基于CAN总线的整车控制系统设计

万礼华，董传培，肖 颖

(重庆金美通信有限责任公司，重庆400030)

1 引言

上世纪九十年代，一些发达国家对电动汽车进行了研究并相继投入使用。电动汽车主要分为三种:纯电动汽车，混合动力汽车，燃料电池汽车。由于混合动力汽车结构较简单以及节能减排等方面具有一定优势，因而成为研究热点。混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)根据动力流传递方式的不同可分为三类:串联式(SHEV)、并联式(PHEV)、混联式(PSHEV)。

整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)是HEV的控制平台和指挥中心，实现能量管理和动力分配，负责采集各种物理量并做出正确判断，控制发动机和电机等执行器件［1－3］。

2 混合动力总成结构

混合动力总成结构采用基于CAN总线的控制系统，由整车控制器VCU、发动机控制器(Engine Control Unit，ECU)、电机控制器(Motor Control Unit，MCU)、ISG控制器、变速箱控制器(Transmission Control Unit，TCU)和电池管理系统(Battery Manage System，BMS)等组成。根据汽车行驶工况，对发动机、电池、电动机和变速器进行综合控制，达到整车动力性、油耗和排放最佳的控制目标。

图1 整车控制系统结构图

3 整车控制器系统开发

整车控制器实时采集加速踏板信号、钥匙信号和档位信息，根据发动机、电机和电池管理系统通过CAN网络接收的信息，按照既定控制策略进行能量管理和动力分配。稳定可靠的软硬件和合理的控制策略是保证整车控制器安全性、动力性和经济性的前提。

3.1 整车控制器硬件系统

整车控制器硬件系统采用Freescale公司汽车级高性能的16位HCS12X处理器芯片，该芯片最高时钟频率可到40MHz，片内资源丰富，集成了A/D转换模块，PWM模块，兼容CAN2.0B协议的CAN模块等。……