新能源汽车相关知识培训 宇通7米纯电动集成控制器软件设计及整机调试说明

软件设计及整机调试说明V1.0机密PAGE模板版本：V1.0第PAGE１４页共14页版权所有·严禁复制深圳市汇川技术有限公司AllcopyrightsarereservedbyShenZhenInovanceCo.,Ltd.宇通7米纯电动软件设计及整机调试说明修订记录：版本日期修改内容及理由拟制人审核人批准人1.02013-12-12初始版本晋孝龙沈俊伟沈俊伟

目录1. 系统控制逻辑 ６1.1. 系统拓扑结构 ６1.2. 控制器上、下电逻辑 ６1.3. 控制器系统参数 ７2. 控制器控制策略 ８2.1. 主电机驱动器控制策略 ８2.2. 助力转向电机驱动器控制策略 ８2.3. 24V-DCDC控制策略 ９2.4. 高压仓控制策略 ９3. 调试说明 ９3.1. 面板控制 ９3.2. CAN通信控制 １１4. 相关CAN报文 １２

系统控制逻辑系统拓扑结构图1系统网络结构如图1所示，集成控制器通过CAN网络实现与整车VCU的通信，并执行VCU的指令；同时集成控制器内部也通过CAN网络进行内部状态工作的交互，以协同完成整车VCU指令。通过整车控制器发送CAN指令给电机控制器进行控制的接触器有：主接触器、电附件接触器、预充电接触器。整车控制器直接控制的接触器有：电除霜、电加热、空调，充电接触器，其中充电接触器线圈正负均需要引出。控制器上、下电逻辑图2集成控制器上、下电控制逻辑流程图 控制器上、下电逻辑指集成控制器根据VCU指令和其当前工作状态，完成控制器自身的高压电的控制。由于主电机控制器由独立24V电源提供控制电，不依赖与系统高压电源，因此集成控制器高压仓中各接触器由主电机控制器执行控制；如图2所示为由主电机控制器完成的集成控制器上、下电控制逻辑。 上电控制逻辑：VCU发送上电指令，主电机控制器分别闭合主电机缓冲接触器和电附件缓冲接触器，待主电机控制器检测到母线电压达到欠压点并处于稳定状态，同时电附件即助力转向和空压机母线电压均达到欠压点且处于稳定状态后（由CAN通信传递状态至主电机控制器），主电机控制器分别闭合主电机和电附件主接触器（延迟断开各缓冲接触器），进而完成整机上电过程。集成控制器完成整机上电后，发送待机状态至VCU，以表明可接受VCU运行指令。 下电控制逻辑：VCU发送下电指令，若整机已处于上电完成状态，集成控制器首先停机关断输出，然后断开高压仓中主接触器；若上电未完成，则直接断开高压仓中所有接触器，停止执行上电操作。控制器系统参数集成控制器系统参数主要指其内部各控制器电压、温度工作范围及其额定电流参数，如表1所示。表1集成控制器系统参数控制器名称参数主电机控制器欠压点400V过压点700V过温点93℃额定电流152A助力转向控制器欠压点400V过压点700V过温点93℃额定电流13A24V-DCDC控制器欠压点200V过压点720V过温点100℃控制器控制策略主电机驱动器控制策略一．主电机控制器执行整车动力驱动（电动）及制动回馈功能（发电）功能；主电机控制器执行电动和发电功能需同时满足VCU控制指令和硬件采样信号（制动踏板和油门踏板采样电压），且具有刹车优先功能；若VCU指令与硬件采样信号不一致则首先执行零转矩发电，然后在该异常现象持续一定时间后则主电机控制器需报油门踏板异常故障（AL129），以提示控制器存在异常需检修。如图3所示为主电机控制器控制逻辑软件流程图。电动力矩和发电力矩，为根据所驱动电机的特性进行标定后制定的数据表。图3主电机控制器控制逻辑流程图 二．VCU发送循环变化的CNT状态作为VCU正常工作的生命信号，主电机控制器一旦收到的CNT不在变化并超过BC-20所设定时间后，执行0转矩运行，并报AL165（VCU死机故障）； 三．CAN通信故障执行0转矩运行，并报（AL117~119）故障。助力转向电机驱动器控制策略图4助力转向软件控制流程图 助力转向为整车辅助转向电机控制器，其控制逻辑简单，如图4所示。通过CAN通信获取整机上电状态，待整机完成上电后可响应启动命令端子信号；若CAN通信发生故障也视为整机处于下电状态，助力转向控制器将强制停机以关断输出。24V-DCDC控制策略24V-DCDC为外购设备，其控制策略可参考响应外购设备说明书；主电机控制器完成电附件上电后（电附件主接触器完成闭合），通过CAN通信发送使能命令（U0-93），DCDC进入待机状态，当DCDC采集到高电平使能DI信号后，DCDC开始工作（输出27V）。高压仓控制策略电除霜、电加热和空调接触器均由VCU提供24V电平信号实现闭合控制；充电接触器由VCU/BMS提供24V电平和地信号实现闭合控制。调试说明面板控制面板控制主要用于调试设备，为与整车使用时上、下电逻辑一直，面板控制时也设计几组功能码以模拟整车VCU上、下电指令，完成集成控制器的上电及下电操作。恢复各控制器出厂值DE-01；设置各控制器命令源为面板控制B0-02=0，主电机转矩源为面板D4-01=0；核对如表2、3所示的集成控制器各功能码；设置C4-35=2，执行整机上电，检查如表4所示各接触器状态（U0-91），确定整机上电状态；待整机上电完成后（U0-91=1100），可对主电机控制器和辅助动力控制器进行调试；完成调试后，设置C4-35=1，执行整机下电，检查如表3所示各接触器状态（U0-91），确定整机下电状态（U0-91=0000）；表2集成控制器主要功能码设置表控制器名称功能码说明主电机控制器A0-0621CAN协议类型B0-011矢量控制B1-002同步电机B1-01~B1-05参照技术协议电机参数B6-0032预冲接触器B6-0133主接触器D3-09165%欠压点D4-001控制模式DF-10152额定电流 表3集成控制器主要功能码设置表控制器名称功能码说明助力转向控制器备注：使用新平台软件，部分功能码略有不同A0-0121CAN协议类型B0-001矢量控制B0-011端子控制B0-0373.33目标频率B0-040运行方向B1-012直流无刷B1-01~B1-05参照技术协议电机参数B4-001正转运行C5-003接线方式D3-09100%欠压点D4-000转速控制DF-1013.0额定电流表4集成控制器主要状态监控功能码表控制器名称功能码说明主电机控制器U0-75VCU控制模式指令参照VCU-CAN通信协议表5U0-76VCU运行方向指令U0-77VCU控制状态指令U0-78VCU踏板百分比指令U0-79助力转向缓冲完成状态0：未完成1：完成U0-81整机上电完成状态0：未完成1：完成U0-82电附件上电完成状态0：未完成1：完成U0-83输出转矩U0-84控制器工作模式0：未运行1：电动2：发电3:0转矩发电U0-85VCUCNT未更新0：更新1：未更新U0-91接触器实际闭合状态个位：主回路缓冲接触器十位：电附件缓冲接触器百位：主回路主接触器千位：电附件主接触器U0-9324V-DCDC使能命令0：未使能1：使能助力转向控制器U0-42整机上电状态0：未完成1：完成U0-43缓冲完成状态0：未完成1：完成U0-4424V-DCDC工作状态参考DCDCCAN通信协议表10U0-4524V-DCDC输出电流U0-4624V-DCDC输出电压U0-4724V-DCDC温度U0-4824V-DCDC故障等级U0-4924V-DCDC故障码CAN通信控制通信控制为整车使用时所需控制方式，控制器出厂设置所有功能码满足通信控制需求。恢复各控制器出厂值DE-01；核对主电机控制器命令源为通信控制B0-02=2，主电机转矩源为CAN通讯D4-01=7，助力转向为端子控制方式B0-01=1；核对如表2、3所示的集成控制器各功能码；VCU给定待机指令，执行整机上电，检查如表4所示各接触器状态，确定整机上电状态；待整机上电完成后，可通过VCU给定控制指令和期望状态对主电机控制器进行调试，同时主电机运行指令需与硬件信号一直；给定端子信号，调试助力转向；完成调试后，VCU给定停机指令，执行整机下电，检查如表3所示各接触器状态，确定整机下电状态相关CAN报文表5VCU控制指令报文OUTINID周期mS整车控制器主电机控制器0x0CFF0624(电机控制)

(P:3,PF:255,PS:6,SA:36)10数据字节位置参数定义参数说明备注18未定义7-5工作模式100(复位);001(驱动);010(发电);011(待机);110(停机)；其它(无效)停机即切断高压。4-3旋转方向00(无效);01(正转);10(反转);11(无效)2-1控制模式00(无效);01(转速控制);10(转矩控制);11(无效)3-2目标转速/转速限制：低字节在前0.125rpm/bit未使用5-4目标转矩/转矩限制：低字节在前16bit,(建议分辨率)1Nm/bit偏移:0Nm未使用6电机命令油门开度分辨率0.4/bit

0-250对应0-100%的开度范围0-2507电机命令CNT分辨率1/bit

计数0-255，循环计数本字节固定不变，认为整车控制器故障，持续2s不变，停止功率输出；8表6主电机控制器信息报文OUTINID周期mS主电机控制器整车控制器0x0CFF5182(P:3,PF:255,PS:81,SA:130)10数据字节位置参数定义参数说明备注18未定义7-5工作模式100(复位);001(驱动);010(发电);011(待机);110(已停机)；其它(无效)待机状态下允许控制，同Ready;停机即切断高压。4-3旋转方向00(无效);01(正转);10(反转);11(无效)2-1控制模式00(无效);01(转速控制);10(转矩控制);11(无效)3-2主电机当前输出转矩16bit;分辨率:1Nm/bit;偏移:0Nm;范围:0~3000Nm最大:Nm;额定:Nm5-4主电机当前转速16bit;分辨率:0.125rpm/bit;范围:0到3500rpm最大:rpm;额定:rpm6主电机温度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范围:－40℃到150℃无符号数7主电机控制器温度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:－40℃;范围:－40℃到150℃无符号数88-7故障等级00：无故障；01：一级故障；10：二级故障；11：无效6-1故障代码00：无故障；01-63：具体由厂家确定(编码器坏等故障)表6主电机控制器电压电流报文OUTINID周期mS主电机控制器整车控制器0x18FF5282(5382被MGMT用作显示)(P:6,PF:255,PS:82,SA:130)50数据字节位置参数定义参数说明备注2-1主电机控制器母线电流16bit;1A/bit;偏移量:-600A;范围:-600A～600A0xFFFF无效4-3主电机控制器母线电压16bit;1V/bit;偏移量:0V;范围:0V～700V0xFFFF无效6-5主电机控制器实际接收扭矩（标定用）16bit;分辨率:1Nm/bit;偏移:0Nm;范围:0~3000Nm最大:Nm；额定:Nm；7CNT计数报文发送次数统计0~255循环发送8保留表7主电机控制器版本信息报文OUTINID周期mS电动转向控制器整车控制器0x18FF5582(P:6,PF:255,PS:85SA:130)5000数据字节位置参数定义参数说明备注11.8-1.5次版本高位硬件版本号版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本号33.8-3.5次版本高位软件版本信息版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本号4.8-4.5车辆信息0001(纯电动)，0010(油电混合)，0011（气电混合）若各车型通用则为“保留”6-56.8-6.5月份软件定型日期年取后两位，用16进制表示如12年12月21用0xca8c表示6.4-5.8日期5.7-5.1年份7设备地址即SA:130设备源地址8保留表8助力转向控制器信息报文OUTINID周期mS电动转向控制器整车控制器0x18FF2A13(P:6,PF:255,PS:42SA:19)500数据字节位置参数定义参数说明备注1保留保留3-2输出电压16bit;分辨率:1V/bit;偏移:0V;范围:0~500V0xFFFF无效5-4输出电流16bit;分辨率:1A/bit;偏移:0A;范围:0~100A0xFFFF无效6CNT计数报文发送次数统计0~255循环发送7散热器温度8bit;分辨率:1℃/bit偏移:

范围:0℃到150℃0xFF无效88-7故障报警级别00：无故障；01：一级报警；10：二级报警；11：无效出现1种以上故障时循环发送故障代码。6-1转向控制器故障代码0：正常；1：缺相；2：过载；3：短路；4：过热；5：瞬时过流；6：驱动电源故障；7：输入过压；8：输入欠压；表9助力转向控制器版本信息报文OUTINID周期mS电动转向控制器整车控制器0x18FF2B13(P:6,PF:255,PS:43SA:19)5000数据字节位置参数定义参数说明备注11.8-1.5次版本高位硬件版本号版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本号33.8-3.5次版本高位软件版本信息版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本号4.8-4.5车辆信息0001(纯电动)，0010(油电混合)，0011（气电混合），0100（插电式），0101（燃料电池）若各车型通用则为“保留”6-56.8-6.5月份软件定型日期年取后两位，用16进制表示如12年12月21用0xca8c表示6.4-5.8日期5.7-5.1年份7设备地址即SA:198保留表10DCDC控制器信息报文OUTINID周期mSDCDC所有节点0x18FF2DF3(P:6,PF:255,PS:45SA:243)1000数据字节位置参数定义参数说明备注18-4保留3-1DCDC工作状态001：DCDC准备就绪；010：DCDC正在工作；011：DCDC停止工作；100：DCDC故障；其他（无效）3-2输出电流16bit0.1A/bit范围0—110A5-4输出电压16bit0.1V/bit范围0—27V6DCDC温度8bit,1℃/bit，偏移量：-407CNT计数报文发送次数统计0~255循环发送88-7故障报警级别00：无故障；01：一级报警；10：二级报警；11：无效6-1故障码0：无故障；1：输入异常；2：过压保护；3：欠压告警；4：过流异常；5：过压报警；6：温度异常；表11DCDC控制器版本信息报文OUTINID周期mSDCDC整车控制器0x18FF2FF3(P:6,PF:255,PS:47SA:243)5000数据字节位置参数定义参数说明备注11.8-1.5次版本高位硬件版本号版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.011.4-1.1次版本低位22.4-2.1主版本号33.8-3.5次版本高位软件版本信息版本号采用主版本号+次版本号表示，如1.013.4-3.1次版本低位44.4-4.1主版本号4.8-4.