關(guān)鍵字:CAN總線電動汽車電子控制單元監(jiān)控平臺
電動汽車中的電控單元多,、內(nèi)部空間小,、環(huán)境干擾大,對控制系統(tǒng),、通信系統(tǒng)提出了更高的要求,。CAN 以其良好的運行特性,極高的可靠性和獨特的設(shè)計,,特別適合電動汽車各電子控制單元之間的通信,。為了更好地在實驗室進行研究,建立了一個功能比較完善的試驗測試平臺,,能夠?qū)AN 總線系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行研究,。首先,基于
2 電機控制器節(jié)點的設(shè)計
針對電動汽車電機控制器的特點,選用TI 公司的TMS320LF2407 芯片作為電機控制器的處理器,。采用模塊化的設(shè)計思想,,編寫了電機控制器節(jié)點的通信程序,可方便移植到基于DSP 的電機控制器或其他控制單元中,。在電動汽車的CAN 總線系統(tǒng)中,,電機控制器的實時性要求高,屬于高速節(jié)點,,波特率設(shè)為1 兆波特,。電機控制器節(jié)點主要是接收總線上傳來的電機工作模式、SOC,、車速,、加速踏板位置和制動踏板位置等控制信息,同時發(fā)送電機的工作溫度,、電機故障,、工作狀態(tài)等實時信息。本文中利用DSP2407的郵箱2 作為接收郵箱,,郵箱5 作為發(fā)送郵箱,,20 毫秒定時發(fā)送一次。
3 電動汽車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
在實驗室
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)概述
監(jiān)控系統(tǒng)通過控制臺(帶USB-CAN 模塊的PC 機)對電機控制器,、
3.2 監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議
在CAN 協(xié)議中只定義了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層兩層協(xié)議,,缺乏對信息處理的規(guī)范,而一個完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中離不開人機交互的應(yīng)用進程,,所以必須由用戶定義應(yīng)用層協(xié)議,。根據(jù)電動汽車運行的特點,設(shè)計了監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議,。大體上將電動汽車上各電子控制單元(ECU)分為高速和低速節(jié)點兩大類,。其中高速節(jié)點包括電機控制器、發(fā)動機控制器,、電池控制器,、ABS/ASR控制單元和能量管理單元等,在它們的ID 碼設(shè)置較高的優(yōu)先級,。低速節(jié)點包括空調(diào)系統(tǒng),、儀表顯示系統(tǒng)、車燈系統(tǒng)等,。表1 給出了電動汽車各節(jié)點之間接收及發(fā)送的信號類型,。根據(jù)電動汽車各節(jié)點之間接收及發(fā)送的數(shù)據(jù),對各節(jié)點之間需要交換的信息的類型,,所包含的參數(shù)以及表示方法有具體的說明,。例如在電機控制器節(jié)點發(fā)送的8 個字節(jié)分別定義為:電機轉(zhuǎn)速(雙字節(jié))、電機轉(zhuǎn)矩(雙字節(jié)),、工作溫度(單字節(jié)),、錯誤等級及代碼(單字節(jié))、工作模式(單字節(jié))還有一個字節(jié)作為備用,。表1 電動汽車各節(jié)點之間接收及發(fā)送的數(shù)據(jù)明,。例如在電機控制器節(jié)點發(fā)送的8 個字節(jié)分別定義為:電機轉(zhuǎn)速(雙字節(jié))、電機轉(zhuǎn)矩(雙字節(jié)),、工作溫度(單字節(jié)),、錯誤等級及代碼(單字節(jié))、工作模式(單字節(jié))還有一個字節(jié)作為備用,。
3.3 監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計
監(jiān)控系統(tǒng)是要完成對各節(jié)點的監(jiān)控,,按照設(shè)計需求,,可將整個設(shè)計分為五個設(shè)計窗體,包括主窗體,、電機控制器監(jiān)控窗體,、
4 監(jiān)控系統(tǒng)的測試
完成了PC 機的監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計后,為了驗證程序是否正常工作,,同時為了驗證設(shè)計的下位機
5 結(jié)論
為適合電動汽車監(jiān)控的需求,,組建了基于CAN總線的電動汽車仿真測試平臺,,配備專業(yè)測試儀器后可組建CAN-BUS 實驗室。該系統(tǒng)具有良好的擴展性,,可方便增加需要監(jiān)控的汽車電子控制單元(ECU),。此外,通過VB 與ACCESS 技術(shù)的良好銜接,,具有數(shù)據(jù)實時保存,,為后期的數(shù)據(jù)處理提供條件。為了保證各個消息能及時被相關(guān)節(jié)點采集并處理,,需要對消息的調(diào)度策略進行深入研究,,進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理,特別是網(wǎng)絡(luò)故障診斷以及處理機制,。