基于CCP的混合动力汽车动力总成控制器标定系统的设计与开发

摘要

节能环保是当今汽车领域中最重要的主题,燃料电池电动汽车、混合动力汽车、纯电动汽车和氢发动机汽车等都是应运时代主题而生的新能源汽车,其中混合动力汽车是目前最具有产业化和市场化前景的节能车型。国际各汽车厂商都在不遗余力地开展混合动力汽车的研发。混合动力汽车能否保持低排放和良好的动力性、经济性,其动力总成控制系统起着非常关键的作用。动力总成控制器是混合动力汽车的核心控制部件,其中的控制参数是决定混合动力汽车的性能的关键因素之一,必须进行相应的优化和标定工作。
　　 汽车电控系统开发过程中一项重要的工作就是对其控制参数进行调节,即所谓的“标定”。标定系统是标定工程师的工具,是直接的人机交互手段,功能完善且灵活方便的标定软件对整个电控系统的开发起到事半功倍的效果。本论文以国家“863”计划节能与新能源汽车重大专项资助项目“新型电容混合动力汽车整车产品研发”为依托,以电容式混合动力汽车为研究对象,充分利用项目现有的技术经验,开发了一套基于CAN总线,采用CCP协议作为通信协议的动力总成控制器的在线标定系统。
　　 论文在简要介绍CCP协议和标定系统组成的基础上,重点讨论了该系统的开发方法与开发过程。主要分为上位机标定平台的软件设计以及控制器端驱动程序的开发。上位机标定平台采用Visual C++完成标定页面的设计以及与下位机控制器的通信。控制器的MCU为Freescale公司的MC9S12DP512,采用CodeWarriorfor HCS12集成开发环境完成包括CAN驱动程序、CCP驱动程序、Flash驱动程序以及驱动程序之间的接口程序。该标定系统除具有对控制器的在线标定功能外,还引入了实时监控、应用程序下载的功能。最后对该系统进行了初步的标定试验,结果表明所设计的标定系统能够实现预定的功能,数据传输稳定而快速,有效地实现了动力总成控制器的标定和优化。在线标定与实时监控时不会影响网络中控制报文间的通信。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 混合动力汽车概述

1.3 混合动力汽车电控系统

1.4 电控单元标定技术

1.5 课题研究的来源及意义

1.6 课题研究的内容

1.7 本章小结

第二章 CCP协议概述

2.1 CAN协议

2.2 ASAP标准

2.3 CCP协议

2.3.1 CCP通信方式

2.3.2 CCP报文对象

2.3.3 CCP命令代码

2.3.4 CCP错误处理

2.3.5 CCP的功能及应用范围

2.4 本章小结

第三章 基于CCP协议的标定系统

3.1 标定系统组成

3.1.1 硬件组成

3.1.2 软件组成及开发环境

3.2 标定系统功能

3.3 标定节点通讯协议

3.4 标定系统的整体方案

3.5 本章小结

第四章 标定平台的软件开发

4.1 设备管理模块

4.2 控制器描述文件

4.3 标定模块

4.4 监控模块

4.5 代码更新

4.6 安全机制

4.7 本章小结

第五章 控制器标定系统驱动开发

5.1 CAN Driver的研究与设计

5.1.1 MSCAN12初始化

5.1.2 MSCAN12发送

5.1.3 MSCAN12接收

5.2 CCP Driver的研究与设计

5.2.1 命令处理模块

5.2.2 DAQ处理模块

5.2.3 CCP Driver外部接口

5.3 Flash Driver的研究与设计

5.3.1 Flash初始化

5.3.2 Flash擦除

5.3.3 Flash擦除验证

5.3.4 Flash读操作

5.3.5 Flash写操作

5.3.6 烧写标定数据

5.4 BootLoader

5.5 本章小结

第六章 标定系统的测试

6.1 测试环境及方法

6.2 测试步骤

6.2.1 标定测试

6.2.2 监控测试

6.3 结果分析

6.3 本章小结

第七章 总结和展望

7.1 全文总结

7.2 研究展望

致谢

攻读硕士期间参加的科研项目和发表论文情况

参考文献