純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及純電動客車整車控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動客車是一種節(jié)約能源、無污染的“零排放”汽車，具有高效、環(huán)保、節(jié)能、低噪音、零污染等優(yōu)點，是目前主流推廣的新能源汽車技術(shù)，是一種未來汽車發(fā)展趨勢。由于具備這些優(yōu)勢特點，全球汽車廠商都不斷加大投資研發(fā)推廣純電動汽車，新能源汽車特別是純電動汽車的研發(fā)在目前全球汽車產(chǎn)業(yè)中處于一種炙熱狀態(tài)。
[0003]我國在“十五”期間，設(shè)立了 “863”電動汽車重大科技專項，取得了一些成果。我公司也就電動汽車開發(fā)承擔了幾項“863”科技專項任務。在一些關(guān)鍵技術(shù)如:整車控制系統(tǒng)及控制策略、電池管理均衡系統(tǒng)、安全可靠性等方面取得了一定的成果。整車控制器作為純電動客車的中樞神經(jīng)，是整車裝備工程、測量系統(tǒng)、信息交互以及控制策略等各方面技術(shù)的集成。純電動客車整車控制器由于承擔了整車各個子系統(tǒng)的統(tǒng)籌控制工作，對方方面面的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌都一定程度的增加了設(shè)計任務的難度。
[0004]設(shè)計難度的增加，導致設(shè)計出的整車控制器存在一些不確定的隱患問題，目前，有關(guān)純電動客車整車控制器的仿真測試的相關(guān)研究比較少，現(xiàn)有的技術(shù)資料主要給出了相對宏觀的整車控制器硬件電路設(shè)計的解決路徑，但未給出較為系統(tǒng)方便的整車控制器檢測檢驗技術(shù)，以及整車控制策略算法的驗證方式，對整車控制器的性能測試缺乏實際的應用方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以為設(shè)計人員提供了一種高效率、低費用的整車控制器仿真驗證方式；并在純電動客車整車控制系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)難度降低、安全性提升、穩(wěn)定性增強等方面提供了一個良好的開端。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)，包括用于構(gòu)建客車模型、并對客車模型控制參數(shù)進行修正以形成物理閉環(huán)的上位機，用于傳輸數(shù)據(jù)的信號交互裝置，及用于接收上位機客車模型數(shù)據(jù)并對該數(shù)據(jù)進行處理的整車控制器VCU，所述上位機通過信號交互裝置與整車控制器VCU交互連接。
[0007]所述上位機包括用于在仿真環(huán)境下根據(jù)整車參數(shù)及通訊協(xié)議搭建的數(shù)學模型，用于將接收解析的通訊信息在客車數(shù)學模型中運行、并顯示運行狀態(tài)和輸出反饋信息的VCU仿真環(huán)境，及用于提供VCU仿真環(huán)境和客車數(shù)學模型載體的PC機；所述上位機通過PCAN與信號交互裝置交互連接。
[0008]所述信號交互裝置包括用于信號的采集與處理、并對指令進行接收和發(fā)送的系統(tǒng)模塊，用于將進出系統(tǒng)模塊信號進行處理以提高信號采集精度以及保護系統(tǒng)模塊的信號調(diào)理模塊，用于向整車提供電源的供電模塊及用于存儲不同車型整車控制程序的可標定參數(shù)的存儲模塊。
[0009]所述系統(tǒng)模塊包括主控制MCU、輔助控制MCU，所述主控制MCU通過DSPI方式與輔助控制MCU交互連接，所述主控制MCU通過SPI與存儲模塊通訊連接。
[0010]所述信號調(diào)理模塊包括濾波電路、運放跟隨電路、光耦隔離電路、鉗位保護電路，所述濾波電路的輸入端外接信號的輸入，其輸出端與運放跟隨電路的輸入端相連，所述運放跟隨電路的輸出端通過光耦隔離電路與鉗位保護電路的輸入端相連，所述鉗位保護電路的輸出端與系統(tǒng)模塊的輸入端相連。
[0011]所述主控制MCU的型號為MPC5534，輔助控制MCU的型號為S9S08DZ60，所述存儲模塊采用鐵電FM33256。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)，為純電動客車整車控制器的硬件檢測、控制策略在環(huán)仿真、故障信息查找、參數(shù)配置優(yōu)化提供了一套完整的解決方案，為設(shè)計人員提供了一種高效率、低費用的整車控制器仿真驗證方式，并在解決純電動客車整車控制系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)難度降低、安全性提升、穩(wěn)定性增強等方面提供了一個良好的開端。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的系統(tǒng)框圖；
[0014]圖2是本實用新型的信號交互裝置的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0016]如圖1、圖2所示，一種純電動客車整車控制器半物理仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信號交互裝置1，上位機2，整車控制器VCU 3，上位機2通過PCAN、信號交互裝置1與整車控制器VCU 3自身帶有的CAN收發(fā)器交互連接，三者之間按照自定義的CAN通訊協(xié)議相互發(fā)送接收CAN信息，信號交互裝置1與整車控制器VCU 3之間通過整車線束5相互傳遞數(shù)字和模擬信號以及其他參數(shù)信息。
[0017]上位機2包括PC機、V⑶仿真環(huán)境和純電動客車數(shù)學模型，其中純電動客車數(shù)學模型是在仿真環(huán)境下根據(jù)整車參數(shù)以及通訊協(xié)議搭建的數(shù)學模型；VCU仿真環(huán)境的作用是將接收解析的通訊信息在整車數(shù)學模型中運行并將顯示運行狀態(tài)和輸出反饋信息；PC機是VCU仿真環(huán)境和純電動客車數(shù)學模型的載體，上位機通過PCAN與外界連接通訊。
[0018]信號交互裝置1包括系統(tǒng)模塊12、信號調(diào)理模塊14、供電模塊17、存儲模塊11。其中，系統(tǒng)模塊12主要是主控制MCU、輔助控制MCU以及MCU正常工作的外圍電路組成的最小系統(tǒng)，在本實施例中，主控MCU采用飛思卡爾32位系列芯片MPC5534，輔控MCU采用飛思卡爾S9S08DZ60為，系統(tǒng)模塊12的主要作用是信號采集與處理、指令接收發(fā)送，主控MCU與輔控MCU之間采用片內(nèi)DSPI方式進行通訊。信號調(diào)理模塊14的主要作用是將進入系統(tǒng)模塊12的信號進行處理以提高信號采集精度以及保護系統(tǒng)模塊12。信號調(diào)理模塊14由濾波電路、運放跟隨電路、光耦隔離電路、鉗位保護電路組成，濾波電路的輸入端與插座15相連，其輸出端與運放跟隨電路的輸入端相連，運放跟隨電路的輸出端經(jīng)光耦隔離電路與鉗位保護電路的輸入端相連，鉗位保護電路的輸出端與系統(tǒng)模塊12中的MCU相連。供電模塊17輸入電源為車載+24V電源，輸出為系統(tǒng)供電+5V、系統(tǒng)參考電壓+3.3V/+1.5V、CAN網(wǎng)絡(luò)隔離電源+5V、A/D采集參考電壓4.096V、A/D轉(zhuǎn)換芯片供電電源±15V，供電模塊17為整個裝置提供電源，并針對不