混合动力客车整车控制器硬件设计

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1、I混合动力客车整车控制器硬件设计孙瑞张戟(同济大学)摘要：基于模块化设计思想，介绍了混合动力客车整车控制器硬件设计。在Multisim10．0和SEAT电路设计与分析功能辅助下，设计了电源模块、模拟信号输入模块、转速测量模块、开关量输入模块、通信模块。测试与调试结果均表明，所设计的整车控制器具有高精度、高速度和高可靠性，满足功能和性能要求。’关键词：混合动力客车整车控制器Multisim10．0SEATCBUcontrollerhardwaredesignofcoupledbusAbstact：Basedonthemoduledesignidea，introducesthecontroller

2、hardwaredesignofhybridCBUbus．Designedpowermodule，simulationsignalinputmodule，revolutiontestingmodule，quantumdigitalinputmodule．communicationmodulewiththeassistantofMuhisim10．0andSEATcircuitdesignandanalysis．Thetestandadjustmentresultshow：thedesignedCBUcontrollerhashighaccuracy，highspeedandhighreliab

3、ility，whichcansatisfytherequirementsoffunctionandperformance．Keywords：HybridElectricBus，HybridControllerUnit，Multisim10．0，SEAT1前言调各子系统控制器，实现能量的合理流动与分配，并对与之相关的故障进行诊断，设计了整车控制器面对能源与环境双重压力，我国从本世纪初就把(HCU)。HCU硬件是整车控制器系善统的基础，它必须发展新能源汽车作为提高产业国际竞争能力、保持社具有高精度、高速度和会经济可持续发展的重大战略举措。在各种技术路线高可靠性才能满足整中，混合动力已成为车用动力节

4、能减排的主要技术方车控制器功能及性能向，在我国“863计划”重大专项中，混合动力亦被列需求。HCU通过CAN总线与发动机控制器、图1混合动力客车驱动系统为新能源汽车的主要技术路线。2009年1月，国家“十城千辆”电动汽车计划正式启动。这意味着混合动超级电容电池组管理器等子系统ECU进行通信，能力客车迎来了巨大的发展机遇。够直接提取驾驶员手柄挡位信号、加速或制动等信号，并直接输出启动马达、节气门电机位置等控制信2整车控制器(HCU)系统简介号。其系统功能简图如图2所示。钥匙数本项目混合动力客车驱动系统如图1所示。当混开关信号肩动马达控制信号字信合动力客车处于低速、怠速工况时，可通过电池组驱制动踏

5、板信号节气门电机控制信号号加速踏板信号动电动机；当混合动力客车处于启动、加速工况时，由制动踏板信号HCUCAN发动机控制器一ISG和电池组共同驱动电动机。在超级电容电池组的卜＼超级电容电冷却水温度信号池组管理器功率调峰作用下，发动机可以始终维持在最佳工况点主电机转速信号主驱动电机附近运行，效率更高。在这一总体设计要求指导下，为控制器了对启动、加速、减速等驾驶员指令准确识别，进而协图2HCU系统功能简图2010．3．KECHEJISHU《客车技术》团3HCU硬件系统模块化设计果良好的1T型滤波器。为加速踏板电位器、制动踏板电位器及节气门位“模块化”是现代硬件设计的主流方法，它大大提置传感器等提供

6、的5v参考电压不能够从PCB的5V高了硬件平台的灵活性与兼容性。在模块化设计思想电源平面直接(或经稳压二极管)引出，否则由此产生的指导下，将HCU具体分解为：MCU最小系统模块、的EMC、浪涌等问题会使这一简便方案得不偿失。为电源模块、模拟信号输入模块、转速测量模块、开关量此专门采用适合汽车级的三端稳压器TL431。其快速输入模块、数字信号输出模块、通信模块。MCU最小启动特性使其在很多应用场合成为取代稳压二极管系统模块的设计采用了Motorola公司生产的具有的优秀芯片。调节TL431外接电阻R1、R2可获得40MHz工作主频，64位浮点运算能力的MPC555微2．5～36v之间的任一电压(

7、图3)。另外，对电源支路处理器。数字信号输出模块的设计采用了低端开关一定要做好旁路与滤波。在Mutisim中建立仿真模型TLE6240，高端开关BTS724G和H桥驱动芯片如图3。利用瞬态分析(TransientAnalysis)可以看出，TLE6209R。将Rl、R2、R3分别调整为lOOklq、lOOk12、1．8kft后，3．1电源模块在24V输人电压下其输出端电压为5V(图4)。混合动力客