汽車底盤電控系統的案例
汽車底盤電控系統概述講解
汽車底盤電控系統概述講解
集度汽車：高精度駕駛模擬技術加速電控底盤性能開發 | 蓋世汽車2021中國汽車智能底盤大會
由蓋世汽車主辦的2021中國汽車智能底盤大會將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進 博士
集度汽車整車集成總監
舒進女士畢業于北京理工大學車輛工程專業，工學博士
從業17年，主要從事車輛性能開發，底盤及整車架構開發，電控懸架及轉向系統開發，智能底盤相關產品研發等；
負責過上汽通用多個自主車型及整車架構的整車動力學性能及底盤架構開發；獲得多項上汽集團及中國汽車工業科學技術獎等重要獎項，并有多個專利及論文發表。
展開 底盤電控系統仿真測試解決方案
概述
底盤電控系統作為整車電子電氣系統中的重要一部分，不僅可以改善駕乘的舒適性，同時也保證了駕乘的安全性，是汽車主動安全功能實現的重要一環。特別是在帶有智能駕駛功能的車輛上，底盤電控系統作為關鍵的執行部件，對它的可靠性和安全性提出了更高的要求，其功能安全等級通常要達到ASIL-D級，所以針對底盤電控系統的高效、可靠的測試手段就顯得尤為必要。經緯恒潤繼承多年的HIL系統開發經驗，推出了滿足乘用車和商用車底盤電控系統HIL仿真測試的新方案。
底盤電控系統仿真測試解決方案
概述
底盤電控系統作為整車電子電氣系統中的重要一部分，不僅可以改善駕乘的舒適性，同時也保證了駕乘的安全性，是汽車主動安全功能實現的重要一環。特別是在帶有智能駕駛功能的車輛上，底盤電控系統作為關鍵的執行部件，對它的可靠性和安全性提出了更高的要求，其功能安全等級通常要達到ASIL-D級，所以針對底盤電控系統的高效、可靠的測試手段就顯得尤為必要。經緯恒潤繼承多年的HIL系統開發經驗，推出了滿足乘用車和商用車底盤電控系統HIL仿真測試的新方案。
汽車底盤電控概述
本文轉自：汽車技研
底盤電控系統-CDC半主動懸架
引言
隨著汽車電動化、智能化的發展趨勢，對于底盤舒適性的要求越來越高。空氣彈簧和連續可調阻尼減振器(CDC)是提高底盤舒適性的強有力配置，越來越多主機廠在新車型的配置上搭載空氣彈簧和CDC。本文主要介紹某供應商的CDC系統。
系統架構
系統由四個位移傳感器，三個加速度傳感器，電控單元(ECU)和四個CDC減振器組成。如圖1所示。位移傳感器測量每個車輪與車身的相對位移，前軸兩個加速度傳感器和后軸一個加速度傳感器測量車身垂直加速度。這些信號和CAN總線信號(比如車速、方向盤轉角、縱向加速度、側向加速度等)輸入給ECU，ECU控制軟件根據控制策略輸出控制電流給減振器以調節阻尼力。
圖1 系統架構
CDC減振器的阻尼力由基礎閥系和電磁閥產生的阻尼力疊加而成。如圖2所示。
圖2 CDC減振器阻尼力
控制策略
在實際駕駛工況中，CDC半主動系統需要處理多種情景。如圖3所示，包括車輛狀態，路面輸入和駕駛員輸入。本節主要介紹路面輸入的控制策略，如圖4所示。
圖3 車輛駕駛場景
圖4 車輛駕駛場景簡化
CDC控制策略的主要目標是保證車輛安全和舒適性，也就是保證輪胎接地、提升車身控制以及最大化舒適性。如圖5所示。而通常輪胎接地和舒適性對于阻尼力的需求是相互矛盾的，如圖6所示。
圖5 車輛性能目標
圖6 阻尼力平衡
為了達到車輛的性能目標，CDC軟件的控制策略由圖7所示的功能模塊組成。
圖7 控制策略功能模塊
為了保證輪胎接地從而保證安全性，需要基礎阻尼力。“Base Current”模塊的功能就是根據車輛的速度提供基礎阻尼力。
展開 汽車底盤的電控懸架構造
汽車底盤的電控懸架的元器件和工作原理
懸架主要影響汽車的垂直振動。傳統的汽車懸架是不可調整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。因此就自然存在了一種現象，當汽車空載和滿載的時候，車身的離地間隙是不一樣的。尤其是一些轎車采用比較柔軟的螺旋彈簧，滿載后彈簧的變形行程會比較大，導致汽車空載和滿載的時候離地間隙相差有幾十毫米，使汽車的通過性受到影響。
汽車不同的行駛狀態對懸架有不同的要求。一般行駛時需要柔軟一點的懸架以求舒適感，當急轉彎及制動時又需要硬一點的懸架以求穩定性，兩者之間有矛盾。另外，汽車行駛的不同環境對車身高度的要求也是不一樣的。一成不變的懸架無法滿足這種矛盾的需求，只能采取折中的方式去解決。在電子技術發展的帶動下，工程師設計出一種可以在一定范圍內調整的電子控制懸架來滿足這種需求，這種懸架稱為電控懸架，目前比較常見的是電控空氣懸架形式。
以前空氣懸架多用于大客車上，停車時懸架下降汽車離地間隙減少，便于乘客上下車，開車時懸架上升便于通行。這種空氣懸架系統由空氣壓縮機、閥門、彈簧、氣室（氣囊）、減振器所組成。車輛高度直接靠閥門控制氣室的空氣流進流出來調整。
現在轎車用的電控懸架引入空氣懸架原理和電子控制技術，將兩者結合在一起。典型的電控懸架由電子控制元件（ECU）、空氣壓縮機、車高傳感器、轉向角度傳感器、速度傳感器、制動傳感器、空氣彈簧元件等組成。
空氣彈簧元件是由電控減振器、閥門、雙氣室所組成。電控減振器頂部有一個小型電動機，可通過它轉動一個調整量孔大小的控制桿將阻尼分成多級，從而實現控制阻尼的目的。閥門也充當了一個調節氣流的作用，通常雙氣室是連通的，合起來的總容積起著空氣彈簧的作用，比較柔軟；但當關閉雙氣室之間的閥門時，則以一個氣室的容量來承擔空氣彈簧的作用，就會變得硬，因此閥門起到控制“彈簧”變軟變硬的作用。
展開 【討論】如何系統的學習汽車電控系統?
各位大神，如何系統的學習汽車的電控系統，有沒有推薦得書單或者教程，感激感激
聊一下汽車電傳電控系統中的安全死穴：實時系統和分時系統
五、汽車系統之戰
目前奔馳、寶馬、奧迪、保時捷、賓利、法拉利等歐系車、別克、雪佛蘭等美系車、豐田等日系車、小鵬P7國產電動車等等大部分乘用車，還有很多商用卡車比如斯堪尼亞等，用的都是實時系統，在實時系統領域，做的厲害的有黑莓的QNX系統，這是一個專為汽車控制單元開發的底層操作系統，與車規級芯片在設計研發初始階段就進行了完美適配，最大限度的提高了可靠性，單凡是采用實時系統的都一定是專業技術領域。
傳統汽車電傳線控換擋技術應用多年，除了機械/物理故障，極少發生過控制失靈的情況，因為這些車用的都是實時系統。
飛機上也是最早采用電傳電控系統的交通工具，飛機用的控制系統也是實時系統，沒聽說過飛機控制失靈吧？當然，硬件機械故障和物理損壞除外。
六、敲一下黑板-特斯拉
很少有人研究過特斯拉的控制芯片和應用程序乃至操作系統，特斯拉芯片部分是自研芯片，車規級芯片有幾顆？
特斯拉中控車載核心系統是Linux作為內核的系統，怎么改，都無法改變他是分時系統的事實。
既然他是分時系統，那么他就無法完全避免和繞開上面提到的問題。
這一切，留給國家專業權威部門來鑒定，留給時間來驗證吧。
展開 【討論】新能源汽車三電系統，有人關注過電控系統嗎？
很多人也都知道，純電動車的核心系統叫三電系統。但你又是否知道，除了電池電機之外，還有一個非常重要，卻幾乎無人提起的核心系統，三電系統之一的，電控系統？
汽車電控系統bootloader知識介紹
圖1-2 Bootloader擴展流程
2.2 ECU的Bootloader
ECU是MCU的一種，專門用在汽車上。ECU經常會用在汽車零部件中，零部件密封性等要求都比較苛刻，并且裝車，如果想取下零部件可能需要將車拆解才可以做到，這種行為是不被允許的，成本極高，操作復雜，因此大多主機廠（廠商）要求ECU具有升級功能，并且通過多年的積淀制定了行業標準UDS。
UDS簡介：
UDS（Unified Diagnostic Services，統一診斷服務）診斷協議是用于汽車行業診斷通信的需求規范，由ISO 14229系列標準定義。應用于OSI七層模型的應用層（第7層），它只規定了與診斷相關的服務需求，并未涉及通信機制，所以，它可以在不同的汽車總線（例如CAN, LIN, Flexray, Ethernet 和 K-line）上實現。
ISO 14229-1 定義了診斷服務，只有應用層，不涉及網絡及實現。
ISO 14229-3定義了UDS在CAN總線上的實現。
診斷通信用于建立診斷儀與ECU之間的通信連接，并負責將ECU中的診斷結果輸送到診斷儀中。
UDS的作用非常廣泛，幾乎跟隨ECU軟件開發的全過程。
ECU開發過程要用到它來構建bootloader，上傳和下載數據，即軟件刷寫，控制器Reset；
測試時要用它來讀寫存儲，控制外設；
產線上，要用它來校準機械件，控制例程，進行下線執行器測試，刷新軟件，配置防盜，讀取號碼，下線配置等。
在行駛過程中，要用它來監測各種故障，并記下故障碼；
4S店里，技師需要讀取當前故障、歷史故障，讀取故障發生時刻環境信息狀態，清除故障，判斷故障發生點，還可以用來升級ECU程序。
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電動汽車電控系統參數匹配及優化深度解析
導讀： 為了提高純電動汽車的動力性設計指標，研究了純電動汽車電控參數在設計過程中，電機系統和電池系統參數匹配選擇的基本原則和整車控制策略，并利用ADVISOR軟件對所匹配出的動力參數進行仿真優化驗證，最終使"電池+電機+電控"三電系統集成達到最優狀態，從而提高了電動汽車的動力性能。同時也為純電動汽車設計初期的動力參數選型匹配提供了基本數據。
近年來，隨著大氣污染的日益嚴重、全球石油資源供應緊張及環保意識的增強，傳統的燃油汽車面臨著巨大的挑戰，純電動汽車越來越受到人們的青睞。實現電動汽車替代傳統汽車的關鍵是純電動汽車的整車動力性是否滿足人們的需要。解決整車動力性能的關鍵因素在于如何實現電池質量小且儲存能量大、提高電機的性價比及優化電驅動控制策略。通過選擇動力系統參數，使得電機、電池及電控更好地集成到一起，是現階段提高純電動汽車整車動力性的重要方法之一。文章通過研究匹配電機、電池參數及整車控制器參數的基本原則，為純電動汽車初期設計動力匹配提供了理論依據及基礎數據，對新產品的開發提供了指導作用，大大縮短了開發周期。
純電動汽車整車動力系統設計流程和需求
純電動汽車動力系統由整車控制器、電機控制器、永磁同步電機、電池管理系統及動力電池等構成，整車動力系統的基本架構，如圖1所示。純電動汽車動力系統開發過程可采用“V”模式，如圖2所示。定義好各個環節的功能需求，按照開發流程進行新產品的動力系統開發，文章針對具有單速比和永磁同步電機的純電動汽車的參數匹配展開研究。
展開 純電動汽車電控系統關鍵技術研究
純電動汽車電控系統關鍵技術研究
純電動汽車電控系統參數匹配
導讀：
為了提高純電動汽車的動力性設計指標，研究了純電動汽車電控參數在設計過程中，電機系統和電池系統參數匹配選擇的基本原則和整車控制策略，并利用ADVISOR軟件對所匹配出的動力參數進行仿真優化驗證，最終使"電池+電機+電控"三電系統集成達到最優狀態，從而提高了電動汽車的動力性能。同時也為純電動汽車設計初期的動力參數選型匹配提供了基本數據。
近年來，隨著大氣污染的日益嚴重、全球石油資源供應緊張及環保意識的增強，傳統的燃油汽車面臨著巨大的挑戰，純電動汽車越來越受到人們的青睞。實現電動汽車替代傳統汽車的關鍵是純電動汽車的整車動力性是否滿足人們的需要。解決整車動力性能的關鍵因素在于如何實現電池質量小且儲存能量大、提高電機的性價比及優化電驅動控制策略。通過選擇動力系統參數，使得電機、電池及電控更好地集成到一起，是現階段提高純電動汽車整車動力性的重要方法之一。文章通過研究匹配電機、電池參數及整車控制器參數的基本原則，為純電動汽車初期設計動力匹配提供了理論依據及基礎數據，對新產品的開發提供了指導作用，大大縮短了開發周期。
1 純電動汽車整車動力系統設計流程和需求
純電動汽車動力系統由整車控制器、電機控制器、永磁同步電機、電池管理系統及動力電池等構成，整車動力系統的基本架構，如圖1所示。純電動汽車動力系統開發過程可采用“V”模式，如圖2所示。定義好各個環節的功能需求，按照開發流程進行新產品的動力系統開發，文章針對具有單速比和永磁同步電機的純電動汽車的參數匹配展開研究。
展開 新能源汽車電控系統及散熱技術簡述（下）
引 言
新能源汽車電控系統中主要的發熱設備為逆變器，其作用是把電池的直流電逆變成可驅動電機的交流電。在這個過程中，逆變器中的IBGT將會產生大量熱量。為解決這些設備的散熱問題，本文將介紹逆變器工作原理及先進液冷散熱技術。
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一、逆變器工作原理及散熱問題簡介
在新能源汽車的電控系統中，逆變器作為連接高壓電池和電機動力之間相互轉化的裝置，對電動汽車的正常行駛起到很重要的作用，逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電(一般為220V,50Hz正弦波)的轉換器，保證新能源汽車的電能轉換。
圖1 汽車逆變器
圖2 逆變器基本電路構成示意圖
純電動汽車上的逆變器位于電機控制器（MCU內），除了逆變器外，還有控制器一起組合在MCU內，MCU是整個動力系統的控制中心。
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