一种混合动力汽车内部网络架构制造技术

本发明专利技术公开了一种混合动力汽车内部网络架构，包括传统动力系统节点和电驱动系统节点；传统动力系统节点设置在一条高速CAN总线上构成传统动力系统子网；电驱动系统节点设置在另一条高速CAN总线上构成电驱动系统子网；联接传统动力系统子网和电驱动系统子网的网关为混合动力汽车的整车控制器。在本发明专利技术中，采用网关技术把两条功能不同的高速CAN总线集成在一个网络中，区别于传统的单通道网络通讯系统。双通道网络的使用降低了单通道网络的负荷，提高了每条子网络的实时性。同时提高了网络的安全性，分网络控制的优势是当一条网络如果出现故障不会影响到另外一条网络，通过网关进行信息交换，将信息进行共享，充分利用CAN总线的高效率和低成本的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车自动化领域，特别涉及混合动力汽车中众多的汽车电子控制装置之间进行通信的内部局域网系统的体系结构。
技术介绍
随着汽车电子技术的不断发展及对汽车性能要求的不断提高，汽车上的电子设备越来越多。若使用传统的集中式布线，线束长、电气节点数多，早已经不适应当今的发展趋势，而利用现场总线技术搭建分布式车载网络，可以明显简化布线，降低线束成本和整车重量，提高通信可靠性，为汽车的轻量化和智能化提供了可能。全球各大汽车主机厂从上世纪七八十年代就开始汽车总线技术的研究。现如今，CAN/LIN总线已经发展得非常成熟，成为汽车领域总线技术的主流。而FlexRay/MOST等新型总线也在某些高端车上开始投入应用。 依托各种先进的总线技术，灵活搭建基于多总线的车载网络，使汽车电器开发真正实现了现代汽车平台化设计的理念，不仅缩短了开发周期，还可以大大减少开发成本。另一方面，当今世界生态、气候条件不断恶化，各种自然灾害频发，传统石油能源面临枯竭，环境和能源问题已经成为十分严峻的全球课题。如何在促进经济发展、提高工业化水平的同时，尽量减少对环境的破坏，对稀缺能源的利用，是保证经济和社会可持续发展的关键。在这种大背景下，开发新能源汽车成为时代的潮流。混合动力汽车(HEV)既保留传统燃油动力系统，同时加入大容量电池，成为油电结合的车型。目前这种车型在全球新能源汽车市场中占有绝对的优势。这一方面得益于相对纯电动汽车较为成熟的技术。纯电动汽车目前任有一些亟待解决的技术问题没能很好的突破，使其无法在市场上占到很大的份额。另一方面，纯电动汽车的某些驾驶特性可能不完全满足传统燃油汽车客户的需求。以下简要介绍混合动力汽车行驶特性。在怠速、起步和中低速行驶时，发动机停机，依靠高压动力电池使电机驱动整车行驶；常规速度行驶时，发动机启动，依靠发动机的动力驱动汽车行驶，同时多余部分动力用于给电池充电；大负载和急加速时，电机启动，配合发动机工作，是发动机处于最佳工况工作，给汽车提供足够的动力；减速和制动时，动能回收给电池充电，减少能量损失；电池电量不足时，发动机自动启动，驱动汽车行驶并给电池充电。动力电池和启发一体式电机的引入，有效降低了排放，提高了汽车的经济性。目前，汽车包括混合动力汽车的电子可以分成两大类一是汽车电子控制装置，包括动力总成控制、底盘和车身控制、防盗和舒适性控制系统等。二是车载汽车电子装置，包括导航系统、视听娱乐系统等。电子控制装置是汽车电子的核心，由众多的电子电控单元 ECU组成。如发动机控制系统ECM、自动变速箱控制系统TCM、防抱死制动系统ABS、车身控制系统BCM、组合仪表系统ICM、电动助力转向系统EPS等等。其中，混合动力汽车相对常规汽车又新增了许多电气部件，因此增加了更多的电子电控单元。以奇瑞某型混合动力汽车为例，增加的电子电控单元有整车控制器VMS、电池管理系统BMS、电机控制系统MCU、电池均衡器BBS等等。如此众多的电子电控单元集成在一台汽车上，如果采用硬线连接几乎是不可能完成的任务。因为电控单元之间实时传输和共享的数据很多，而且集成如此多的ECU及其附带的通信设备必然会使整车电路异常繁琐和复杂，线束多，重量大，成本高，可靠性低。为了减少通信设备及线束、插件等，减少成本和简化线路，提高电动汽车通讯的实时性、可靠性和应急处理能力，必须采用能够满足高速多路的复用通信系统，以共享方式传送多种控制信息。借助现场总线技术搭建总线网络系统显然是目前最好的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是满足混合动力汽车电子控制装置通讯的实时性、可靠性和应急处理能力的需要，采用能够满足高速多路的复用通信系统，以共享方式传送多种控制信息的混合动力汽车内部通信网络。该混合动力汽车内部系统借助现场总线技术搭建总线网络。本专利技术为实现其目的而采用的技术方案是一种混合动力汽车内部网络架构，包括传统动力系统节点和电驱动系统节点；所述的传统动力系统节点设置在一条高速CAN总线上构成传统动力系统子网；所述的电驱动系统节点设置在另一条高速CAN总线上构成电驱动系统子网；联接所述的传统动力系统子网和电驱动系统子网的网关为所述的混合动力汽车中的整车控制器。进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中所述的传统动力系统子网和电驱动系统子网均为5001ibps高速CAN总线。进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中所述的传统动力系统节点包括发动机控制系统、制动防抱死系统、自动变速箱控制系统、电动助力转向系统、空调控制器、安全气囊模块，车身控制器、组合仪表。所述的电驱动系统节点包括整车控制器、前电机控制器、后电机控制器、充电模块、电池管理系统、电池平衡系统。更进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中所述的电驱动系统子网通过作为网关的整车控制器向传统动力系统子网转发数据，整车控制器发送数据的ID为 408H 和 409H。进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中由所述的电驱动系统子网通过作为网关的整车控制器向传统动力系统子网转发的数据是以整车控制器为发送节点， 以IOOms为周期的周期信号，帧数据长度为8字节。进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中所述的整车控制器发送ID 为408H的每帧数据包括两位的充电线连接状态、两位电池温度报警、一位电池切断指示、 两位的驱动系统故障加上电池电量、电池电压、电池电流各两个字节，其余保留；所述的整车控制器发送ID为409H的每帧数据包括从M位开始的16位表示的电机转速，其余都保&3 甶ο进一步的，上述的一种混合动力汽车内部网络架构中在所述的传统动力系统子网和电驱动系统子网两端的节点单元内主分别设置防止总线在线端信号的反射的终端电阻。在本专利技术中，采用网关技术把两条功能不同的高速CAN总线集成在一个网络中， 区别于传统的单通道网络通讯系统.。双通道网络的使用降低了单通道网络的负荷，提高了每条子网络的实时性。同时提高了网络的安全性，分网络控制的优势是当一条网络如果出现故障不会影响到另外一条网络，通过网关进行信息交换，将信息进行共享，充分利用CAN 总线的高效率和低成本的特点。本方案基于多总线的网络系统架构存在如下的优势1、采用了总线分布式控制技术替代集中式控制，提高了系统安全性，减少了成本。2、采用了两条网络通道，针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配了网络通道。 电驱动系统和传统动力车身系统由于功能的不同，分成两个子网络。子网络之间保留了一定的独立性，一条子网络的运转对另一条子网络不构成太大的影响。当一条子网络出现故障无法正常通信时，另一条子网络仍然能够通信。多总线网络提高了系统的可靠性，维护起来也更加方便。3、两条子网络之间，采用网关技术，在实现信息共享的同时，对整个网络系统进行全局管理，进一步增加了网络的可靠性。下面通过结合具体实施例与附图对本专利技术的技术方案进行较为详细的描述。 附图说明图1是本专利技术混合动力汽车网络系统架构图。图2为整车控制器工作原理图。具体实施例方式图1所示是本专利技术实施例的混合动力汽车网络系统架构图，如图所示，本实施例的整车控制的网络由两条500KBPS的高速CAN总线网络构成，一条CAN总线上的节点是电驱动系统组成电驱动系统子网，也称高速CAN—1子网，另一条本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混合动力汽车内部网络架构，包括传统动力系统节点和电驱动系统节点；其特征在于：所述的传统动力系统节点设置在一条高速ＣＡＮ总线上构成传统动力系统子网；所述的电驱动系统节点设置在另一条高速ＣＡＮ总线上构成电驱动系统子网；联接所述的传统动力系统子网和电驱动系统子网的网关为所述的混合动力汽车的整车控制器（ＶＭＳ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：涂金林，刘孔祥，王平，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34