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纯电|基于CCP协议的纯电动车整车控制器标定研究( 二 )


2.4 能量回馈策略
车辆滑行或减速制动时 ， 根据挡位、车速、制动踏板、加速踏板、电池、制动防抱死系统状态等信息计算目标转矩 ， 并将其发送至电机控制器 。 此时 ， 电机工作在发电状态 ， 在保证滑行或制动需求的基础上 ， 最大程度地将能量回馈给蓄电池 ， 以延长行驶里程 。
2.5 故障处理策略
各控制器负责检测自身故障并上报故障等级 ， 整车故障分为无故障、轻微故障、一般故障、严重故障和重大故障 。 发生故障时 ， 根据故障等级协调整车故障处理 ， 记录故障并施行报警显示、降功率保护和切断高压等保护措施 。 故障消除后 ， 依据自身定义的故障恢复机制解除故障 。
3 标定系统总体设计
为实现标定功能 ， 设计了如图1所示的标定系统 ， 该系统主要由下位机VCU、CAN通信工具CAN-case和上位机CANape组成 。 上位机和下位机都集成了CCP驱动 ， 故通过通信工具可相互解析 。 如今 ， CAN网络广泛应用于汽车中 ， 大多数微控制器都集成了CAN模块且可参与网络通信 ， 只要控制器支持CAN通信 ， 通过集成CCP驱动即可使用该系统对其进行标定 ， 具有较好的扩展性 。
纯电|基于CCP协议的纯电动车整车控制器标定研究
本文插图

图1 标定系统结构
CANape是用于测量、标定和诊断电子控制单元的工具［6］ ， 可以使用多种窗口进行图形化显示、通信报文的跟踪分析和数据的记录与管理 。 A2L文件是工业标准文件 ， 描述变量在控制器中的存储地址、存储结构、数据类型、限值和转换公式［7］ 。 设计VCU应用程序时 ， 会根据需要为每个标定参数和测量数据命名 ， 如电机驱动转矩和制动回馈系数等 。 当需要访问某个变量时 ， 根据变量名即可在A2L文件中找到该变量的相关信息 ， 通过指令对其进行读取和修改 。
3.1 硬件部分
VCU硬件平台主要由单片机、单片机外围、电源调理、数字与模拟输入调理、低边与高边驱动和CAN通信模块组成 。 选用英飞凌公司的XC2267M芯片作为主控芯片 ， 处理速度快 ， 片上和外设资源丰富 ， 832 KB的FLASH存储区和32 KB的RAM存储区 。 内部集成了CAN通信模块 ， 可直接收发数据 。 中断节点多 ， 采样速率快 ， 满足系统唤醒需求且性能稳定、功耗较低 。
3.2 软件部分
为高效管理复杂的软件系统 ， 采用模块化方案设计了CCP驱动、CAN驱动和FLASH驱动程序 ， 通过调用 I／O、时钟、定时器、串口通信、ADC、看门狗和外围芯片等基础驱动程序访问硬件实现各功能 ， 提高程序的复用率和可移植性 。
3.2.1 CCP驱动
CCP驱动由头文件ccp.h、源文件ccp.c和配置文件ccpar.h 3部分组成 ， 通过调用CAN驱动程序收、发报文实现数据交换 。 ccp.h文件中包含了28条命令的宏定义 ， 定义了相关数据结构 ， 声明了驱动的所有函数 。 ccp.c文件包含了DAQ处理模块和命令处理模块程序 。 首先进行初始化 ， 解释并执行CRO命令 ， 然后确认前一个DTO发送成功 ， 再发送下一个DTO命令 。 DAQ模式下根据事件通道发送DAQ-DTO消息 。 ccpar.h是配置文件 ， 通过更改配置实现不同的功能 。 定义ECU地址、CRO和DTO的ID标识符 ， 匹配DAQ通信模式信息 ， 配置可选命令等 。
3.2.2 CAN驱动
CAN通信程序包括接收报文和发送报文两部分 。 在主程序中发送CAN报文 ， 采用中断方式接收报文 ， 可降低系统功耗 。 由于初始化时已经设置了报文的ID等内容 ， 所以发送报文时 ， 只需要按照通信协议 ， 编辑准备发送报文的数据内容 ， 主程序以一定周期循环发送报文 。 由于设置了接收中断 ， 在中断服务函数中接收报文 ， 一旦相应的消息对象发生中断 ， 则从接收FIFO（缓冲区）获取报文 。
3.2.3 FLASH驱动
将数据写入FLASH前 ， 需要先给它解锁 ， 先擦除存储区域 ， 确定擦除完毕后即可写入数据 。 为防止系统掉电后丢失标定参数信息 ， 应将其存放在FLASH或ROM中 ， 起始地址为0xE01000 ， VCU加电并初始化后 ， 会将标定参数的初始值复制到RAM中 。 在标定工具中用来存放标定参数的RAM称为Calibration RAM ， 起始地址为0xCBD000 。 标定工具修改该段RAM中的参数值 ， 完成全部标定后 ， 再将更新后的参数值统一复制回FLASH或ROM 。 标定区域地址映射程序如下：


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