純電動(dòng)車用整車控制器的原理和設(shè)計(jì)

殷春輝

電源模塊負(fù)責(zé)為整車控制器提供穩(wěn)定、可靠的電源。它的主要功能包括：電源變換和自保持。整車控制器由車載蓄電池和DC-DC電源供電。當(dāng)駕駛員把鑰匙打到一檔后，車載蓄電池向整車控制器提供電壓為12V或24V的直流，整車控制器開(kāi)始工作。當(dāng)鑰匙被打到二檔后，DC-DC電源開(kāi)始工作，此時(shí)，整車控制器將啟動(dòng)電源自保持功能，同時(shí)使用蓄電池和DCDC電源供電，從而有效防止因?yàn)轳{駛員誤操作（通過(guò)鑰匙將蓄電池電源切除），造成整車控制器失去電力，進(jìn)而整車失控的危險(xiǎn)情況。

單片機(jī)具有兩路支持CAN2.0B技術(shù)規(guī)范的CAN通訊接口，但是必須通過(guò)接口電路才能掛接在CAN網(wǎng)絡(luò)上。電機(jī)、電機(jī)控制器均是電（下轉(zhuǎn)56頁(yè)）

應(yīng)用層時(shí)間驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用模塊有限狀態(tài)機(jī)模塊

不會(huì)因用戶需求的不同而發(fā)生改變。

協(xié)議層主要是完成了硬件接口到應(yīng)用層的映射。

CAN協(xié)議部分主要負(fù)責(zé)CAN網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的解析，這一部分的軟件需要根據(jù)其他部件供應(yīng)商提供的協(xié)議格式進(jìn)行編寫(xiě)。主要包括：電機(jī)控制器的協(xié)議解析、配電箱的協(xié)議解析、電池管理單元的協(xié)議解析和儀表單元的協(xié)議解析。CAN網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解析后，提供給狀態(tài)機(jī)，作為狀態(tài)機(jī)的輸入?yún)?shù)。

IO協(xié)議和AD采樣協(xié)議主要完成了硬件接口到應(yīng)用層數(shù)據(jù)的映射，使每個(gè)硬件輸入通道的狀態(tài)具有具體的應(yīng)用含義。這兩部分協(xié)議使得整車廠可以根據(jù)具體情況，靈活調(diào)整硬件通道的使用方式和接線端子的位置。

應(yīng)用層主要分為兩個(gè)模塊：一個(gè)是靠時(shí)間驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用模塊，一個(gè)是有限狀態(tài)機(jī)。

靠時(shí)間驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用模塊主要負(fù)責(zé)完成定時(shí)任務(wù)，包括：輸入通道的狀態(tài)檢測(cè)、輸出狀態(tài)的定時(shí)更新、CAN通訊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送、故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)記錄等。

有限狀態(tài)機(jī)是軟件的核心，它是整車控制策略軟件化的載體。有限狀態(tài)機(jī)在系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)下根據(jù)輸入信號(hào)不斷進(jìn)行狀態(tài)跳轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整車的控制。有限狀態(tài)機(jī)如圖5所示。

四、結(jié)論

整車控制器是新能源汽車產(chǎn)品中重要的核心部件之一，其性能的優(yōu)劣直接決定著整車性能和關(guān)鍵指標(biāo)。本文主要介紹了純電動(dòng)車用整車控制器的基本原理和主要功能，并結(jié)合本公司的實(shí)際產(chǎn)品，介紹了其軟、硬件的設(shè)計(jì)方法。時(shí)光科技公司自主設(shè)計(jì)研發(fā)的純電動(dòng)車用整車控制器的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，并可根據(jù)不同車型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可滿足整車廠快速部署的要求，實(shí)現(xiàn)“交鑰匙”方式的工程交付。