增程式电动汽车APU控制系统设计.pdf

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1、第53卷第3期V01．53No．3农业装备与车辆工程AGRICUI。，IrURALEQUIPMENT＆VEHICI卫ENGINEERING2015年3月Mar；ch2015doi：10．3969乃．issn．1673—3142．2015．03．003增程式电动汽车APU控制系统设计尹安东，赵旭，江昊(230009安徽省合肥市合肥工业大学机械与汽车工程学院)[摘要]通过对增程式电动汽车动力辅助单元的工作原理与特性的研究分析，设计一种基于cAN总线的APu控割系统。基于Mc9s12x系列的双核微控单元，设计了数据采集模块。转速控枣l模块和CAN通信模块

2、，利用双核运行环境提高了CAN通信和控制系统的实时性；运用TeⅡus进行了通信模块的开发、调试与监测．并搭建实验台架进行APu控制系统测试，验证了所设计的APU控制系统的有效性。[关键词]增程式电动汽车；动力辅助单元；控制系统；CAN总线；双核[中图分类号]u469．72[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2015)03—0010一05D憾ignofA心HaryPo骶rU疵C佃trolSysteInforExteIIded_砌ngeElec蛹cVemcleYinAndong，ZhaoXu，JiangHao(SchoolofMachine

3、ry卸dAutomobileEn舀neering，HefeiUnivers畸ofTechnolog)，，He如iC畸，ArI

4、luiProvince230009，China)[Abstl传Ict]AnAu)【iliaryPowerunit(APu)contmlsystembasedonCANbusw踮pmposedinthispaper．neprinciplesandcharacteristiesoftheAPuinExtended—RallgeElec血Veh珧(E—REV)wereanalyzedind赫l，确edataacqu觚onmodul

5、e，speedcontmlmoduleandCANcommunicationmoduleweredesignedusingMC9S12XseriesmicmcontroUerwhichh鹊dual—coremicr0contIDlunit．Thereal—timeped’omlanceoftheCANco栅unicationaIldcontmlsystemwaLsimpmvedduetoutilizationof出edual—cof￡resource．Thecommunicationmodulewasdeveloped，debuggedandmon

6、i吣redusingtheTeUus．AnexperimentalbenchwaLsalsobuilttotesttIleAPUcontrolsystem．Accordingtot}Ieexperimentalresuhs，tIleeⅡbctivenessoftlledesignedAPUcontrolsystemwasverified．[Keywords】extended—r纽geelectricvehicle；au，【iuarypowerunit；contcolsystem；cANbus；dua工一coreO引言当代汽车能源消耗巨大，由此带来的

7、世界性能源危机和环境污染问题推动了新能源汽车的不断发展，增程式电动汽车(Extended—RangeElectricVehicle，E—REV)是新型电动汽车发展方向之一。由发动机、发电机组成的辅助动力单元(AuxiliaryP0werUnit，APU)是E—REV的主要总成，其对改善动力电池性能、提高整车能量利用效率和增加续驶里程等起着重要的作用。为保证APU高效运行，充分发挥其性能，对APu进行实时有效的控制是必要的【1l。目前主要有两种方式：一是用整车控制器进行集中控制，如乌日娜所采用的典型结构【2】：二是设计独立的APU控制系统实现分层控制

8、，如曹桂军等所采用的结构唧。前者集成度高，但整车控制系统任务繁重；后者APU响应快，但控基金项目：国家“863”节能与新能源汽车重大专项(编号：2013BAG08801)资助项目；国家新能源汽车产业技术创新工程项目。收稿日期：2014一11—04修回日期：2014一11一12制器节点增多，CAN网络的实时性尤为重要。本文设计了一种独立的APu控制系统。基于S12X双核微控单元．进行控制系统的功能设计、软硬件设计．深入研究了单双核环境对cAN网络实时性的影响，优化CAN网络通信，最后搭建实验台架进行测试，验证了该APu控制系统的合理性和有效性。1AP

9、U控制系统的功能设计1．1APU控制系统结构与工作原理E-REV的APU是由一款汽油发动机和一个三相永磁同步电机组成。其中