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整车控制器的底层软硬件设计与工具链实现

整车控制器的底层软硬件设计与工具链实现

作者：张建策天津工业大学

学位级别：硕士

随着新能源汽车的普及,汽车新四化进程的加快,汽车产品迭代周期缩短,行业对汽车ECU的开发效率要求也越来越高,与此同时,基于智能驾驶,汽车网联化的需要,对ECU安全性和易用性也提出了更高的要求。整车控制器作为新能源汽车众多ECU中的重... 详细信息

随着新能源汽车的普及,汽车新四化进程的加快,汽车产品迭代周期缩短,行业对汽车ECU的开发效率要求也越来越高,与此同时,基于智能驾驶,汽车网联化的需要,对ECU安全性和易用性也提出了更高的要求。整车控制器作为新能源汽车众多ECU中的重要部件之一,目前国内高校对整车控制器的研究普遍针对其某一特定技术展开,缺少对其软硬件设计,诊断协议及标定协议及周边工具链系统性研究的成果。本文基于恩智浦MPC5744P微控制器设计了一款用于快速验证整车控制策略模型的整车控制器,通过对整车控制器代码分层架构和ISO 14229、ISO 15765、XCP等协议的研究,搭建了Simulink控制策略的集成框架,编写实现了:底层驱动、UDS诊断协议,XCP标定协议及代码集成、Boot Loader、A2L集成等周边工具链。硬件设计上,通过多次设计迭代,满足了整车控制器对新能源汽车数据采集和控制及实验室台架的定制化测试需求,不仅包含整车控制器常规的模拟输入采集接口、数字输入输出接口,PWM捕获及输出接口,CAN和LIN通信接口,还实现了实验室台架测试所需的温度采集及模拟输出等接口。软件设计上,通过对UDS及XCP协议的研究,首先,实现了UDS协议以满足了车辆诊断及OTA升级需求,并设计实现了基于UDS协议的Boot Loader上位机;同时加入XCP协议的支持,使得本文设计的整车控制器可使用INCA标定软件对控制器的参数进行实时测量和修改,以满足整车控制策略开发的标定需求。由于控制策略部分C代码使用Simulink模型生成,本文还为此设计了代码集成工具,用以集成底层基础软件与控制策略代码。论文最后,对本文设计的整车控制器进行了测试与验证,对其UDS下载、XCP标定、等软件功能及硬件接口进行系统测试与验证,配合企业合作方完成车辆改装和实车测试。测试结果表明,本文研究成果满足整车控制策略的开发验证需求并稳定运行。

关键词：新能源汽车整车控制器 UDS协议 XCP协议测量与标定 Bootloader下载

基于CCP协议的纯电动车整车控制器标定研究

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汽车工程 2020年第3期42卷 286-291页

作者：汪春华刘洪飞白稳峰段婷婷中国汽车技术研究中心有限公司天津300300 森阳汽车科技(天津)有限公司天津300300 天津中德应用技术大学天津300350

针对纯电动车整车控制器(VCU)的数据测量和标定问题,设计了基于控制器局域网标定协议(CCP)的标定系统,分析了VCU的控制策略,阐述了CCP驱动等软件的实现过程。采用上位机软件CANape,通过CAN总线传输控制命令来擦写VCU控制参数,实现对控... 详细信息

针对纯电动车整车控制器(VCU)的数据测量和标定问题,设计了基于控制器局域网标定协议(CCP)的标定系统,分析了VCU的控制策略,阐述了CCP驱动等软件的实现过程。采用上位机软件CANape,通过CAN总线传输控制命令来擦写VCU控制参数,实现对控制策略的监测、分析和优化,达到调节整车性能的目的。最后,对驱动转矩进行了实车标定,结果表明,应用所设计的标定系统提高了VCU开发效率,改善了汽车各项性能。

关键词：整车控制器控制器局域网标定协议控制策略测量与标定

Synergy医用加速器3年输出剂量测量及其稳定性回顾分析

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中国医疗设备 2022年第5期37卷 60-63页

作者：罗斌李贤富曹璐郭飞谢力许鹏阳华东川北医学院附属医院肿瘤科四川南充637000 医学影像四川省重点实验室四川南充637000

目的分析阐述Synergy加速器输出剂量测量的理论基础及具体方法,通过3年的吸收剂量测量结果对其稳定性和影响因素进行回顾分析。方法首先按照IAEA TRS-277的要求测量Synergy加速器每周的输出剂量,再利用统计学软件SPSS对141例周检的测量... 详细信息

目的分析阐述Synergy加速器输出剂量测量的理论基础及具体方法,通过3年的吸收剂量测量结果对其稳定性和影响因素进行回顾分析。方法首先按照IAEA TRS-277的要求测量Synergy加速器每周的输出剂量,再利用统计学软件SPSS对141例周检的测量结果进行分析并找出其中的异常点。结果常用标称能量6 MV的周检结果单样本K-S检验P>0.05,即符合正态分布要求。异常点重新标定后的P值显著增加,标定前后无统计学差异(P>0.05),结果数据达到了相关国标及AAPM TG-142中稳定性和剂量偏差≤±3%的标准,与IAEA-277中剂量偏差<2%的要求较为贴近。结论我院配备的Synergy加速器输出剂量稳定,周检结果呈正态分布,能够满足临床治疗的基本要求。

关键词：医用加速器输出剂量测量与标定稳定性回顾分析

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基于XCP协议的ECU标定工具研究与实现

专用汽车 2023年第8期 92-96页

作者：刘通张良王祥杨金新潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061

国内汽车电子领域研发工具国产化替代趋势近年来变得愈来愈明显。通过分析国内外标定工具的发展现状,基于标定工具的基本特点和功能需求,采用业界ASAM-MCD标准和XCP标定协议,使用CAN总线进行数据传输,设计并实现了一种基于XCP协议的ECU... 详细信息

国内汽车电子领域研发工具国产化替代趋势近年来变得愈来愈明显。通过分析国内外标定工具的发展现状,基于标定工具的基本特点和功能需求,采用业界ASAM-MCD标准和XCP标定协议,使用CAN总线进行数据传输,设计并实现了一种基于XCP协议的ECU标定工具。该工具使用C#图形化编程语言开发,实现了上位机进行系统配置、A2L参数管理、数据监测以及参数标定的功能。首先验证了上下位机之间的正常通信功能,其次导入相应数据文件验证了A2L文件解析功能,最后选择监控量和标定量进行了参数监控,并成功实现了不同类型变量标定的功能。试验结果表明,所研发的标定工具能够稳定地运行,各项功能模块均能够满足测量和标定的使用要求。

关键词： ECU标定测量与标定 CAN总线 XCP协议

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面向异构网络的整车控制器标定系统的实现

电子技术应用 2015年第12期41卷 133-136页

作者：张俊峰肖兵童天涯华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

为了满足日益复杂的新能源汽车电控系统的标定要求,采用工业界广泛认可的匹配标定规范ASAP作为标定系统软件开发标准,采用国际通用的XCP标定协议,基于TI公司的多核芯片TMS320F28M35E20B,实现了一套面向异构网络的新能源车整车控制器测... 详细信息

为了满足日益复杂的新能源汽车电控系统的标定要求,采用工业界广泛认可的匹配标定规范ASAP作为标定系统软件开发标准,采用国际通用的XCP标定协议,基于TI公司的多核芯片TMS320F28M35E20B,实现了一套面向异构网络的新能源车整车控制器测量与标定系统。主要包括A2L文件解析器的设计、测量和标定模块的设计、XCP协议栈的实现及底层软件系统的设计。软件系统采用模块化和分层表示,结构清晰,成功在实验室台架上完成测量标定工作,效果良好。

关键词： XCP协议 A2L文件解析器测量与标定异构网络整车控制器

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新能源汽车控制器标定系统的设计与实现

新能源汽车控制器标定系统的设计与实现

作者：张俊峰华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,新能源汽车因其良好的经济性能和排放性能成为了研究的热点。发展新能源汽车也迎合了国家对汽车产业战略转型和社会可持续发展的要求。但是在开发新能源汽车的电子控制单元时,存在大量的控制参数需要进行标定与优化。据此,本文... 详细信息

近年来,新能源汽车因其良好的经济性能和排放性能成为了研究的热点。发展新能源汽车也迎合了国家对汽车产业战略转型和社会可持续发展的要求。但是在开发新能源汽车的电子控制单元时,存在大量的控制参数需要进行标定与优化。据此,本文针对新能源汽车整车控制器开发了一套完整的测量与标定系统,其中新能源汽车整车控制器以多核芯片F28M35x作为其主控芯片。为满足日益复杂的新能源汽车电控系统的标定要求,本文采用工业界广泛认可的匹配标定规范ASAP作为标定系统软件开发标准,采用国际通用的XCP作为标定系统的标定协议。本文对整个测量与标定系统进行了模块化和层次化实现,便于对系统的功能进行升级和拓展。测量与标定系统主要包括PC机标定软件系统和整车控制器软件系统。PC机标定软件系统由测量标定模块、XCP协议模块、通讯模块和数据库模块组成,同时还集成了A2L文件解析器(可解析出并保存ECU描述文件的参数信息)。测量标定模块基于C#语言开发,实现了界面与测量标定等任务间的联系;XCP协议模块实现了XCP报文的封装和解析;通讯模块实现了CAN数据的多线程并行发送和接收;数据库模块运用***技术实现了对参数信息的保存和管理。整车控制器软件系统在Code Composer Studio环境下开发完成,实现了对F28M35x芯片FLASH单元的烧写、FLASH区与RAM区的映射以及C2000核和ARM核间的数据通信。该系统分为三层:XCP传输层、XCP协议层和接口层,各层协调处理上位机的测量与标定请求。本文同时搭建了测量与标定系统系统的测试平台,并基于该平台测试整套系统的A2L文件解析、数据测量、参数标定与数据监测功能。测试结果表明整套测量与标定系统的各个功能都能可靠稳定地运行,达到了设计的要求。

关键词： XCP协议 A2L文件解析器测量与标定新能源汽车

基于XCP协议的通用型ECU标定系统研究与设计

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基于XCP协议的通用型ECU标定系统研究与设计

作者：任银行上海交通大学

学位级别：硕士

汽车技术的飞速发展使得ECU中包含的控制参数大量增加,标定工作的复杂度也越来越高。而在ECU开发最后阶段,控制参数的标定质量直接影响整车性能的优劣。因此,功能完善且使用方便的通用型标定系统具有极高的应用价值。论文在系统梳理了... 详细信息

汽车技术的飞速发展使得ECU中包含的控制参数大量增加,标定工作的复杂度也越来越高。而在ECU开发最后阶段,控制参数的标定质量直接影响整车性能的优劣。因此,功能完善且使用方便的通用型标定系统具有极高的应用价值。论文在系统梳理了国内外标定系统发展现状的基础上,总结通用型标定系统的基本特点和功能需求,开发了一套基于XCP标定协议的通用型ECU标定系统。系统架构采用业界广泛认可的ASAM-MCD标准,XCP协议同时支持CAN总线、FlexRay总线和LIN总线等当下几乎所有常用的通信总线,保证了系统的通用性和可扩展性。通过对CAN通信协议和XCP标定协议进行深入学习,本文设计并实现了ECU端的标定驱动程序和PC端的标定软件。PC端上位机软件使用LabVIEW图形化编程语言开发,包括数据监测与参数标定界面模块、XCP协议栈模块、CAN通讯模块和A2L文件解析模块,采用软件构件的思想为各模块定义统一的数据结构和函数接口。其中数据监测与参数标定界面模块通过用户事件处理器结构完成与标定人员的交互;XCP协议栈模块负责将用户指令封装为CTO数据包,并将DTO数据包进行解析;CAN通讯模块实现上位机与下位机之间的数据通信;A2L文件解析模块完成对ECU描述文件的解析,生成参数列表供标定人员使用。ECU端下位机的程序包使用C语言开发,包括硬件相关的驱动代码和XCP协议栈。基于MCP2515控制器实现了CAN通讯驱动,并在XCP协议栈中实现了CMD处理机和DAQ处理机两大功能模块。论文最后对开发的标定系统进行测试验证。首先设计简单的测试程序,与XCP协议栈及CAN驱动整合后测试整个下位机软件包的通讯功能和标定命令的处理功能。然后测试上位机端A2L文件解析模块。最后利用实验室的DCT机电耦合变速箱台架对标定软件的数据监测与参数标定功能进行验证。实验结果表明,整个标定系统各功能模块均可稳定可靠的运行,能够满足日常测量与标定工作的使用要求。

关键词：测量与标定 XCP协议栈软件构件 CAN总线 A2L文件解析