科创中国

行业领域

电子信息技术,智能交通技术

需求背景

近年来汽车的电气化电子化程度不断提高，控制器和软件功能数量急剧增加，硬件平台呈现多样化，导致软件复用性低，开发成本上升。为了解决这些问题，2003年由9家汽车行业的巨头携手合作，提出了致力于为汽车工业开发的一个开放的、标准化的软件架构，即汽车开放系统架构autosar。目前汽车企业采用autosar标准架构定义控制软件已经是主要趋势。许多中国厂商也成为autosar联盟成员。在电动汽车驱动电机领域，随智能化控制趋势的逐步推进，电机控制器功能模块不断增多，软件越来越复杂，开发商也有多样选择，而传统电机控制器软件间、软硬件间耦合十分严重，不具备任意一端的可移植性和复用性，致使开发效率低下，因此进行软件架构解耦设计是必然趋势。

现有autosar在电机控制器软件架构上的研究中，主要针对电机内某一个具体功能需求如电机磁场定向矢量控制，所构建的autosar架构仅针对上层应用层软件进行模块化设计，未考虑软件与软件之间更进一步的优先级关系，对于控制器软件与硬件的交互未充分利用autosar架构中应用层以外其余层级的资源，且未对电机运行中高实时性需求任务进行特殊设计。亟待一种更为通用的电动汽车电机控制器的软件架构，以满足双向结合autosar整体架构特点及电机控制器数据解算、控制算法、整车交互、故障诊断等多种功能需求。

需解决的主要技术难题

 技术难题一：基于AUTOSAR架构开的动力域控制器快速开发平台建设

 1）要求动力控制器（PDCU）采用多核芯片，开发完成可以应用于VCU/HCU、MCU、BMS、热管理（TMS）和燃料电池控制器（FCU）应用的域控制器硬件平台，产品采用宽电压设计：12/24VDC兼容；

 2）完成基于AUTOSAR ***以上基础软件的匹配开发、复杂驱动开发和接口软件封装，支持客户进行二次开发；

 3）完成1）中提到的两种以上应用的集成，验证快速开发平台的开发能力，并搭建相关的测试能力（MiL、SiL、HiLl）。

 技术难题二：PDCU功能安全和信息安排开发     

1）建立功能安全和信息安全开发流程，并利用其中一个项目完成体系建设；     2）完成其中一个产品的功能安全开发和认证，并对公司现有研发团队进行培训，建立相关能力；    

 3）完成其中一款产品的信息安全开发，培养团队相关能力。

期望实现的主要技术目标

产学研主要解决项目研发过程中偏理论方面的研究，通过理论研究和工程实践相结合，降低开发成本，缩短开发周期，形成有市场竞争力的动力域控制器产品。产学研合作主要达成以下目标：

 1）AUTOSAR软件二次开发，主要包括OBD诊断开发、复杂驱动开发、接口文件封装； 2）平台化硬件开发热仿真、EMC仿真； 3）Simulink建模，MiLL、SiLL、HiLL仿真测试； 4）功能安全、信息安全开发； 5）FOTA研究； 6）整车动力系统能量优化研究。

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-09-28

干宁

宁波大学

教授

综合评价

该研发提供的动力域控制器，整车控制模块用于获取整车的工况，并根据整车的工况确定扭矩；电池管理模块用于对电动车辆中的电池系统进行性能监测；电机管理模块用于根据整车控制模块确定的扭矩，对电动车辆的车速进行控制；能量管理模块用于根据电动车辆的当前速度和电池系统的性能监测结果，对电动车辆的能量进行管理；主控制模块用于在接收到控制信号后，对动力域控制器中的其他模块进行驱动控制。由于整车控制模块、电池管理模块、电机管理模块、能量管理模块和主控制模块集成在动力域控制器中，因此可以使部分信号在控制器内部传输，提高控制器的实时性，同时减少控制器的数量，降低系统的复杂性。

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