CAN总线的电动汽车整车控制器

辛刚

摘要：随着可持续发展观念的进一步深化，绿色环保成为社会发展的主要方向，电动汽车的在大的绿色环境中得到了迅速发展，为能提高电动汽车的能源利用效率，就要从整车控制器的设计应用方面加强重视。本文先就我国电动汽车整车控制器发展现状以及整体动力结构方案加以阐述，然后就CAN总线的电动汽车整车控制器策略以及具体设计详细探究。

关键词：电动汽车；CAN总线；整车控制器

0.引言

能源紧缺以及环境污染成为当前世界发展难题，燃油汽车逐渐被电动汽车所替代，开发新能源节能环保汽车是未来汽车行业发展的重要趋势，在当前对电动汽车控制器的CAN总线设计是比较重要的，这是提高电动汽车整车控制器的能源利用水平的要点，通过从理论层面深化研究就能为实际设计提供相应参考。

1.我国电动汽车整车控制器发展现状及整体动力结构方案

1.1我国电动汽车整车控制器发展现状

我国的汽车技术和国外还有很大的差距，而从电动汽车的发展来看，就和国外的发展水平相追平，当前正是我国汽车工业的弯道超车最佳时机，电动汽车产业的发展也有着广阔前景。电动汽车整车控制器是核心的技术，我国在电动汽车整车控制器的研究水平上海需要进一步提升，产业化的能力不足的问题还比较突出[1]。CAN总线的电动汽车整车控制器将会成为未来发展的方向，CAN总线和电机控制器以及电池管理系统进行通信，能有效实现对整车的管理控制，在这一方面我国的技术积累还需要进一步完备。开发基于CAN通信网络的高效节能可靠的整车控制器有着很重要意义。

1.2我国电动汽车整车控制器整体动力结构方案

电动汽车动力系统主要是通过主辅双电机协调驱动进行工作的，有着创新性，和传统汽车的动力系统比较来看，系统增加了电机系统以及动力电池，多了前轴辅助电机以及离合器。辅助电机间没有直接接卸连接，是整车控制器控制策略指挥电机控制器直接控制两电机协调[2]。结合一般的电机工作特性，电机负载公路在额定功率70%左右时候，电机运行效率最佳，感应电机能达到90%以上，电机负载小于50%的时候电机的效率会随之明显降低，电机的负载率在50%-100%是经济运行区，可结合需求转矩设计合适控制策略。

2.CAN总线的电动汽车整车控制策略及具体设计

2.1CAN总线的电动汽车整车控制策略设计

CAN总线的电动汽车整车控制策略的设计是比较关键的，核心的策略是需要结合捷爱士元加速踏板信号以及制动踏板信号等信号计算给出整车需求扭矩，采用控制策略判断选择合适电机作为驱动动力源。产品能够电动汽车的工作模式能够发现，主要有几个不同的模式，其中的启动模式就是整车控制器检测到钥匙开关打到ON位置进入自检状态，整车控制器会自动的系统检测，系统正常通过自检打火启动[3]。而正常驱动模式，主要是车辆于整车控制器控制策略作用下，结合驾驶员操纵意图保障车辆的安全行驶。故障模式也是工作模式之一，整车控制器检测电动汽车系统出现故障，就会发出警报提供驾驶员车辆存在问题，然后结合故障等级来调整车辆状态。

CAN总线的电动汽车整车控制策略的实施中，主要是通过扭矩分配算法控制策略加以应用，这一策略的实施进行解析驾驶员操纵意图，然后结合驾驶员加速踏板以及制动踏板信号，结合工况选择合适的运行效率的电机驱动，保护电机避免长时间处在过载运载状态，造成大电流冲击，能延长电机以及动力电池使用寿命。策略的实施过程中，整车需求扭矩是主电机额定扭矩，是主电机峰值扭矩，如果是通过电机单独驱动车辆就由主电机制动回馈，是辅助电机单独驱动的，就要通过辅助电机制动回馈，两者如果是一同工作，制动就通过两个电机同时制动回馈。电机制动的时候发电，把电能回馈动力电池进行储存，为避免过充电，在SOC≥SOCmax时，全部采用机械制动，电机不进行回馈制动[3]。0

2.2CAN总线的电动汽车整车控制器体设计

CAN总线有着鲜明的特征，这也是其应用的优势，作为高可靠以及性能和低成本的串行通信总线，其通过非破坏总线仲裁技术，在两个及以上节点同时向总线发送数据的过程中，需要结合报文优先等级高低，优先级高的保温获得总线传输权，能不受任何影响传输数据[4]。总线能自动进行判断总线上的错误类型，能结合总线驱动能力挂载多通信节点。电动汽车整车控制器的硬件设计当中，结合驾驶员的驾驶需求和电机电池状态信息，协调整车可靠安全，为将来扩展预留相应功能接口方便产品升级。整车控制器硬件包含中央处理器以及开关信号电路，数模转换电路以及模数转换电路等。整车控制器硬件设计总架构确定后，就要选择合适的微处理器作为CPU，这就需要结合功能扩展以及系统升级的需求。

最小系统的设计方面，主要是对时钟电路以及复位电路等进行的设计，如对时钟电路的设计当中，时钟信号获得通过内部振荡器产生，还有是采用外部时钟源产生，设计良好复位电路保障整体系统的安全可靠，也能有效避免程序跑飞以及死机的问题[5]。开关信号接口的设计也是比较重要的，整车控制器当中需要大量输入输出开关信号，输入开关信号有钥匙以及开关信号等。输出开关信号是控制继电器开启关闭的，汽车当中需要诸多继电器，输出开关信号就显得比较关键。

3.结语

总而言之，CAN总线的电动汽车整车控制器的设计应用，是提高整车控制效能的重要保障，所以要在设计中和实际的应用需求紧密结合起来，保障设计的整体质量。通过上文对CAN总线电动汽车整车控制器的设计探究，就能为实际的设计提供有意发展思路。

参考文献：

[1]钟文浩.电动汽车CAN报文的解析及应用[J].汽车电器.2017（06）

[2]李炯，张承宁，宋强，王志福.基于CAN总线的电动汽车电机驱动系统测试平台开发[J].电机与控制应用.2016（04）

[3]钟勇，钟志华，余群明.电动汽车CAN总线通用协议的应用研究[J].汽車工程.2016（05）

[4]曹军义，吴宝峰，曹秉刚.基于CAN总线网络的电动汽车控制[J]. 机床与液压.2015（11）

[5]郑敏信，齐铂金.基于双CAN总线的电动汽车电池管理系统[J]. 汽车工程.2018（09）