辛剛

摘要：隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的進(jìn)一步深化，綠色環(huán)保成為社會發(fā)展的主要方向，電動汽車的在大的綠色環(huán)境中得到了迅速發(fā)展，為能提高電動汽車的能源利用效率，就要從整車控制器的設(shè)計應(yīng)用方面加強(qiáng)重視。本文先就我國電動汽車整車控制器發(fā)展現(xiàn)狀以及整體動力結(jié)構(gòu)方案加以闡述，然后就CAN總線的電動汽車整車控制器策略以及具體設(shè)計詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：電動汽車；CAN總線；整車控制器

0.引言

能源緊缺以及環(huán)境污染成為當(dāng)前世界發(fā)展難題，燃油汽車逐漸被電動汽車所替代，開發(fā)新能源節(jié)能環(huán)保汽車是未來汽車行業(yè)發(fā)展的重要趨勢，在當(dāng)前對電動汽車控制器的CAN總線設(shè)計是比較重要的，這是提高電動汽車整車控制器的能源利用水平的要點(diǎn)，通過從理論層面深化研究就能為實際設(shè)計提供相應(yīng)參考。

1.我國電動汽車整車控制器發(fā)展現(xiàn)狀及整體動力結(jié)構(gòu)方案

1.1我國電動汽車整車控制器發(fā)展現(xiàn)狀

我國的汽車技術(shù)和國外還有很大的差距，而從電動汽車的發(fā)展來看，就和國外的發(fā)展水平相追平，當(dāng)前正是我國汽車工業(yè)的彎道超車最佳時機(jī)，電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有著廣闊前景。電動汽車整車控制器是核心的技術(shù)，我國在電動汽車整車控制器的研究水平上海需要進(jìn)一步提升，產(chǎn)業(yè)化的能力不足的問題還比較突出[1]。CAN總線的電動汽車整車控制器將會成為未來發(fā)展的方向，CAN總線和電機(jī)控制器以及電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，能有效實現(xiàn)對整車的管理控制，在這一方面我國的技術(shù)積累還需要進(jìn)一步完備。開發(fā)基于CAN通信網(wǎng)絡(luò)的高效節(jié)能可靠的整車控制器有著很重要意義。

1.2我國電動汽車整車控制器整體動力結(jié)構(gòu)方案

電動汽車動力系統(tǒng)主要是通過主輔雙電機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動進(jìn)行工作的，有著創(chuàng)新性，和傳統(tǒng)汽車的動力系統(tǒng)比較來看，系統(tǒng)增加了電機(jī)系統(tǒng)以及動力電池，多了前軸輔助電機(jī)以及離合器。輔助電機(jī)間沒有直接接卸連接，是整車控制器控制策略指揮電機(jī)控制器直接控制兩電機(jī)協(xié)調(diào)[2]。結(jié)合一般的電機(jī)工作特性，電機(jī)負(fù)載公路在額定功率70%左右時候，電機(jī)運(yùn)行效率最佳，感應(yīng)電機(jī)能達(dá)到90%以上，電機(jī)負(fù)載小于50%的時候電機(jī)的效率會隨之明顯降低，電機(jī)的負(fù)載率在50%-100%是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，可結(jié)合需求轉(zhuǎn)矩設(shè)計合適控制策略。

2.CAN總線的電動汽車整車控制策略及具體設(shè)計

2.1CAN總線的電動汽車整車控制策略設(shè)計

CAN總線的電動汽車整車控制策略的設(shè)計是比較關(guān)鍵的，核心的策略是需要結(jié)合捷愛士元加速踏板信號以及制動踏板信號等信號計算給出整車需求扭矩，采用控制策略判斷選擇合適電機(jī)作為驅(qū)動動力源。產(chǎn)品能夠電動汽車的工作模式能夠發(fā)現(xiàn)，主要有幾個不同的模式，其中的啟動模式就是整車控制器檢測到鑰匙開關(guān)打到ON位置進(jìn)入自檢狀態(tài)，整車控制器會自動的系統(tǒng)檢測，系統(tǒng)正常通過自檢打火啟動[3]。而正常驅(qū)動模式，主要是車輛于整車控制器控制策略作用下，結(jié)合駕駛員操縱意圖保障車輛的安全行駛。故障模式也是工作模式之一，整車控制器檢測電動汽車系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會發(fā)出警報提供駕駛員車輛存在問題，然后結(jié)合故障等級來調(diào)整車輛狀態(tài)。

CAN總線的電動汽車整車控制策略的實施中，主要是通過扭矩分配算法控制策略加以應(yīng)用，這一策略的實施進(jìn)行解析駕駛員操縱意圖，然后結(jié)合駕駛員加速踏板以及制動踏板信號，結(jié)合工況選擇合適的運(yùn)行效率的電機(jī)驅(qū)動，保護(hù)電機(jī)避免長時間處在過載運(yùn)載狀態(tài)，造成大電流沖擊，能延長電機(jī)以及動力電池使用壽命。策略的實施過程中，整車需求扭矩是主電機(jī)額定扭矩，是主電機(jī)峰值扭矩，如果是通過電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動車輛就由主電機(jī)制動回饋，是輔助電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動的，就要通過輔助電機(jī)制動回饋，兩者如果是一同工作，制動就通過兩個電機(jī)同時制動回饋。電機(jī)制動的時候發(fā)電，把電能回饋動力電池進(jìn)行儲存，為避免過充電，在SOC≥SOCmax時，全部采用機(jī)械制動，電機(jī)不進(jìn)行回饋制動[3]。0

2.2CAN總線的電動汽車整車控制器體設(shè)計

CAN總線有著鮮明的特征，這也是其應(yīng)用的優(yōu)勢，作為高可靠以及性能和低成本的串行通信總線，其通過非破壞總線仲裁技術(shù)，在兩個及以上節(jié)點(diǎn)同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，需要結(jié)合報文優(yōu)先等級高低，優(yōu)先級高的保溫獲得總線傳輸權(quán)，能不受任何影響傳輸數(shù)據(jù)[4]?？偩€能自動進(jìn)行判斷總線上的錯誤類型，能結(jié)合總線驅(qū)動能力掛載多通信節(jié)點(diǎn)。電動汽車整車控制器的硬件設(shè)計當(dāng)中，結(jié)合駕駛員的駕駛需求和電機(jī)電池狀態(tài)信息，協(xié)調(diào)整車可靠安全，為將來擴(kuò)展預(yù)留相應(yīng)功能接口方便產(chǎn)品升級。整車控制器硬件包含中央處理器以及開關(guān)信號電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等。整車控制器硬件設(shè)計總架構(gòu)確定后，就要選擇合適的微處理器作為CPU，這就需要結(jié)合功能擴(kuò)展以及系統(tǒng)升級的需求。

最小系統(tǒng)的設(shè)計方面，主要是對時鐘電路以及復(fù)位電路等進(jìn)行的設(shè)計，如對時鐘電路的設(shè)計當(dāng)中，時鐘信號獲得通過內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生，還有是采用外部時鐘源產(chǎn)生，設(shè)計良好復(fù)位電路保障整體系統(tǒng)的安全可靠，也能有效避免程序跑飛以及死機(jī)的問題[5]。開關(guān)信號接口的設(shè)計也是比較重要的，整車控制器當(dāng)中需要大量輸入輸出開關(guān)信號，輸入開關(guān)信號有鑰匙以及開關(guān)信號等。輸出開關(guān)信號是控制繼電器開啟關(guān)閉的，汽車當(dāng)中需要諸多繼電器，輸出開關(guān)信號就顯得比較關(guān)鍵。

3.結(jié)語

總而言之，CAN總線的電動汽車整車控制器的設(shè)計應(yīng)用，是提高整車控制效能的重要保障，所以要在設(shè)計中和實際的應(yīng)用需求緊密結(jié)合起來，保障設(shè)計的整體質(zhì)量。通過上文對CAN總線電動汽車整車控制器的設(shè)計探究，就能為實際的設(shè)計提供有意發(fā)展思路。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鐘勇，鐘志華，余群明.電動汽車CAN總線通用協(xié)議的應(yīng)用研究[J].汽車工程.2016（05）

[4]曹軍義，吳寶峰，曹秉剛.基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的電動汽車控制[J]. 機(jī)床與液壓.2015（11）

[5]鄭敏信，齊鉑金.基于雙CAN總線的電動汽車電池管理系統(tǒng)[J]. 汽車工程.2018（09）