新能源汽車相關(guān)知識(shí)培訓(xùn) 宇通7米純電動(dòng)集成控制器軟件設(shè)計(jì)及整機(jī)調(diào)試說(shuō)明

軟件設(shè)計(jì)及整機(jī)調(diào)試說(shuō)明V1.0機(jī)密PAGE模板版本：V1.0第PAGE１４頁(yè)共14頁(yè)版權(quán)所有·嚴(yán)禁復(fù)制深圳市匯川技術(shù)有限公司AllcopyrightsarereservedbyShenZhenInovanceCo.,Ltd.宇通7米純電動(dòng)軟件設(shè)計(jì)及整機(jī)調(diào)試說(shuō)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(zhǔn)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?fù)浣Y(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(jī)驅(qū)動(dòng)器控制策略 ８2.2. 助力轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制策略 ８2.3. 24V-DCDC控制策略 ９2.4. 高壓倉(cāng)控制策略 ９3. 調(diào)試說(shuō)明 ９3.1. 面板控制 ９3.2. CAN通信控制 １１4. 相關(guān)CAN報(bào)文 １２

系統(tǒng)控制邏輯系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，集成控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與整車VCU的通信，并執(zhí)行VCU的指令；同時(shí)集成控制器內(nèi)部也通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(guò)整車控制器發(fā)送CAN指令給電機(jī)控制器進(jìn)行控制的接觸器有：主接觸器、電附件接觸器、預(yù)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(fù)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(dāng)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(jī)控制器由獨(dú)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(cāng)中各接觸器由主電機(jī)控制器執(zhí)行控制；如圖2所示為由主電機(jī)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(jī)控制器分別閉合主電機(jī)緩沖接觸器和電附件緩沖接觸器，待主電機(jī)控制器檢測(cè)到母線電壓達(dá)到欠壓點(diǎn)并處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)電附件即助力轉(zhuǎn)向和空壓機(jī)母線電壓均達(dá)到欠壓點(diǎn)且處于穩(wěn)定狀態(tài)后（由CAN通信傳遞狀態(tài)至主電機(jī)控制器），主電機(jī)控制器分別閉合主電機(jī)和電附件主接觸器（延遲斷開各緩沖接觸器），進(jìn)而完成整機(jī)上電過(guò)程。集成控制器完成整機(jī)上電后，發(fā)送待機(jī)狀態(tài)至VCU，以表明可接受VCU運(yùn)行指令。 下電控制邏輯：VCU發(fā)送下電指令，若整機(jī)已處于上電完成狀態(tài)，集成控制器首先停機(jī)關(guān)斷輸出，然后斷開高壓倉(cāng)中主接觸器；若上電未完成，則直接斷開高壓倉(cāng)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(jī)控制器欠壓點(diǎn)400V過(guò)壓點(diǎn)700V過(guò)溫點(diǎn)93℃額定電流152A助力轉(zhuǎn)向控制器欠壓點(diǎn)400V過(guò)壓點(diǎn)700V過(guò)溫點(diǎn)93℃額定電流13A24V-DCDC控制器欠壓點(diǎn)200V過(guò)壓點(diǎn)720V過(guò)溫點(diǎn)100℃控制器控制策略主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制策略一．主電機(jī)控制器執(zhí)行整車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)（電動(dòng)）及制動(dòng)回饋功能（發(fā)電）功能；主電機(jī)控制器執(zhí)行電動(dòng)和發(fā)電功能需同時(shí)滿足VCU控制指令和硬件采樣信號(hào)（制動(dòng)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(hào)不一致則首先執(zhí)行零轉(zhuǎn)矩發(fā)電，然后在該異常現(xiàn)象持續(xù)一定時(shí)間后則主電機(jī)控制器需報(bào)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(jī)控制器控制邏輯軟件流程圖。電動(dòng)力矩和發(fā)電力矩，為根據(jù)所驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性進(jìn)行標(biāo)定后制定的數(shù)據(jù)表。圖3主電機(jī)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(hào)，主電機(jī)控制器一旦收到的CNT不在變化并超過(guò)BC-20所設(shè)定時(shí)間后，執(zhí)行0轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，并報(bào)AL165（VCU死機(jī)故障）； 三．CAN通信故障執(zhí)行0轉(zhuǎn)矩運(yùn)行，并報(bào)（AL117~119）故障。助力轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制策略圖4助力轉(zhuǎn)向軟件控制流程圖 助力轉(zhuǎn)向?yàn)檎囕o助轉(zhuǎn)向電機(jī)控制器，其控制邏輯簡(jiǎn)單，如圖4所示。通過(guò)CAN通信獲取整機(jī)上電狀態(tài)，待整機(jī)完成上電后可響應(yīng)啟動(dòng)命令端子信號(hào)；若CAN通信發(fā)生故障也視為整機(jī)處于下電狀態(tài)，助力轉(zhuǎn)向控制器將強(qiáng)制停機(jī)以關(guān)斷輸出。24V-DCDC控制策略24V-DCDC為外購(gòu)設(shè)備，其控制策略可參考響應(yīng)外購(gòu)設(shè)備說(shuō)明書；主電機(jī)控制器完成電附件上電后（電附件主接觸器完成閉合），通過(guò)CAN通信發(fā)送使能命令（U0-93），DCDC進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)DCDC采集到高電平使能DI信號(hào)后，DCDC開始工作（輸出27V）。高壓倉(cāng)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(hào)實(shí)現(xiàn)閉合控制；充電接觸器由VCU/BMS提供24V電平和地信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉合控制。調(diào)試說(shuō)明面板控制面板控制主要用于調(diào)試設(shè)備，為與整車使用時(shí)上、下電邏輯一直，面板控制時(shí)也設(shè)計(jì)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?；謴?fù)各控制器出廠值DE-01；設(shè)置各控制器命令源為面板控制B0-02=0，主電機(jī)轉(zhuǎn)矩源為面板D4-01=0；核對(duì)如表2、3所示的集成控制器各功能碼；設(shè)置C4-35=2，執(zhí)行整機(jī)上電，檢查如表4所示各接觸器狀態(tài)（U0-91），確定整機(jī)上電狀態(tài)；待整機(jī)上電完成后（U0-91=1100），可對(duì)主電機(jī)控制器和輔助動(dòng)力控制器進(jìn)行調(diào)試；完成調(diào)試后，設(shè)置C4-35=1，執(zhí)行整機(jī)下電，檢查如表3所示各接觸器狀態(tài)（U0-91），確定整機(jī)下電狀態(tài)（U0-91=0000）；表2集成控制器主要功能碼設(shè)置表控制器名稱功能碼說(shuō)明主電機(jī)控制器A0-0621CAN協(xié)議類型B0-011矢量控制B1-002同步電機(jī)B1-01~B1-05參照技術(shù)協(xié)議電機(jī)參數(shù)B6-0032預(yù)沖接觸器B6-0133主接觸器D3-09165%欠壓點(diǎn)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(shè)置表控制器名稱功能碼說(shuō)明助力轉(zhuǎn)向控制器備注：使用新平臺(tái)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(biāo)頻率B0-040運(yùn)行方向B1-012直流無(wú)刷B1-01~B1-05參照技術(shù)協(xié)議電機(jī)參數(shù)B4-001正轉(zhuǎn)運(yùn)行C5-003接線方式D3-09100%欠壓點(diǎn)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(shuō)明主電機(jī)控制器U0-75VCU控制模式指令參照VCU-CAN通信協(xié)議表5U0-76VCU運(yùn)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(jī)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(yùn)行1：電動(dòng)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(shí)際閉合狀態(tài)個(gè)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(jī)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(jí)U0-4924V-DCDC故障碼CAN通信控制通信控制為整車使用時(shí)所需控制方式，控制器出廠設(shè)置所有功能碼滿足通信控制需求?；謴?fù)各控制器出廠值DE-01；核對(duì)主電機(jī)控制器命令源為通信控制B0-02=2，主電機(jī)轉(zhuǎn)矩源為CAN通訊D4-01=7，助力轉(zhuǎn)向?yàn)槎俗涌刂品绞紹0-01=1；核對(duì)如表2、3所示的集成控制器各功能碼；VCU給定待機(jī)指令，執(zhí)行整機(jī)上電，檢查如表4所示各接觸器狀態(tài)，確定整機(jī)上電狀態(tài)；待整機(jī)上電完成后，可通過(guò)VCU給定控制指令和期望狀態(tài)對(duì)主電機(jī)控制器進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)主電機(jī)運(yùn)行指令需與硬件信號(hào)一直；給定端子信號(hào)，調(diào)試助力轉(zhuǎn)向；完成調(diào)試后，VCU給定停機(jī)指令，執(zhí)行整機(jī)下電，檢查如表3所示各接觸器狀態(tài)，確定整機(jī)下電狀態(tài)相關(guān)CAN報(bào)文表5VCU控制指令報(bào)文OUTINID周期mS整車控制器主電機(jī)控制器0x0CFF0624(電機(jī)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(shuō)明備注18未定義7-5工作模式100(復(fù)位);001(驅(qū)動(dòng));010(發(fā)電);011(待機(jī));110(停機(jī))；其它(無(wú)效)停機(jī)即切斷高壓。4-3旋轉(zhuǎn)方向00(無(wú)效);01(正轉(zhuǎn));10(反轉(zhuǎn));11(無(wú)效)2-1控制模式00(無(wú)效);01(轉(zhuǎn)速控制);10(轉(zhuǎn)矩控制);11(無(wú)效)3-2目標(biāo)轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)速限制：低字節(jié)在前0.125rpm/bit未使用5-4目標(biāo)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(jī)命令油門開度分辨率0.4/bit

0-250對(duì)應(yīng)0-100%的開度范圍0-2507電機(jī)命令CNT分辨率1/bit

計(jì)數(shù)0-255，循環(huán)計(jì)數(shù)本字節(jié)固定不變，認(rèn)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(jī)控制器信息報(bào)文OUTINID周期mS主電機(jī)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(shuō)明備注18未定義7-5工作模式100(復(fù)位);001(驅(qū)動(dòng));010(發(fā)電);011(待機(jī));110(已停機(jī))；其它(無(wú)效)待機(jī)狀態(tài)下允許控制，同Ready;停機(jī)即切斷高壓。4-3旋轉(zhuǎn)方向00(無(wú)效);01(正轉(zhuǎn));10(反轉(zhuǎn));11(無(wú)效)2-1控制模式00(無(wú)效);01(轉(zhuǎn)速控制);10(轉(zhuǎn)矩控制);11(無(wú)效)3-2主電機(jī)當(dāng)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(jī)當(dāng)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(jī)溫度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范圍:－40℃到150℃無(wú)符號(hào)數(shù)7主電機(jī)控制器溫度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范圍:－40℃到150℃無(wú)符號(hào)數(shù)88-7故障等級(jí)00：無(wú)故障；01：一級(jí)故障；10：二級(jí)故障；11：無(wú)效6-1故障代碼00：無(wú)故障；01-63：具體由廠家確定(編碼器壞等故障)表6主電機(jī)控制器電壓電流報(bào)文OUTINID周期mS主電機(jī)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(shuō)明備注2-1主電機(jī)控制器母線電流16bit;1A/bit;偏移量:-600A;范圍:-600A～600A0xFFFF無(wú)效4-3主電機(jī)控制器母線電壓16bit;1V/bit;偏移量:0V;范圍:0V～700V0xFFFF無(wú)效6-5主電機(jī)控制器實(shí)際接收扭矩（標(biāo)定用）16bit;分辨率:1Nm/bit;偏移:0Nm;范圍:0~3000Nm最大:Nm；額定:Nm；7CNT計(jì)數(shù)報(bào)文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計(jì)0~255循環(huán)發(fā)送8保留表7主電機(jī)控制器版本信息報(bào)文OUTINID周期mS電動(dòng)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(shuō)明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號(hào)版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號(hào)33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號(hào)4.8-4.5車輛信息0001(純電動(dòng))，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(jìn)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(shè)備地址即SA:130設(shè)備源地址8保留表8助力轉(zhuǎn)向控制器信息報(bào)文OUTINID周期mS電動(dòng)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(shuō)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(wú)效5-4輸出電流16bit;分辨率:1A/bit;偏移:0A;范圍:0~100A0xFFFF無(wú)效6CNT計(jì)數(shù)報(bào)文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計(jì)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(wú)效88-7故障報(bào)警級(jí)別00：無(wú)故障；01：一級(jí)報(bào)警；10：二級(jí)報(bào)警；11：無(wú)效出現(xiàn)1種以上故障時(shí)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(guò)載；3：短路；4：過(guò)熱；5：瞬時(shí)過(guò)流；6：驅(qū)動(dòng)電源故障；7：輸入過(guò)壓；8：輸入欠壓；表9助力轉(zhuǎn)向控制器版本信息報(bào)文OUTINID周期mS電動(dòng)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(shuō)明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號(hào)版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號(hào)33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號(hào)4.8-4.5車輛信息0001(純電動(dòng))，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(jìn)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(shè)備地址即SA:198保留表10DCDC控制器信息報(bào)文OUTINID周期mSDCDC所有節(jié)點(diǎn)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(shuō)明備注18-4保留3-1DCDC工作狀態(tài)001：DCDC準(zhǔn)備就緒；010：DCDC正在工作；011：DCDC停止工作；100：DCDC故障；其他（無(wú)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(jì)數(shù)報(bào)文發(fā)送次數(shù)統(tǒng)計(jì)0~255循環(huán)發(fā)送88-7故障報(bào)警級(jí)別00：無(wú)故障；01：一級(jí)報(bào)警；10：二級(jí)報(bào)警；11：無(wú)效6-1故障碼0：無(wú)故障；1：輸入異常；2：過(guò)壓保護(hù)；3：欠壓告警；4：過(guò)流異常；5：過(guò)壓報(bào)警；6：溫度異常；表11DCDC控制器版本信息報(bào)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(shuō)明備注11.8-1.5次版本高位硬件版本號(hào)版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本號(hào)33.8-3.5次版本高位軟件版本信息版本號(hào)采用主版本號(hào)+次版本號(hào)表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本號(hào)4.8-4.