深度混合动力汽车CAN网络设计及研究

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1、第1期机械设计与制造2015年1月MachineryDesign&Manufacture35深度混合动力汽车CAN网络设计及研究刘龙龙，一，杨．Y-林。，盖福祥(1．南京航空航天大学能源与动力工程学院，江苏南京210016；2．吉利汽车上海电子传动有限公司，上海201501)摘要：在分析了国内某新型深度混合动力汽车系统结构和各个控制单元功能的基础上，设计了该型混合动力系统的整车CAN网络，主要包括总线网络拓扑结构和应用层协议的制定；根据CAN2．0B标准规范，提出报文ID分配原则，并根据通讯报文的实时性要求和诊断需求，制定了整车报文ID分配区间和各个控制器之间的通讯报

2、文。最后，利用CANoe进行总线负载率的性能仿真，并在转毂实验台进行实车NEDC工况测试，结果表明该网络通信性能满足实时性和可靠性要求。关键词：混合动力汽车；CAN网络设计；性能仿真中图分类号：TH16；U469．72文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)01—0035—04CANDesignandResearchofFullHybridElectricVehicleLIULong—long一，YANGZheng-lin，GAIFu—xiang(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityo

3、fAeronauticsandAstronautics，JiangsuNanjing210016，China；2．GeelyAutomotiveShanghaiElectricTransmissionCo．，Ltd．，Shanghai201501，China)Abstract：Basedontheanalysisofsystemstructureofanetylef2hybridelectricvehicle，thecontrollerareanetwork(CAN)isdesigned，includingthechoiceofnetworktopologyandth

4、edesignofcommunicationprotoco1．BasedontheCAN2．0Bstandard，theallocationprincipleofIDandcommunicationmessagesamongECUisgiven．Finally，thepe~ancesimulationresuhunderuseofCANoeandvehiclerotarydrumtestshowscommunicationpe咖17nonceissatisfied．KeyWords：HybridElectricVehicle；CANDesign；Performance

5、Simulation从图1可以看出，系统包含的控制器较多，各主要控制器的1引言功能，如表1所示。在运行时，HCU接收各个控制器发送的数据，由于混合动力汽车搭载了发动机、驱动电机、高压动力电池根据这些参数控制整车的工作模式和各ECU的工作，各ECU之和动力复合装置等子系统，使得整个汽车的控制十分复杂，对数间也会通过CAN进行数据通讯。同时，ECU应具有故障自诊断据传输的实时性和可靠性要求更高，容错和可靠性能很好的能力，HCU能根据这些故障信息，判断出故障等级并进行故障容CAN(controllerareanetwork)总线技术可以满足混合动力汽车的错处理。控制要求。2

6、某新型深度混合动力汽车系统结构某新型深度混合动力汽车的系统结构框图，如图1所示。其特点是通过设计新的动力耦合机构实现各动力源的协调工作。车中的控制器主要有整车控制单元(Hcu)、发动机管理系统(EMS)、电池管理系统(BMS)、双电机控制系统(PEU2和PEU2)、高压油泵管理系统(OPC)、制动能量回收系统(ACMH)、一键式起停(PEPS)以及传统车的控制单元等。由于控制器的数量增加，对于数据传输的实时『生和可靠要求高，在该混合动力汽车中，各个控制器之间通过CAN总线进行通讯，如图1中虚线所示；高压电主要是供给电机、高压油泵和电动空调，传递路线如图中的粗线所示；其

7、它各图1某型混合动力汽车整车结构框图个控制器的供电由蓄电池提供，如图1中细实线所示。Fig．1StructureofFHEV来稿日期：2014—07—05基金项目：国家高技术研究发展计~(863计划)资助项目(2011AA11A207)作者简介：刘龙龙，(1989一)，男，山东人，硕士研究生，主要研究方向：混合动力汽车CAN总线技术；杨正林，(1952一)，男，江苏人，硕士研究生，教授，主要研究方向：电动汽车整车控制技术36刘龙龙等：深度混合动力汽车CAN网络设计及研究第1期表1各控制器主要功能待时间，同时也影响信息滤波的适用性。因此，对于报文ID的