整车电气设计架构

数据帧由 7 个不同的位场组成：即帧起始、仲裁场、 控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束。数据场长 度可为 0。CAN 协议具有标准信息帧和扩展信息帧两种 格式，区别在于标准帧采用 11 位标识符（ID）,而扩展帧 采用 29 位标识符。标准格式和扩展格式数据帧如图所示。
各个位场定义如下：
（1） SOF（帧起始）：标志总线空闲状态，并使所 有站点同步；
电机设定转速、加速、制 动、正反转、启动停止命 令等
发动机转速、扭矩、功率； CVT当前速比、CVT极限位置
发动机空燃比、点火系统 等在各种工况下的控制
电池电压、温度、充放电电流、 启动停止命令等 功率强度、剩余电量、报警信 息等
电机设定转速、设定扭矩、正 反转、发动机设定转速、设定 扭矩；各个部件的启动停止命 令；车辆工作模式和整车的运 行状况等
车辆管理单元是整车控制的核心，以整车的性 能最优为目标，控制车辆的运行状态、能源分配， 协调和发挥各部分的优势。其功能如下：
（1）汽车驱动控制功能根据驾驶员的要求以 及相应的车辆运行状态、工况，计算驱动转矩， 控制电机驱动控制系统和发动机控制系统满足工 况要求。
（2）制动能量回馈精控选p制pt 根据制动踏板的开度、5
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整车通信网络
对于混合动力汽车，很多部分都由独立的电子
控制器进行控制。为了将整个电动汽车内各系统 进行统一管理，实现数据共享和相互之间协同工
作，我们采用CAN总线进行数据传递。
CAN网络是现场总线技术的一种，它是一种 架构开放、广播式的新一代网络通信协议，称为
控制器局域网现场总线。CAN网络原本是德国 BOSCH公司为欧洲汽车市场所开发的。CAN推 出之初是用于汽车内部测量和执行部件之间的数
来自电机驱动控制单元、 CVT与发动机ECU、电池管 理系统、人机界面的所有 信息
自身的状态
接收总线上所有信息
驾驶员加速指令
——————
驾驶员制动指令
——————
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CAN通信原理
现场总线是
一种开放式实
时系统，它只
具有简化的网 精选ppt
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因出错帧和超载帧由硬件（集成芯片）自动发送，设 计员直接面临的是数据帧和远程帧，而汽车控制通信网络 中远程帧的使用甚少，因此我们只要研究与设计数据帧结 构。
（4）高安全性，可靠的错误检测和处理机制
CAN总线通信网络节点发送的报文遭到破坏后，可自 动重发。节点在错误严重的情况下具有自动切断的功能。
整车控制系统主要由6个部分7个节点构成，6个部分 是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、人机界面和状态传感器。7个节 点是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、加速踏板、制动踏板和人机界面。 其中车辆控制单元是主节点，其他节点为从节点。
（2）仲裁场：标准格式帧的 RTR 位为远程请求位，
可用于要求数据。扩展格式帧的 SRR位为替代远程请求
位，IDE 为扩展标识位；
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（3) 控制场：共 6 位，DLC 告知随后的数据域的长 度。
整车电气设计及整车CAN通讯
2010-5-9
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发展概况
在全球提倡环境保护和石油能源紧缩的情况下， 传统汽车已经不能适应人们的节能减排需求，新 型汽车纷纷兴起。
纯电动车EV是未来汽车发展的目标，但受限 于电池技术，安全性和性能得不到保障，成本高 昂。
在这种情况下，混合动力微车HEV作为过渡模
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整车控制系统网络拓扑图如下所示：
人机界面
车辆管理 单元
CAN总线
CVT与发 动机ECU
电机驱动 控制单元
电池管理 系统
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HEVCAN总线节点分析表：
节点 电机驱动控制单元
CVT与发动机ECU 电池管理系统
车辆管理单元
人机界面 加速踏板 制动踏板
发送信息
接收信息
电机转速、扭矩、温度；电枢 电流、电压、报警信号和错误 代码等
式具有很高的市场契合度，成本较低，受电池技
术限制较小，性能与安全性都有很高的保障性，
预计在未来十年内会占据适当的市场份额，加上
国内新能源汽车市场处于萌芽状态，在此时介入
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整车系统结构示意图
发动机
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电气系统整体配置框图
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整车以车辆管理单元（VMU）作为主控制单 元，以电机驱动控制单元（PMU）、电池管理系 统（BMU）、CVT和发动机ECU及相关控制电器 作为从控制单元，以发动机、电动机和蓄电池组 作为控制对象。
据通信。在现代轿车的设计中，CAN总线被广泛
的采用，奔驰、宝马、大众等汽车都采用了CAN
总线进行控制器的联网精。选ppt
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CAN总线的特点如下：
（1）数据传输距离远，传输速率高
根据物理层实现的不同最远传输距离可达10km，最 高传输速率可达1Mbit/s。
（2）多主、广播式通信
CAN通信网络没有网络地址之分，各个主设备的通信 采用广播式通信。网络中各个节点都可以发送和接收报文， 节点根据报文的标识符决定接收或屏蔽该报文。原理上网 络可连接节点数量不限，但局限于物理层实现。
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（4）故障诊断及保障提供安全和诊断服务，充电和 驱动时的安全保障，故障的诊断监控车辆温度、冷却系统、 车辆的运行状态监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、 过热，必要时切断主断路器。
（5）车辆状态监视通过通讯网络采集车辆状态信息， 通过人机界面显示给司机。
（6）通讯管理整车通讯的主节点，接收来自电机驱 动控制单元、发动机控制单元、电池管理系统、人机界面 的所有信息，发送电机设定转速、设定力矩、正反转信息， 各个部件的启动停止命令，车辆的工作模式和整车的运行 状况等。
（3）CSMA/CD+AMP总线访问仲裁机制
CAN总线采用CSMA/CD+AMP总线访问仲裁机制。 各个节点实时对总线信号进行监测，当总线出现空闲时， 节点才允许发送数据。而当总线上同时有超过两个节点同 时传送报文时，则采用“无损逐位仲裁”的方法来仲裁总 线控制
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权，优先级高的报文拥有最高优先权，没有来得及发送的 报文则等待并重新发送。报文的优先级由报文的标识符决 定。这样拥有较高优先级的报文会赢得仲裁并能够保证在 一定时间内发送成功，从而保证了通讯的实时性。