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1、《机床与液压》20051No111·121·基于CAN总线网络的电动汽车控制曹军义,吴宝峰,曹秉刚(西安交通大学电动车研发中心,西安710049)摘要:采用区域自治、功能分散和分层设计等方法,建立了基于CAN总线的电动汽车网络控制平台,并为电动汽车设计了网络控制单元和内部网关,分析了网络中数据的特点和传输方法。此平台不仅降低了安装维修复杂程度,提高汽车系统操作的可靠性和实时性,还可以合理配置能源的分配和调度。关键词:电动汽车;能源管理;CAN;网络控制中图分类号:U469172;TN339101文献标识码:A文章编号:1001-3881(2005)11-121-3T
2、heControlofElectricVehiclesBasedonCANNetworkCAOJun2yi,WUBao2feng,CAOBing2gang(R&DCenterofElectricVehicle,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China)Abstract:Thenetworkcontrolarchitectureofelectricvehicles(EV)basedonCANbuswasconstructed,inwhichregionalau2tonomy,functiondistributionandhie
3、rarchymethodswereadopted1Networkcontrolunitandin-vehiclegatewayweredesigned,andtransmittingmethodsandpropertiesofdatainthenetworkwerediscussed1Thisarchitecturemightreducedifficultiesininstallationandmaintenance,improvethesystemreliabilityandreal-timeofmanipulation,andobtainthereasonabl
4、edistributionofenergy1Keywords:Electricvehicles;Energymanagement;CAN;Networkcontrol0前言11898-4(时间触发CAN)。LIN(LocalInterconnect能源的危机和环境问题加快了电动汽车的发展和Network)是在1998年由汽车生产商Audi、BMW、[1,2]应用。电动汽车要求有高效的能源利用率和低的DaimlerChrysler、Volvo和Volkswagen与半导体元器排放,更要具有现代燃油汽车的舒适性和可靠性,这件生产厂Motorola、开发工具公司VCT(V
5、olcanoCom2样才能提高市场的接受能力。电动汽车主要有以下优municationsTechnologies)联合制定的一个汽车低端网[3～5][6]点:①利用电池里储存的电能行驶,因此行驶过络协议。这种合作的开发模式可能为以后汽车网络程完全不排或排得很少;②振动和噪声很小,是一种标准所仿效。LIN的协议标准以SCI(UART)(Serial很安静的车辆;③减速时能回收能量,因而效率高;CommunicationInterface)为基础,物理层适应汽车故④由于利用电能,不一定必须依靠石油;⑤电机可以障诊断标准ISO9141,满足车辆环境下的EMC和精确和独立地
6、控制,制动性和操作稳定性更好。电动ESD要求。目前应用最广泛,支撑技术和元器件最丰[7]车的研究和开发要求电子化的程度更高,不仅对系统富的是CAN和SAEJ1850。的控制要求提高,使汽车的平稳性和舒适性好,而且CAN总线是一种多主总线、支持分布式实时控对能源的管理和优化要求也提高。这样必须做到系统制的通信网络。它以其独特的方式处理仲裁、进行报布线简单,运行可靠,系统协调能力强,能源利用率文确认和错误报警。它给电动车的设计带来很多方便高,而且能实现故障自检,维修方便。本论文提出以和可取之处。CAN的主要特点:(1)基于优先级的CAN总线控制网络为基础的网络控制技术。
7、采用区非破坏性总线仲裁技术,实时性高;(2)完善的错域自治,功能分散,集中协调的策略,不仅降低了安误监测机制,可靠性高;(3)通信速率高,高达装维修的复杂程度,提高汽车系统操作的可靠性和实1Mbps;(4)节点数多。正因为CAN总线的这些特时性,还可以合理配置能源的分配和调度。点,使它在对可靠性和实时性要求高的应用领域获得1汽车网络技术的现状和分析了广泛的应用。为提高车载网络的性能,Philips公司汽车的网络技术是汽车提升技术水平的重要基推出了具有高容错能力的CAN总线驱动器TJA1054,础。它不仅解决汽车电子化中出现的线路复杂和线束TJA1054正是为欧洲
