基于can总线的纯电动轿车动力总成控制器的开发研究

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1、天津大学硕士学位论文基于CAN总线的纯电动轿车动力总成控制器的开发研究姓名：周能辉申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：谢辉20031201摘要摘要随着石油能源的日趋紧张以及大气环境的日益恶化，人们迫切需要一种新型“清洁”的交通工具。电动汽车能有效地利用能源，并且能源来源广泛，使用期间具有振动小、噪声低、零排放以及非石油能源等优点，是最有可能代替以石油为能源的传统燃油汽车之一。尽管电动汽车有许多优势，但电动汽车自诞生以来虽然有100多年的历史，时至今日仍难以产业化，除了动力电池的原因外，系统控制和管理技术是另一个重要因素。本文作者围绕国家十五“863”XL纯电动轿车的开发目标，侧

2、重参与了XL纯电动轿车动力总成控制系统的部分研发工作，其中包括CAN总线系统、动力总成控制器硬件开发以及相关开发平台的研制。提出了XL纯电动轿车动力系统分布式控制方案，通过对CAN总线通信原理的深入分析，建立了基于CAN总线的控制网络结构模型，首次开发出一套具有独立知识产权的电动汽车CAN应用层协议。首次开发了基于32位单片机的动力总成控制器，采用了模型化的设计思想以及完善的电磁兼容措旋，所开发的动力总成控制器通过了国家法规要求的电磁兼容、高低温和抗振动测试。、为了动力总成控制器和整车调试的需要，开发了基于CAN总线的硬件在环仿真、监控及标定系统，成为调试过程中的重要开发手段和工具，有效提

3、高了开发工作效率。台架和道路试验表明：动力总成控制器及CAN总线系统可靠实现了整车驱动力矩控制、能量优化管理、回馈制动控制、总线网络管理及系统故障诊断等功能，满足了纯电动轿车整车控制和管理的需要，有效改善了整车动力性、经济性、驾驶性和可靠性。关键词：电动汽车、动力总成控制器、CAN总线、电磁兼容性、硬件在环摘要ABSTRACTDuetopetroleumshortageandairpollution，itisurgenttofindakindof“clean’’vehicle．ElectricvehicleavailablymakesUSeofenergysourcesthatCanbeg

4、ainedwidelybecauseofrioemission，lownoise，smallvibrationandnoneedforpetroleumduringuseperiod．Althoughelectricvehiclehasmanyadvantages，ithashardlybroughtaboutindustrializationsincetheelectricvehicleappeared100yearsago．SystemcontrolandmanagetechnologyarealsoimportantfactorsbesidespowerbaRery．Theautho

5、rparticipatedinsometasksofdevelopingthepowertraincontrolsystemforXLpureelectricvehicle，whichincludethedevelopmentofCANbussystem，thepowertralncontroller’Shardwareandrelativedevelopmenttools．ThedistributedcontrolsystemofXLpureelectricvehicleisbroughtforwardinthisthesis．Andthecontrolsystemnetworkmode

6、lbasedonCANbusisdesignedafterdeeplyanalyzingcommunicationprincipleofCANbus．Application—levelprotocolofCANbusisfirstlydevelopedforXLpureelectricvehicle．ThepowertraincontrolleraccordingtoadoptingtheprincipleofmodularizationandperfectEMCdesignbasedon32一bitmicrocontrollerisdesigned．Itsuccessfullypasse

7、dthroughthetestsofEMC，highandlowtemperature，vibration．Inordertomeetfortheneedofdebuggingthepowertraincontrollerandvehicle，ahardware--in—the-loopsimulatingandmonitoringsystemaredevelopedbasedonCANbus，whichimproved