基于CAN總線的EV電控系統(tǒng)通信的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

摘要：以MC68376集成CAN控制器為例，闡述了純電動(dòng)車(Eleotdc Vehicle，簡(jiǎn)稱EV)電控系統(tǒng)采用SAEJl939通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)CAN總線通信的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，給出了基于CAN通信的動(dòng)力蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)的電池充放電特性曲線。實(shí)驗(yàn)證明CAN總線通信速率高、準(zhǔn)確、可靠性高。

    關(guān)鍵詞：電控系統(tǒng) CAN總線 通信 MC68376

隨著汽車上電子控制裝置越來(lái)越多，車身布線也愈來(lái)愈復(fù)雜，使得運(yùn)行可靠性降低，故障維修難度加大。為了提高信號(hào)的利用率，要求大批數(shù)據(jù)信息能在不同的電控單元中共享，同時(shí)汽車綜合控制系統(tǒng)中大量的控制信號(hào)也能實(shí)時(shí)進(jìn)行交換。但是，傳統(tǒng)的汽車電子系統(tǒng)采用串行通信的方法，如用SAE1587等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，通信速度較慢、傳遞的數(shù)據(jù)量少，遠(yuǎn)不能滿足高速通信的需求。近年來(lái)CAN總線已發(fā)展成為汽車電子系統(tǒng)的主流總線，并有基于CAN總線通信協(xié)議的車輛應(yīng)用層通訊標(biāo)準(zhǔn)SAEJ1939[1～4]產(chǎn)生。

圖1

    利用CAN總線開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)車(EV)電控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)具有通信速率高、準(zhǔn)確、可靠性高的特點(diǎn)，易于整車控制網(wǎng)絡(luò)的連接和管理，為傳感器信號(hào)、各個(gè)控制單元的計(jì)算信息和運(yùn)行狀態(tài)的共享以及隨車或離車故障診斷等提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，同時(shí)開(kāi)發(fā)基于該通信網(wǎng)絡(luò)的控制器在線標(biāo)定和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也成為可能。

本文采用基于CAN2．OB的SAEJ1939通信協(xié)議，以MC68376為例，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于EV電控系統(tǒng)的CAN總線通信系統(tǒng)。

圖2

1 EV電控系統(tǒng)CAN通信的設(shè)計(jì)

1.1 EV控制系統(tǒng)CAN總線通信原理

在EV控制系統(tǒng)中，控制器包括：制動(dòng)控制器(ABS／ASR)、動(dòng)力總成控制器PTCM(Powertrain Control Module)、動(dòng)力蓄電池管理器BPCM(Battery PackControl Module)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器DMCM(Driver Motor Control Module)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器及儀表控制器IPCM(1nstrument Pack ControlModule)等。在各控制器之間通過(guò)CAN通信網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享并使各自的控制性能都有所提高。圖1為EV各控制器之間的CAN通信原理圖。

    1．2 EV電控系統(tǒng)CAN通信的設(shè)計(jì)

根據(jù)CAN通信原理，硬件主要由CAN控制器和CAN驅(qū)動(dòng)器組成。動(dòng)力控制總成PTCM和電池管理控制模塊BPCM

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