can总线技术在cfa6470型混合动力汽车中的应用

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1、CAN总线技术在CFA6470型混合动力汽车中的应用

2、第1摘　要：根据CFA6470长丰混合动力汽车的特点，运用TMS320LF240X系列数字信号处理器和89C52单片机，组建了基于CAN总线多主分布式控制技术的控制网络。提出了一种基于TMS320LF2407A内嵌式CAN控制器的混合动力汽车能源总成控制系统设计与实现方案。关键词：混合动力汽车，CAN，分布式控制，能源总成控制系统1　引　言　　混合动力汽车（HEV）表示有多种动力参与汽车驱动，一般指的是燃油发动机和电机这两种动力。目前，国内和国际上对混合动力汽车的研究和开发方兴未艾，这种车综合了传统汽车引擎驱动与电机驱动的两大优点。主要能

3、源仍然是汽油、柴油。混合动力汽车既充分发挥了燃料发动机持续工作时间长、动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，具有低油耗、低污染的特性。并且，混合动力汽车可以在运行过程中维持电量的均衡，不像纯电动汽车需要配备专用的充电器等配套设备。在不远的将来，混合动力车将与传统燃油车、纯电动车形成三足鼎立的局面。　　混合动力汽车在传统的燃油车的基础上，新增了电机、电池等部件，从而需要电机控制器、电池管理系统、能源总成控制系统对发动机、电机进行协调控制，使各设备工作在高效区，提高能源的利用率，使整车性能最佳。传统燃油车内的制动控制器、变速器控制器、发动机ECU（EngineControlUni

4、t）等电控设备、仪表仪器采用CAN总线进行通讯，CAN总线具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低、多主站等特点，混合动力汽车沿用燃油车的传统，新增的电机控制器、电池管理系统、能源总成控制系统也采用CAN总线联成一体，进行信息的交换。2　CAN总线技术简介　　CAN（ControllerAreaNetouseg(this)">　　针对CFA6470HEV混合动力汽车，我们组建了如图2所示的CFA6470HEV混合动力汽车CAN控制网络。500)this.style.ouseg(this)">　　其中能源总成控制系统、电机控制器以TMS320LF240x（参见TI公司：TMS320L

5、F24xADSPControllersReferenceGuide，1999）系列数字信号处理器为CPU，电池管理系统、数据采集显示器以89C52为CPU。其各节点间的数据信息流图见图3。500)this.style.ouseg(this)">4　混合动力汽车能源总成控制系统CAN接口设计　　混合动力汽车能源总成控制系统作为混合动力汽车的中央处理器，要求实时性高、运算能力强，且要与CAN总线相连，故其CPU选用TI公司内嵌CAN控制器的TMS320LF2407A。4．1　TMS320LF2407ACAN控制器简介　　TMS320LF2407A的CAN控制器模块是一个完全的CAN控制器，该控制

6、器是一个16位的外设模块，完全支持CAN2．0B协议，支持数据帧、远程帧，可工作在标准模式或扩展模式下，它采用邮箱发送、接收数据，对接收邮箱可配置接收屏蔽字，可编程位定时器、可编程中断配置、可编程CAN总线唤醒功能，自动回复远程请求，当发送出现错误或仲裁时丢失数据时，CAN控制器自动重发，具有总线错误诊断功能，可工作在自测试模式下。　　TMS320LF2407A的CAN控制器采用邮箱机制发送、接收数据，有别于一般的CAN控制器。一般的CAN控制器（如SJA1000）只有一个发送数据区、一个接收缓冲区，再加64字节接收缓冲区，当发送不同标识符数据帧时，须改变标识符寄存器。当接收不同标识符数据帧

7、时，屏蔽寄存器须对不同标识符的数据帧都开放。而TMS320LF2407A的CAN控制器有6个邮箱，其中2个接收邮箱（MBOX0、1），2个发送邮箱（MBOX4、5），2个可配置为接收或发送邮箱（MBOX2、3），每个发送邮箱相当于一个发送数据区，每个接收邮箱等同于一个接收数据区，使得TMS320LF2407A在不改变标识符寄存器或接收屏蔽寄存器的情况下最少可接收2帧（最多4帧）不同标识符的数据帧，最少可发送2帧（最多4帧）不同标识符的数据帧，但不可同时为最多，这对发送、接收数据帧类型不多的CAN节点很适用。　　TMS320LF2407A的CAN控制器有15个16位的控制寄存器，这些寄存器控制

8、着CAN的位定时器、邮箱的发送或接收使能、错误状态及CAN的中断等。详细资料见