CN109910619A - 一种新能源汽车整车电控策略开发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新能源汽车整车电控策略开发方法，能够在开发新能源整车电控系统的开发过程中，开发独立的标准化的功能模块，提高新能源整车控制系统开发的子系统模块的可移植性，提示新能源控制系统开发模块的可复用性，降低开发工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车整车电控策略开发方法，属于车辆电控技术领域。
背景技术
汽车电子的软件开发，尤其在新能源汽车领域，区别于传统车的软件开发，各个功能模块间的交互越来越频繁，使得新能源汽车整车控制领域的软件模块的圈复杂度越来越高，给测试和验证带来了巨大的工作量，且不同架构平台间的软件系统的测试和验证的复用度差，新能源电动汽车的功能模块的可移植性不强，增加了新能源电动汽车电控系统开发的工作量。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种新能源汽车整车电控策略开发方法，能够在开发新能源整车电控系统的开发过程中，开发独立的标准化的功能模块，提高新能源整车控制系统开发的子系统模块的可移植性，提示新能源控制系统开发模块的可复用性，降低开发工作量。
为了达到以上目的，本发明的技术方案为：一种新能源汽车整车电控策略开发方法，包括如下步骤，
步骤一、确定整车功能需求后，对电控功能开始进行分解，将纯电动控制系统的功能划分为电源管理模块、附件管理模块及扭矩管理模块，但不限于以上模块；
步骤二、在电源管理模块、附件管理模块及扭矩管理模块中分别各自定义模块自身的输入、输出接口以及故障诊断模块，针对每个模块进行分析，以电源管理模块为例子，确定电源管理模块内部输入条件、和输出条件边界，在电源管理模块内部，根据输入条件和输出条件的失效模式进行诊断操作，将电源管理模块的诊断功能封闭在电源管理模块的内部，同理对附件管理、扭矩管理模块分别确定输入输出边界并进行试销模式的诊断操作；
步骤三、将各个模块集成开发为纯电动车整车控制器策略。
通过步骤1-步骤3，本发明对于新能源整车控制器系统的软件开发的子模块的功能需求进行了定义，将子功能模块诊断封闭在了功能模块的内部，减少了模块间的交叉交互，降低了整个新能源整车控制系统的圈复杂度，提升了模块的可移植性，降低了开发的人力成本和测试成本。
进一步的，在开发电源管理模块时，先定义能量分配管理流程，计算整车低压供电功率、高压供电功率、电池功率、电机功率，进行分部式开发后，电源模块的主要功能集中在功率计算，定义一个功率计算模块，将输入输出及诊断功能集成到功率计算模块中，调用4次功率计算模块，即可计算出系统的输出功率和系统输入功率。
进一步的，在开发电源管理模块中，针对上电操作的开发步骤为，电动车上电需要进行1次低压自检，2次继电器闭合控制，1次高压自检，6个输入信号，3个输出信号，考虑输入输出信号失效，若上电请求有效，自检标志位有效，继电器状态A有效，继电器状态B有效，控制信号反馈A有效，控制信号反馈B有效，且输出反馈有效，上电请求为真且有效，进入自检状态，自检状态为真且有效，发出继电器A控制命令，且控制命令反馈为真，继电器A状态为真且信号有效，发出继电器B控制命令，且控制命令反馈为真，继电器B状态为真且有效，进行自检，自检状态为真且有效则上电完成，为一条程序路径，对应一条测试用例；其中任何一个信号无效或者反馈为假则衍生出新的一条程序路径对应一条测试用例。则次上电模块的程序路径和测试用例数位10个。
进一步的，在开发扭矩控制模块时，首先将整车动力工况区分为驾驶员控制模式和巡航模式两个部分，定义扭矩计算、扭矩限制、扭矩滤波模块，各个模块分别独立的进行故障诊断和输入输出失效判断，在两种模式中分别顺序调用三个子模块，即可分别计算出最终的系统输出扭矩。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1 为传统的电动车控制策略软件架构图。
图2为本发明的模块分立的控制策略软件架构图。
图3为传统的上电模块集成模块架构图。
图4为本发明的上电模块分立模块架构图。
图5为传统的电源管理集成模块架构图。
图6为本发明的电源管理模块分立模块架构图。
图7为传统的扭矩管理集成模块架构图。
图8为本发明的扭矩管理分立模块架构图。
具体实施方式
本实施例提供了一种新能源汽车整车电控策略开发方法， 首先，在整车功能需求确定后，开始进行功能分解，将纯电动控制系统的功能划分为电源管理模块、附件管理模块和扭矩管理模块，但不限于以上模块；
其次，在电源管理模块、附件管理模块和扭矩管理模块中分别各自定义模块自身的输入和输出接口以及故障诊断模块，且各个模块的子功能模块封闭在模块的内部；
最终将各个模块集成开纯电动车整车控制器策略；
开发上下电管理中的上电操作:
如图3所示：传统的开发步骤为：定义上下电管理的顺序，确定每一步的工作，纯电动整车上下电管理分为上电和下电两个部分，如图4所示：本实施例就上电模块进行分析对比，电动车上电需要进行1次低压自检，2次继电器闭合控制，1次高压自检，6个输入信号，3个输出信号，传统的模块架构如图3所示。考虑不考虑输入输出信号的有效这种架构的上电模块的圈复杂度（功能模块从程序开始到达程序结束的路径条数）为5，若考虑了输入信号失效则上电管理模块的,若上电请求有效，自检标志位有效，继电器状态A有效，继电器状态B有效，控制信号反馈A有效，控制信号反馈B有效，且输出反馈有效，上电请求为真且有效，进入自检状态，自检状态为真且有效，发出继电器A控制命令，且控制命令反馈为真，继电器A状态为真且信号有效，发出继电器B控制命令，且控制命令反馈为真，继电器B状态为真且有效，进行自检，自检状态为真且有效则上电完成，为一条程序路径，对应一条测试用例；其中任何一个信号无效或者反馈为假则衍生出新的一条程序路径对应一条测试用例。则次上电模块的程序路径和测试用例数位10个。
开发电源管理模块：
传统的开发步骤为定义，如图5所示：先定义能量分配管理流程，确定每一步工作首先根据需求功率，计算整车低压供电功率、高压供电功率、电池功率、电机功率。结合各个步骤的计算结果最终计算出整车的系统输入功率和系统输出功率。如图6所示：进行分部式开发后，电源模块的主要功能集中在功率计算，定义一个功率计算模块，将输入输出很诊断功能集成到功率计算模块中，调用4次功率计算模块，即可计算出系统的输出功率和系统输入功率。
开发扭矩控制模块：
传统的开发步骤定义，如图7所示：首先将整车动力工况区分为驾驶员控制模式和巡航模式两个部分，再分别进行需求扭矩计算，计算完需求扭矩后再分别进行扭矩限制和扭矩滤波，最终输出目标扭矩。如图8所示分立模块开发的形式为，定义扭矩计算、扭矩限制、扭矩滤波模块，各个模块分别独立的进行故障诊断和输入输出失效判断，在两种模式中分别顺序调用三个子模块，即可分别计算出最终的系统输出扭矩。
本实施例中首先对低压上电场景进行分析，在上电过程中会进行自检判断2次，继电器判断2次，因此将继电器判断和自检判断作为独立模块调用，配置单独的输入输出接口好模块信号有效性诊断模块，则架构路径测试用例为5条，2个子模块的单独的信号有效性的处理延时出2条测试用例，则对于上电模块的系统的流程路径数由10个缩减到5个，测试用例数考虑子模块和系统架构模块的总测试用例数位5+2为7条；较传统的顺序流程分析的开发模块的架构方式的系统路径数缩减50%，测试用例条数减少30%。同理可推广到架构的其他各个模块，可以减少整个控制器系统的系统路径数，减少测试用例的条数，在实现同等功能的条件下，减少系统跑飞的风险，提高控制系统的稳定性，减少测试工作量和分析的工作量，提升开发效率。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种新能源汽车整车电控策略开发方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一、确定整车功能需求后，对电控功能开始进行分解，将纯电动控制系统的功能划分为电源管理模块、附件管理模块及扭矩管理模块，但不限于以上模块；
步骤二、在电源管理模块、附件管理模块及扭矩管理模块中分别各自定义模块自身的输入、输出接口以及故障诊断模块，针对每个模块进行分析，以电源管理模块为例子，确定电源管理模块内部输入条件、和输出条件边界，在电源管理模块内部，根据输入条件和输出条件的失效模式进行诊断操作，将电源管理模块的诊断功能封闭在电源管理模块的内部，同理对附件管理、扭矩管理模块分别确定输入输出边界并进行试销模式的诊断操作；
步骤三、将各个模块集成开发为纯电动车整车控制器策略。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车整车电控策略开发方法，其特征在于：在开发电源管理模块时，先定义能量分配管理流程，计算整车低压供电功率、高压供电功率、电池功率、电机功率，进行分部式开发后，电源模块的主要功能集中在功率计算，定义一个功率计算模块，将输入输出及诊断功能集成到功率计算模块中，调用4次功率计算模块，即可计算出系统的输出功率和系统输入功率。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车整车电控策略开发方法，其特征在于：在开发电源管理模块中，针对上电操作的开发步骤为，电动车上电需要进行1次低压自检，2次继电器闭合控制，1次高压自检，6个输入信号，3个输出信号，考虑输入输出信号失效，若上电请求有效，自检标志位有效，继电器状态A有效，继电器状态B有效，控制信号反馈A有效，控制信号反馈B有效，且输出反馈有效，上电请求为真且有效，进入自检状态，自检状态为真且有效，发出继电器A控制命令，且控制命令反馈为真，继电器A状态为真且信号有效，发出继电器B控制命令，且控制命令反馈为真，继电器B状态为真且有效，进行自检，自检状态为真且有效则上电完成，为一条程序路径，对应一条测试用例；其中任何一个信号无效或者反馈为假则衍生出新的一条程序路径对应一条测试用例,则次上电模块的程序路径和测试用例数位10个。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车整车电控策略开发方法，其特征在于：在开发扭矩控制模块时，首先将整车动力工况区分为驾驶员控制模式和巡航模式两个部分，定义扭矩计算、扭矩限制、扭矩滤波模块，各个模块分别独立的进行故障诊断和输入输出失效判断，在两种模式中分别顺序调用三个子模块，即可分别计算出最终的系统输出扭矩。
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