期mSDCDC整車控制器0x18FF2FF3(P:6,PF:255,PS:47SA:243)5000數(shù)據(jù)字節(jié)位置參數(shù)定義參數(shù)說明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號采用主版本號+次版本號表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號4.8-4.