整车控制器Word文档下载推荐.docx
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布式控制系统之间采用CAN总线进行通讯。
整车控制器主要由控制器主芯片，
Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主芯片的输出与Flash存
储器和RAM存储器的输入相连。
3组成
控制器硬件包括微
处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护电路模块等。
微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。
CAN通信模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计；
BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改；
串口通信模块用于对
控制系统的诊断和标定；
电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。
CAN，全称为“ControllerAreaNetwork，"
即控制器局域网，是一种国
际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。
CAN是一种多
主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航
空工业、工业控制、安全防护等领域。
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
DC/DC
CAN
ECU
3
4ECU
5
7、机械制动状态：
制动踏板离开回馈制动区，电机ECU停止发电程
序，整车控制器进入机械制动程序，电池ECU停止回馈。
8、一般故障状态：
ECU检测到一般故障，整车控制器报警（报警灯闪
烁通过CAN总线发送相关的报警信息，通知其他的节点），整个系统降级运行。
9、重大故障状态：
ECU报警（紧急情况采用紧急呼叫指令通知其他节
点），必要时切断主继电器电源，系统停车。
6特点
*强大智能的微处理器
*高速低损耗同步整流PWM调制
*严格的电流限制和转矩控制[1]
*低电磁干扰，抗干扰、抗震动性能强
*故障指示灯指示各种故障，方便用户检测和维护
*设有电池保护功能：
当电池电压较低时会及时进行报警并进行电流衰
减，过低时停止输出以保护电池
*美观并能快速散热的铝制带散热刺外壳
*镀了多层金属的铜制连接器，插拔式接头，防锈导电性能强
*
*20-5K
Windows
7
*16.6KHZ
*15mA
*0-5K10%（）
*-30C90C100C（
）
*1200A/300A/400A/500A/600A
*3
150A/220A/300A/360A/420A
*连续工作电流：
120A/160A/200A/250A/300A
*主继电器驱动能力：
3A峰值及1A保持驱动
*电流指示表或喇叭输出：
200mA
多能源动力总成控制器的软件系统分为以下5个主要模块：
（1）系统初始化模块，主要完成CAN、定时器、系统状态参数的初始化工作,系统初始化是启动HCU正常运行的前提；
⑵CAN通迅模块，完成总线上各信息的接收，作为HCU制定控制策略的输入条件，同时将HCU的功率分配和系统控制策略发送到CAN总线上。
其它控制器接收到HCU控制信息后执行控制目标
（3）定时器模块，按照通讯协议定时启动CAN信息的发送，同时给系统提
供时间参量，用于总线故障监测模块中故障判断的时间参考，和在控制算法中的
积分运算的时间基准；
（4）总线故障监测模块，按照通讯协议定时启动CAN信息的发送，同时负责定时检查线上各模块的通讯状况，一旦总线上同时由节点不能正常参与总线通讯则向系统发出报警信息；
（5）控制算法模块，控制算法模块负责制动整车的控制策略，它是整个
HCU控制程序的核心。
控制算法模块主要包括系统工作模式判断、当前状态下
的ISG功率需求分析、系统故障诊断，基于故障的ISG能量衰减控制和系统输出预备。
8主要功能
主要功能包括：
驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等。
某研究机构开发的主控制器照片如图2-9所示。
（1）汽车驱动控制
根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况，经分析和处理，向电机控制器发出指令，满足驾驶工况要求。
包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和
处理等工况。
（2）整车能量优化管理
[1]
通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车
载能源动力系统（如空调）的协调和管理，以获得最佳的能量利用率。
（3）网络管理
整车控制器作为信息控制中心，负责组织信息传输，网络状态监控，网
络节点管理等功能，网络故障诊断和处理。
（4）回馈制动控制
根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息,向电机控制器发出制动指令，在不影响原车制动性能的前提下，回收部分能量。
（5）故障诊断和处理
CANRS
232
SIMEF
CPU
第二章针对我国城市公交车的驾驶循环特点，研制采用串联式结构的混
合动力城市客车；
根据汽车动力性要求和燃油经济性目标，对动力总成系统的关
键部件参数进行匹配；
同时研究了整车控制系统的网络结构和工作原理，分析了
基于CAN（ControllerAreaNetwork）总线的通信机制和CAN总线节点的交互接
口;
研究了整车的运行状态逻辑和整车控制系统的工作步骤。
第三章以HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车为对象，研制了核心控制部件一一整车控制器。
从设计目标出发，详细地分析了整车控制器硬件电路
的功能需求和性能要求，并根据设计需求，设计和实现了模块化的电路，同时兼顾工程性和系列化的需求，进行了EMC设计和可靠性设计。
第四章在所研制的整车控制器硬件电路的基础上，根据整车控制器的功
能需求进行软件总体方案设计。
针对飞思卡尔MPC5534主控芯片的系统资源，
根据模块化方法设计多种底层驱动软件。
从整车控制器的功能需求出发，设计了整车控制应用程序。
使用Codewarrior软件实现了整车控制器软件，并应用于
HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车。
第五章针对HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车的动力总成系统方案,使用AVL公司的整车仿真软件cruise对其动力性指标进行仿真，验证动力总成系统方案的可行性。
同时，使用cruise软件对混合动力城市客车的能量分配
控制策略和能量回收策略进行仿真，分析了能量分配控制策略和能量回收策略对整车燃油经济性和动力性的影响，给这两种控制策略的优化设计提供了参考，并
预估了HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车的燃油经济性指标。
整车控制器第六章对HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车进行了实
验室测试、试验场路试和公交路况路试等多项测试，测试结果表明，整车的动力性和燃油经济性满足设计目标。
对自主研发的整车控制器进行了全面的测试，包括
功能、性能和长期工作的稳定性和可靠性，测试结果表明，整车控制器研制是成功
的。
HFF6120GSHEV串联混合动力城市客车经过实践验证，具有良好的动力
性、燃油经济性和排放特性。
目前，整车控制器应用于HFF6120GSHEV串联混
合动力城市客车上，无故障运行超过15000公里,取得了良好的效果。
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