郭輝，雷慧芳

探究汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)路徑

郭輝1，雷慧芳2

（1.江鈴汽車股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)中心，江西 南昌 330052；2.偉世通汽車電子系統(tǒng)有限公司，江西 南昌 330052）

近幾年，汽車在人們在日常生活中占據(jù)著重要的地位，這樣也為汽車行業(yè)帶來了良好的發(fā)展前景。但是，在這樣的情況下，對于各項(xiàng)性能也有著較高的要求，尤其是控制系統(tǒng)方面，基于此，文章對汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)路徑，進(jìn)行了研究和分析，其目的就是滿足汽車對控制系統(tǒng)單元的高性能要求。

汽車；控制系統(tǒng)；單元架構(gòu)

前言

汽車的發(fā)展，汽車電控單元不斷趨向于完善，并且在多子系統(tǒng)之間需要共享傳輸大容量數(shù)據(jù)信息的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)保證傳輸過程的是實(shí)時(shí)性和可靠性，然而傳統(tǒng)的汽車總線難以滿足汽車高速運(yùn)行期間數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)男枨蟆Ｒ虼?，需要根?jù)汽車運(yùn)行的實(shí)際需求，將高速容錯(cuò)總線與高性能CPU進(jìn)行有效的連接，這樣給汽車電控單元，以及通信網(wǎng)絡(luò)等方面帶來了一定的挑戰(zhàn)，主要是因?yàn)樾纬善囯娮涌刂葡到y(tǒng)單元架構(gòu)，可以提升容錯(cuò)率，傳輸率較高，并且通信速度較高等優(yōu)勢。由此可見，電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)在汽車行業(yè)發(fā)展中，具有較高的價(jià)值。

1 系統(tǒng)單元總架構(gòu)

汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)中的通信模塊電路主要是由TJA108ATS/2總線驅(qū)動(dòng)器、MC9S12XF512芯片等方面組成，主要是提升外圍的擴(kuò)展能力，以及抗干擾能力等。針對這兩點(diǎn)，進(jìn)行了分析和研究[1]。

汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)中的MC9S12XF512芯片具有總線控制器接口，并且作為獨(dú)立總線通信板，可以有效提升汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的性能。主要是因?yàn)樵摽偩€通信板不僅體積相對較小，其速率和穩(wěn)定性也相對較高，并且可以有效降低功能，節(jié)約成本，專這樣不僅可以提升汽車控制系統(tǒng)的性能，也為汽車經(jīng)濟(jì)效益的提升，給予了一定的支持。

TJA108ATS/2總線驅(qū)動(dòng)器可以在協(xié)議控制器、物理總線間提供接口，并且控制系統(tǒng)單元的EMC性能可以通過利用外圍的電阻和電容等方面進(jìn)行改善，以此起到很好地保護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)60ns最小位時(shí)間，以及改進(jìn)的上電復(fù)位、總線錯(cuò)誤監(jiān)視功能，以此保證汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性，圖1所示[2]。

圖1 汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)圖

2 系統(tǒng)單元架構(gòu)

需要根據(jù)汽車自身的布局，以及與行控制需求，將總線的作為依據(jù)，并且通過利發(fā)動(dòng)機(jī)電控盒、傳動(dòng)電控盒、采集驅(qū)動(dòng)單元、駕駛員操作終端等構(gòu)成系統(tǒng)單元架構(gòu)。下面針對系統(tǒng)單元架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，展開了分析和闡述。

（1）在實(shí)現(xiàn)汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的時(shí)候，可以利用獨(dú)立總線通信的使用，以此實(shí)現(xiàn)汽車運(yùn)行信息和數(shù)據(jù)采集和控制管理，并且再通過利用總線上傳至信息處理單元，這樣主要是實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的處理和共享，以此保證汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）在汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，可以通過微控制器上引腳與總線收發(fā)器引腳進(jìn)行連接，這樣通過引腳連接另外一個(gè)收發(fā)器引腳，并且在通過過濾電路輸出將總線不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，這樣可以有效實(shí)現(xiàn)總線兩路接點(diǎn)數(shù)據(jù)通信，以此保證數(shù)據(jù)和信息獲取的及時(shí)性[3]。

（3）在汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，數(shù)據(jù)的接收都是有總線節(jié)點(diǎn)完成的，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)接收的穩(wěn)定性。另外，在汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，各個(gè)電子控制系統(tǒng)需要遵循隙規(guī)則周期性的將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線節(jié)點(diǎn)上，這樣可以從節(jié)點(diǎn)上獲取相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析汽車運(yùn)行的狀態(tài)。另外，為控制器主要是針對控制器發(fā)出的指令進(jìn)行處理處理，這樣可以實(shí)現(xiàn)輪詢驅(qū)動(dòng)，以及中斷驅(qū)動(dòng)，以此避免異常現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（4）可以利用的中斷驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息的接收，并且通信控制器接收ID信號的時(shí)候，可以執(zhí)行對應(yīng)的ID時(shí)隙數(shù)據(jù)，并且將其儲(chǔ)存到消息緩存中和映射中，以此保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。另外，數(shù)據(jù)和信息進(jìn)入到節(jié)點(diǎn)配置狀態(tài)以后，對消息緩沖區(qū)進(jìn)行協(xié)議配置參數(shù)行初始化，然后形成初始化消息緩沖區(qū)，以此完成終中斷，并且通過利用定時(shí)器，進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)而提升汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的性能[4]。另外，完成初始化以后，需要在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)上完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，并且在通過利用微控制器將信息發(fā)送到節(jié)點(diǎn)上，以供使用。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文從總體框架和系統(tǒng)單元方面，對汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和闡述。通過對各個(gè)方面的研究，以此提升汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的可行性好和使用性，實(shí)現(xiàn)高效的傳輸性能，降低能耗，為汽車穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，提供了基礎(chǔ)性的保障，也為汽車行業(yè)的發(fā)展，給予了一定的支持。

[1] 王文菁.汽車電氣智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型電腦應(yīng)用, 2020,36(10):158-160.

[2] 馮澤,孫振保,蒙雪敏. 電動(dòng)汽車整車電子控制器（VCU系統(tǒng)）自動(dòng)泊車系統(tǒng)路徑規(guī)劃與控制算法研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020 (05):77-78+80.

[3] 葛源慧.汽車電子控制系統(tǒng)單元架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)路徑[J].微型電腦應(yīng)用, 2019,35(03):120-122.

[4] 曹亦凡,昌斌.基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車電子技術(shù)應(yīng)用探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件, 2020(19):219-220.

Explore the realization path of automotive electronic control system unit architecture

Guo Hui1, Lei Huifang2

( 1.Product Development&Technology Center Jiangling Motors Co., Ltd, Jiangxi Nanchang 330052; 2.Shanghai Visteon Automotive Electronics System Co., Ltd Wuhan Branch, Jiangxi Nanchang 330052 )

In recent years,Automobile plays an important role in people's daily life,this also brings a good development prospect for the automobile industry.But, in this caseit also has higher requirements for various properties,especially in the control system,Based on this, this paper studies and analyzes the implementation path of automotive electronic control system unit architecture,Its purpose is to meet the high performance requirements of automobile control system unit.

Automobile; Control system;Unit architecture

A

1671-7988(2020)24-71-02

U463

A

1671-7988(2020)24-71-02

郭輝（1989-），男，初級工程師，就職于江鈴汽車股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)中心，研究方向：汽車電子。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.024

CLC NO.: U463