一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法及系统，动力电池控制器BMS向发动机控制器EMS传送动力电池的SOC值和健康状态值，发动机控制器EMS根据动力电池的SOC值和健康状态值向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当动力电池的SOC值达到下限值时，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电；发动机控制器EMS根据蓄能电池的SOC值和健康状态值向DC/DC控制器发送工作模式请求；当蓄能电池的SOC值达到下限值时，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电。本发明专利技术通过CAN总线实现48V系统各控制单元之间的信号交互，实现更为精准的控制，既节约线束，又提高可靠性，减少错误率。

A Control Method and System of Hybrid Electric Vehicle Based on CAN Communication

The invention relates to a control method and system of hybrid electric vehicle based on CAN communication. Power battery controller BMS transmits SOC value and health status value of power battery to engine controller EMS, engine controller EMS transmits motor mode request to motor controller BSG according to SOC value and health status value of power battery, and motor control when SOC value of power battery reaches lower limit value. The BSG control motor charges the power battery; the EMS engine controller sends the request of working mode to the DC/DC controller according to the SOC value and health status value of the energy storage battery; when the SOC value of the energy storage battery reaches the lower limit, the DC/DC controller controls the discharge of the power battery to the energy storage battery. The invention realizes signal interaction among control units of 48V system through CAN bus, realizes more accurate control, saves wiring harness, improves reliability and reduces error rate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法及系统
本专利技术涉及一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法及系统。
技术介绍
随着客户群体对车辆配置需求的增加，汽车上的电子设备越来越多，尤其是智能化的设备逐渐增多，48V的电源系统拥有更大容量的电池，可以解决现有可能出现的电量不足问题；另外，为了满足日益严苛的油耗和排放法规要求，单纯靠提高发动机的燃油效率，很难实现排放标准，但48V系统可以通过集成更多的节能技术，来实现降低汽车油耗。同时，48V系统也能够通过合理分配电机与发动机的动力分配，来实现更强的加速性能，为客户群体提供更好的加速体验。CAN总线特点及应用优势：低成本；多主串行数据通信协议总线；根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文，灵活实现各种通讯；极高总线利用率；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息；通信速率可达1Mbps；无损失总线仲裁；可靠的错误处理和检错机制，可靠性高（假设一台装备了CAN的车辆每年运行2000小时，总线速率为500kbps，25%的总线负载。这种情况下，每1000年才会有一个错误检测不到）；节点在错误严重的情况，自动退出总线。现有燃油车微混合动力系统（48V）分为两种：48V系统（P0）和48V系统（P2）。48V系统（P0）：电机位于发动机前侧。48V系统（P2）：电机位于发动机与变速箱之间。如图6所示，48系统（P0）的电机处于P0位置（位于发动机的前侧），这种布置位置对整车的改动最小，其组成机构包含集成HCU的EMS+发动机、BSG+电机、BMS+48V电池（动力电池）、DCDC+DCDC控制器（DC/DC控制器）和蓄能电池（12V电池），系统内各控制信号通过多个线束传递，控制指令容易出差错，可靠性较差，同时由于线束过多增加了布线难度，也加大了车辆负重。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法及系统，能够有效减少线束，保证系统控制的可靠性。基于同一专利技术构思，本专利技术具有两个独立的技术方案：1、一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法，包括发动机、电机、动力电池和蓄能电池，其特征在于：动力电池控制器BMS向发动机控制器EMS传送动力电池的SOC值和健康状态值，发动机控制器EMS根据动力电池的SOC值和健康状态值向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当动力电池的SOC值达到下限值时，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电；发动机控制器EMS根据蓄能电池的SOC值和健康状态值向DC/DC控制器发送工作模式请求；当蓄能电池的SOC值达到下限值时，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电。进一步地，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池允许的最大充电电流和最大充电电压，向电机控制器BSG发送指令，限定电机输出的扭矩值和输出电压值。进一步地，当蓄能电池的SOC值低于下限值，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池SOC值和电池健康状态值、当前动力电池允许的最小放电电流和最小放电电压、当前DC/DC控制器的电压值和电流值，向DC/DC控制器发送指令，限定DC/DC控制器在动力电池高压端和蓄能电池低压端的电压值、电流值。进一步地，发动机控制器EMS根据油门踏板和制动踏板信号，获取驾驶员相应的需求扭矩，向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当电机处于扭矩控制模式下，电机控制器BSG控制电机输出所需分配的扭矩。进一步地，当电机处于扭矩控制模式下，电机控制器BSG控制电机输出所需分配的扭矩时，发动机控制器EMS根据发动机运行工况、电机的允许能力、动力电池的SOC值，向电机控制器BSG发送指令，限定电机输出的扭矩值。进一步地，发动机控制器EMS根据油门踏板信号、制动踏板信号、档位信号、动力电池SOC值和健康状态值，启动能量回收模式，向电机控制器BSG发送电机工作模式请求，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电，即将回收的动能转化为电能。进一步地，能量回收模式下，发动机控制器EMS向电机控制器BSG发送指令，限定电机的输出电压值和扭矩值。进一步地，发动机控制器EMS根据怠速启停按键信号、油门踏板信号、制动踏板信号、档位信号和动力电池SOC值，启动怠速启停模式，同时向仪表传送怠速启停状态信号。2.一种实现上述方法的系统，其特征在于：发动机控制器EMS与动力电池控制器BMS、电机控制器BSG、DC/DC控制器、仪表通过CAN通讯总线连接。本专利技术具有的有益效果：本专利技术通过CAN总线实现48V系统各控制单元之间的信号交互，实现系统电源管理、扭矩分配、能量回收、怠速启停等控制，实现更为精准的控制，既节约线束，又提高可靠性，减少错误率。附图说明图1为本专利技术动力电池充电控制信号交互示意图；图2为本专利技术动力电池放电控制信号交互示意图；图3为本专利技术扭矩分配控制信号交互示意图；图4为本专利技术能量回收控制信号交互示意图；图5为本专利技术怠速启停控制信号交互示意图；图6为现有燃油车微混合动力系统结构示意图。具体实施方式实施例一：基于CAN通讯的混合动力车控制方法电源管理控制：动力电池（48V电池）充电：如图1所示，动力电池控制器BMS向发动机控制器EMS传送动力电池的SOC值和健康状态值，发动机控制器EMS根据动力电池的SOC值和健康状态值向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当动力电池的SOC值达到（或接近）下限值时，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电，即电机工作在发电机模式。充电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池允许的最大充电电流和最大充电电压，向电机控制器BSG发送指令，限定电机输出的扭矩值和输出电压值。当48V电池的SOC值达到（或接近）上限值时，根据48V系统所处的状态，来请求电机处于其他的工作模式。动力电池（48V电池）放电：发动机控制器EMS根据蓄能电池的SOC值和健康状态值向DC/DC控制器发送工作模式请求；当蓄能电池的SOC值达到（或接近）下限值时，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池（12V电池）放电。放电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池SOC值和电池健康状态值、当前动力电池允许的最小放电电流和最小放电电压、当前DC/DC控制器的电压值和电流值，向DC/DC控制器发送指令，限定DC/DC控制器在动力电池高压端和蓄能电池低压端的电压值、电流值。扭矩分配控制：如图3所示，发动机控制器EMS根据油门踏板和制动踏板信号，获取驾驶员相应的需求扭矩，向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当电机处于扭矩控制模式下，电机控制器BSG控制电机输出所需分配的扭矩。扭矩分配时，发动机控制器EMS根据发动机运行工况、电机的允许能力、动力电池的SOC值，向电机控制器BSG发送指令，限定电机输出的扭矩值。能量回收控制：如图4所示，发动机控制器EMS根据油门踏板信号、制动踏板信号、档位信号、动力电池SOC值和健康状态值，启动能量回收模式，向电机控制器BSG发送电机工作模式请求，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电，即将回收的动能转化为电能。能量回收时，发动机控制器EMS向电机控制器BSG发送指令，限定电机的输出电压值和扭矩值。发动机带动电机转动时，无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法，包括发动机、电机、动力电池和蓄能电池，其特征在于：动力电池控制器BMS向发动机控制器EMS传送动力电池的SOC值和健康状态值，发动机控制器EMS根据动力电池的SOC值和健康状态值向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当动力电池的SOC值达到下限值时，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电；发动机控制器EMS根据蓄能电池的SOC值和健康状态值向DC/DC控制器发送工作模式请求；当蓄能电池的SOC值达到下限值时，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN通讯的混合动力车控制方法，包括发动机、电机、动力电池和蓄能电池，其特征在于：动力电池控制器BMS向发动机控制器EMS传送动力电池的SOC值和健康状态值，发动机控制器EMS根据动力电池的SOC值和健康状态值向电机控制器BSG发送电机工作模式请求；当动力电池的SOC值达到下限值时，电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电；发动机控制器EMS根据蓄能电池的SOC值和健康状态值向DC/DC控制器发送工作模式请求；当蓄能电池的SOC值达到下限值时，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电。2.根据权利要求1所述的基于CAN通讯的混合动力车控制方法，其特征在于：电机控制器BSG控制电机向动力电池进行充电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池允许的最大充电电流和最大充电电压，向电机控制器BSG发送指令，限定电机输出的扭矩值和输出电压值。3.根据权利要求1所述的基于CAN通讯的混合动力车控制方法，其特征在于：当蓄能电池的SOC值低于下限值，DC/DC控制器控制动力电池向蓄能电池放电时，发动机控制器EMS根据当前动力电池SOC值和电池健康状态值、当前动力电池允许的最小放电电流和最小放电电压、当前DC/DC控制器的电压值和电流值，向DC/DC控制器发送指令，限定DC/DC控制器在动力电池高压端和蓄能电池低压端的电压值、电流值。4.根据权利要求1至3任何一项所述的基于CAN通讯的混合动力车控制方法，其特征在于：发动机控制器EMS根据油门踏板...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊景坤，王聪，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34