探析CAN总线在新能源汽车电机控制器程序升级中的应用

丁永康

摘 要 在新能源汽车当中，其极为重要的组成部分之一即为电机，而电机控制器是实现对新能源汽车进行灵活、准确控制的关键部件。及时更新升级电机控制器的程序，也是保障该控制器能够具有良好应用效能的重要前提。在这一背景下，本文将通过结合相关研究資料，将CAN总线引入其中，对CAN总线在新能源汽车电机控制器程序升级中的实际应用进行简要分析研究。

关键词 CAN总线;新能源汽车;电机控制器;程序升级

引言

通常每一辆新能源电动汽车中至少会有一个电机控制器，但由于受到车内空间有限等因素的影响，使得调试与运维电机控制器的难度相对较大。而通过采用CAN总线对电机控制器定期进行程序升级，则可以在无须将其拆卸的情况下，实现对新能源汽车电机的有效控制。本研究可为CAN总线在新能源汽车电机控制器程序升级中的有效运用，提供相关理论参考与实践指导帮助。

1在新能源汽车电机控制器程序升级中使用CAN总线的设计思路

新能源汽车电机控制器的程序升级，实际上就是在电机控制器的核心主控芯片的Flash中，写入已经完成编译的目标文件。本文在设计将CAN总线应用其中，以有效实现新能源汽车电机控制器程序升级时，通过参考相关研究资料，设计采用用户应用程序，完成电机控制器主控芯片当中Flash编程与代码升级的目的[1]。即首先对所选取的主控芯片中的Flash进行区间划分，使之具有两个独立性相对较高的区间A与B。分别用于对用户bootloader和正常执行程序进行有效存储。在掉电复位之后，芯片只负责对用户bootloader程序进行执行。但该程序需要先等待2s，如果经由CAN总线发送的烧写请求在2s内被接收，则此时相应的总线数据将被一一接收，待其全部接收完成后再烧写程序区。反之如果烧写请求在2s内无响应，则将直接跳转至程序区，按相关要求进行用户执行程序的正常运行即可。

相较于传统的新能源汽车电机控制器程序升级方式，通过将CAN总线引入其中可以有效突破CCS的制约，实现整体程序远程在线升级。相关人员可根据实际需要，有选择性地只对某部分代码或子函数进行更新升级，例如整体电机控制器程序不变，至更新电机控制算法或对其中的部分关键参数进行更新。利用此种方式，在无须暂停电机控制器运行或是将其拆卸下来的情况下，即可有效更新与调试运行电机控制器程序，因此具有较高的操作便捷性和高效性，同时对控制程序升级成本也具有一定的积极效用。

2新能源汽车电机控制器程序升级中CAN总线的实际应用分析

2.1 应用要点

（1）程序定位转移

由于在将CAN总线应用在新能源汽车电机控制器程序升级中时，需要对其主控芯片Flash进行区间划分，划分出的两个区间各自独立。因此为实现程序准确定位，需要相关工作人员依照主控芯片中划分的具体Flash空间，对其中各程序分布进行统一明确，避免代码相互越界而干扰整个程序升级。例如工作人员可分别在划分出的FlashA与FlashE中烧写用户boot程序与用户程序，并在.cmd文件中映射各Flash空间，以便对程序起始与终止地址、程序入口地址等进行清晰、准确制定[2]。

在程序转移中时，考虑到绝大多数电机控制器主控芯片当中的Flash某扇区的运行程序，无法对非本扇区以外的扇区进行擦除、烧写，而是需要先将Flash存储器当中存储的程序，搬移至主控芯片中的SRAM当中，才能执行擦除、烧写Flash存储器操作。因此本文认为，在运用CAN总线更新升级电机控制器程序时，还需要使用专门的while循环，配合使用指针结构，使得程序能够顺利转移至主控芯片SRAM当中，由此根据实际需要灵活擦写Flash存储器。

（2）解析文件格式

.out文件中涉及的信息内容众多，其中仅有一部分为真正可执行代码。因此在运用CAN总线升级程序时，需要先使用专业的数据转换工具将所需的有用信息如与装载相关的代码、地址信息等，从.out文件中进行准确提取。通过对.out文件进行相应转化，使之成为与烧写要求相符合的Hex格式文件。该格式文件中每一行均有相应的一条Hex记录，在确定文件具体格式后，由上位机对文件进行准确读取并根据具体格式进行规范解析。待解析完毕后，所产生的相关信息数据将统一经由CAN总线传输至用户boot程序，其在接收到CAN总线传输的解析后的数据后，将根据Hex文件当中的地址与数据信息，在相应地址中准确写入数据。

2.2 应用流程

在实际将CAN总线应用在新能源汽车电机控制器的程序升级中时，首先需要上电复位跳转至用户boot，随后对烧写需求进行准确判断，如果需要进行烧写，则需要在保障和上位机之间实现正常连接的情况下，对所有接收数据进行校验。否则需要重新判断烧写需求直至其需要烧写。待数据校验合格后再集中存储至SRAM当中，如果此时数据未能通过校验，则需要请求上位机重发并重新进行校验。直至所有数据均已完成接收后，需对Flash API进行灵活调用并在此基础上进行烧写即可，直至烧写完毕。最后重新跳转至用户程序上即有效完成整体程序升级。

3结束语

总之，在新能源汽车电机控制器程序升级中，积极采用CAN总线，可在不拆卸原电机控制器的前提下，远程在线完成程序升级与控制。因此相关工作人员在实际运用CAN总线时，还需结合具体情况，并严格依照相关规定要求，对程序定位与转移、文件格式解析等关键点进行严格把控，明确其具体应用流程，以便能够充分发挥CAN总线优势效用，顺利完成程序更新升级。

参考文献

[1] 李腾飞.新能源汽车电机控制器硬件在环测试系统研究[D].北京：北京交通大学，2019：61-63.

[2] 王健健.新能源电动汽车电机控制系统设计[D].苏州：苏州大学，2019：45.