探析CAN總線在新能源汽車電機控制器程序升級中的應用

丁永康

摘 要 在新能源汽車當中，其極為重要的組成部分之一即為電機，而電機控制器是實現對新能源汽車進行靈活、準確控制的關鍵部件。及時更新升級電機控制器的程序，也是保障該控制器能夠具有良好應用效能的重要前提。在這一背景下，本文將通過結合相關研究資料，將CAN總線引入其中，對CAN總線在新能源汽車電機控制器程序升級中的實際應用進行簡要分析研究。

關鍵詞 CAN總線;新能源汽車;電機控制器;程序升級

引言

通常每一輛新能源電動汽車中至少會有一個電機控制器，但由于受到車內空間有限等因素的影響，使得調試與運維電機控制器的難度相對較大。而通過采用CAN總線對電機控制器定期進行程序升級，則可以在無須將其拆卸的情況下，實現對新能源汽車電機的有效控制。本研究可為CAN總線在新能源汽車電機控制器程序升級中的有效運用，提供相關理論參考與實踐指導幫助。

1在新能源汽車電機控制器程序升級中使用CAN總線的設計思路

新能源汽車電機控制器的程序升級，實際上就是在電機控制器的核心主控芯片的Flash中，寫入已經完成編譯的目標文件。本文在設計將CAN總線應用其中，以有效實現新能源汽車電機控制器程序升級時，通過參考相關研究資料，設計采用用戶應用程序，完成電機控制器主控芯片當中Flash編程與代碼升級的目的[1]。即首先對所選取的主控芯片中的Flash進行區間劃分，使之具有兩個獨立性相對較高的區間A與B。分別用于對用戶bootloader和正常執行程序進行有效存儲。在掉電復位之后，芯片只負責對用戶bootloader程序進行執行。但該程序需要先等待2s，如果經由CAN總線發送的燒寫請求在2s內被接收，則此時相應的總線數據將被一一接收，待其全部接收完成后再燒寫程序區。反之如果燒寫請求在2s內無響應，則將直接跳轉至程序區，按相關要求進行用戶執行程序的正常運行即可。

相較于傳統的新能源汽車電機控制器程序升級方式，通過將CAN總線引入其中可以有效突破CCS的制約，實現整體程序遠程在線升級。相關人員可根據實際需要，有選擇性地只對某部分代碼或子函數進行更新升級，例如整體電機控制器程序不變，至更新電機控制算法或對其中的部分關鍵參數進行更新。利用此種方式，在無須暫停電機控制器運行或是將其拆卸下來的情況下，即可有效更新與調試運行電機控制器程序，因此具有較高的操作便捷性和高效性，同時對控制程序升級成本也具有一定的積極效用。

2新能源汽車電機控制器程序升級中CAN總線的實際應用分析

2.1 應用要點

（1）程序定位轉移

由于在將CAN總線應用在新能源汽車電機控制器程序升級中時，需要對其主控芯片Flash進行區間劃分，劃分出的兩個區間各自獨立。因此為實現程序準確定位，需要相關工作人員依照主控芯片中劃分的具體Flash空間，對其中各程序分布進行統一明確，避免代碼相互越界而干擾整個程序升級。例如工作人員可分別在劃分出的FlashA與FlashE中燒寫用戶boot程序與用戶程序，并在.cmd文件中映射各Flash空間，以便對程序起始與終止地址、程序入口地址等進行清晰、準確制定[2]。

在程序轉移中時，考慮到絕大多數電機控制器主控芯片當中的Flash某扇區的運行程序，無法對非本扇區以外的扇區進行擦除、燒寫，而是需要先將Flash存儲器當中存儲的程序，搬移至主控芯片中的SRAM當中，才能執行擦除、燒寫Flash存儲器操作。因此本文認為，在運用CAN總線更新升級電機控制器程序時，還需要使用專門的while循環，配合使用指針結構，使得程序能夠順利轉移至主控芯片SRAM當中，由此根據實際需要靈活擦寫Flash存儲器。

（2）解析文件格式

.out文件中涉及的信息內容眾多，其中僅有一部分為真正可執行代碼。因此在運用CAN總線升級程序時，需要先使用專業的數據轉換工具將所需的有用信息如與裝載相關的代碼、地址信息等，從.out文件中進行準確提取。通過對.out文件進行相應轉化，使之成為與燒寫要求相符合的Hex格式文件。該格式文件中每一行均有相應的一條Hex記錄，在確定文件具體格式后，由上位機對文件進行準確讀取并根據具體格式進行規范解析。待解析完畢后，所產生的相關信息數據將統一經由CAN總線傳輸至用戶boot程序，其在接收到CAN總線傳輸的解析后的數據后，將根據Hex文件當中的地址與數據信息，在相應地址中準確寫入數據。

2.2 應用流程

在實際將CAN總線應用在新能源汽車電機控制器的程序升級中時，首先需要上電復位跳轉至用戶boot，隨后對燒寫需求進行準確判斷，如果需要進行燒寫，則需要在保障和上位機之間實現正常連接的情況下，對所有接收數據進行校驗。否則需要重新判斷燒寫需求直至其需要燒寫。待數據校驗合格后再集中存儲至SRAM當中，如果此時數據未能通過校驗，則需要請求上位機重發并重新進行校驗。直至所有數據均已完成接收后，需對Flash API進行靈活調用并在此基礎上進行燒寫即可，直至燒寫完畢。最后重新跳轉至用戶程序上即有效完成整體程序升級。

3結束語

總之，在新能源汽車電機控制器程序升級中，積極采用CAN總線，可在不拆卸原電機控制器的前提下，遠程在線完成程序升級與控制。因此相關工作人員在實際運用CAN總線時，還需結合具體情況，并嚴格依照相關規定要求，對程序定位與轉移、文件格式解析等關鍵點進行嚴格把控，明確其具體應用流程，以便能夠充分發揮CAN總線優勢效用，順利完成程序更新升級。

參考文獻

[1] 李騰飛.新能源汽車電機控制器硬件在環測試系統研究[D].北京：北京交通大學，2019：61-63.

[2] 王健健.新能源電動汽車電機控制系統設計[D].蘇州：蘇州大學，2019：45.