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文档之家› 第六章 电动汽车整车控制器ppt课件
第六章 电动汽车整车控制器ppt课件
和 CAN 通讯发生某种故障时采取应急处 理的需求。开关量输出基本上都采用 OC 门
电路,具备线控功能,并且都设置了自 拉高电路,以实现硬件电路的自诊断。拉高电
压可以是 12V 电源电压,也可以是标 准的 5V 拉高电压。拉高过程都具有很好的抗
干扰度,满足常规的 EMC 测试。
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6.4 主要模块电路
容余度比较大,不论是 12V/24V 电源直接拉高的信号,还是 标准的 5V 拉高的信号,
都能直接识别,并且都具有很好的抗干扰能力,基本满足车用 的 EMC 测试要求。
同样模拟输入信号也必须经二阶有源低通滤波器等调理电路处 理,0-16V 之间
的输入信号均能自动转换为 0-5V 的 AD 信号,并且能充分地 利用 A/D 的量程特性。
[3] 电源模块 电源电路是车载控制器设计中比较困难的设计之一
,也是影响能否通过电磁兼 容测试的关键部件。为使混合动力 HCU 具有较好
的适应性、通用性,我们采用了 两级电源控制,第一级采用开关电源模块,以保证
电源的供电电压在 8~32VDC 的 范围内都有一致的输出电压,从而使第二级低压差
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6.3整车控制器单片机系统
为了实现 CAN 总线通讯和为 HCU 系统留足够的富裕扩展能力,在 原有工作基
础上,重新对目前在汽车电子产品上的 ECU 进行了评估。 目前,世界汽车电子产品用的主流单片机有 Motorola 系列、
siemens 系列、Philips 系列,其中美国产品大多采用了 Motorola 系列单片机。 飞思卡尔™半导体(Freescale™ Semiconductor,原摩托罗拉半导体
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实例:Freescale16 位单片机 MC9S12DP512原理图
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6.4 主要模块电路
[1] 输入信号处理 输入信号可分为两种类型:数字信号(包
括开关信号和脉冲信号)和模拟信号 CPU 的输入输出图
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6.4 主要模块电路
所有开关输入信号都必须经调理电路处理,以保证 CPU 的安 全。调理电路的
部)是全球领 先的半导体供应商,主要为汽车、网络、无线通信、工业控制和消费
电子市场设计 制造嵌入式半导体。飞思卡尔是众多市场领域中的领导者,2004 市
场主导地位:第 一大汽车半导体制造商(Gartner),第一大通信处理器制造商(
Gartner),第二大通 用微控制器制造商(Gartn制系统硬件设计 2.整车控制系统软件设计
陈曦
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6.1电动汽车整车控制器硬件
采用了分层控制的方法来对驾驶员的意图 和各个动力系统零部件进行信号采集和控 制,如图 3-1 所示。其中整车控制器是整 车控制的核心,负责协调各个控制器来驱 动整车,并且具有如下的系统硬件(含独 立运行的底层驱动程序)基本功能:
息; 12. 硬件故障自诊断与处理; 13. 硬件失效控制; 14. 开机和停机过程控制、干扰和复位处理; 15. 将有关信息送至仪表板; 16. CAN 通讯方式; 17. 监测和标定; 18. 与故障诊断仪的通信;
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6.2 整车控制器硬件开发技术要点
了实现上述整车控制器 HCU 的功能,必须依赖系统硬件的设计。因此 ,HCU
路 的接通过程,在发现异常状况后能立即通过状态线输出相应的动作。 点火开关断电后,底层程序应能继续执行,以便停车充电或保存数据、系统
设 置和故障代码等有用信息。只有满足适当的条件时,才能通过软件
使 POW_CTRL1 切断所有的低压供电电源。 硬件上外加一个主电源继电器控制电路。充电唤醒、点火开关、
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6.1 电动汽车整车控制器
系统需求分析图
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6.1 电动汽车整车控制器
1. 整车各控制器(HCU整车控制单元、BPCM电池控 制器、DMCM电机控制器、EMS发动机管理系统)的 唤醒;
2. 上电初始化:HCU 自检,HCU 初始化,仪表灯, 高压接通;
3. 驾驶员指令与传感器信号处理; 4. 停车维护充电控制; 5. 驱动力控制、车辆运行工况(起步、加速、巡航、
电源能够有一个非常稳定的输出 电压[2]。这样既保证了控制器的工作稳定性和抗干
扰性,又能在低功耗的前提下, 具有很宽的电压输入
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6.4 主要模块电路
[4] 上下电和安全保护模块[21] HCU还承担着整车低压电源的控制,如果钥匙不在起动或关闭状态并且低压
电 源超过8V,则接通低压电源,整车所有控制器上电。 车辆运行过程中通过ADM实时监控高压电路的电气状态、通断状态及高压电
其中,油门信号、刹车制动信号等都是非常重要的信号,硬件 设计中同时采集它们
的二路互补信号,并由底层处理程序来确认其可靠性[21]。 脉冲信号主要是检测整车车速和发动机转速。
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6.4 主要模块电路
[2] 控制输出电路 在 HCU 中 CAN 总线承担了主要数据和命令
的交换任务,控制输出电路中设计 若干开关量输出信号,来满足整车上下电
减速、驻车、停车、倒车) 控制; 6. 最高车速限制; 7. 对 EMS、DMCM、DCDC、BPCM 发出控制指令
;
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6.1 电动汽车整车控制器
8. 发动机启动模式控制; 9. 指令控制 ADM; 10. 接收 BPCM 的有关动力蓄电池组状态信号(电流、电压、
温度等); 11. 接收 DMCM 的有关电机、逆变器总成的运行参数和状态信
硬件开发过程中需首先考虑的事项有: 1) 开发系统支持的编程语言; 2) 开发系统使用的开发平台; 3) 开发系统的功能; 4) 友好的集成开发环境; 5) 确定控制单元输入/输出管脚的数量和性质; 6) 选择各种芯片和元器件,应特别慎重地选择控制单元的 CPU 芯片。 硬件系统的搭建,包括以下内容: A. 辅助电路设计 B. I/O 电路的设计、调试和标定 C. 通讯电路的设计和调试 D. CPU 电控单元的设计和调试 E. 底层汇编程序的编制和调试