專利名稱：一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車領域，特別是涉及一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)。
背景技術：
混合動力汽車HEV (Hybrid Electric Vehicle)是一種傳統(tǒng)內燃機系統(tǒng)和電驅動系統(tǒng)的有效組合。與燃油汽車相比，在相同行駛里程的條件下，HEV的燃油經濟性和排放性能較優(yōu)；與純電動汽車相比，改造成本和續(xù)駛里程較優(yōu)。HEV將發(fā)動機、電動機、能量儲存裝置(蓄電池)組合在一起，它們之間的良好匹配和優(yōu)化控制，可充分發(fā)揮內燃機汽車和電動汽車的優(yōu)點，避免各自的不足，是當今最具實際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車?；旌蟿恿ο到y(tǒng)按照發(fā)動機與電機組合的方式，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種構型。串聯(lián)式結構比較簡單，發(fā)動機輸出需全部轉化為電能才能變?yōu)轵寗悠嚨臋C械能， 燃油能量利用率比較低，整車效率受到影響。并聯(lián)式混合動力汽車是指車輛的驅動力由電動機及發(fā)動機同時或單獨供給的混合動力汽車，雖結構較復雜，但傳動效率較高。混聯(lián)式混合動力汽車是同時有串聯(lián)式和并聯(lián)式驅動方式的混合動力汽車，節(jié)能明顯，但結構復雜。傳統(tǒng)車上的控制器局域網CAN(ControIler Area Network)，是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。在當前的汽車產業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來?，F(xiàn)有的汽車動力混合系統(tǒng)多是基于CAN總線的。但由于CAN總線的帶寬較小，傳輸速率不高，隨著動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)量的增加需要兩條甚至多條CAN總線同時存在，而且隨著動力系統(tǒng)對實時性要求的提高，其采用基于事件的觸發(fā)機制越來越體現(xiàn)出一定的局限性。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，以解決基于CAN總線的車用混合動力系統(tǒng)的局限性問題。為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，包括FlexRayA總線，用于作為FlexRayA通道，通過發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；FlexRayB總線，用于作為FlexRayB通道，通過自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊、電池管理系統(tǒng)模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；整車控制模塊，用于根據(jù)車輛反饋的信息通過FlexRayA總線或FlexRayB總線給相應的模塊發(fā)送命令以控制整車的運行；診斷接口模塊，用于通過FlexRayA總線或FlexRayB總線發(fā)送檢測每個模塊狀態(tài)的命令以診斷每個模塊的狀態(tài)，然后通過自診斷故障指示燈顯示故障信息。
優(yōu)選的，所述的系統(tǒng)，還包括所述的發(fā)動機控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接發(fā)動機；所述的變速箱控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接變速器執(zhí)行機構；所述的制動控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接制動器執(zhí)行機構；所述的自動離合器控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電控離合器；所述的電機控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電機；所述的電池管理系統(tǒng)模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接蓄電池。優(yōu)選的，所述的系統(tǒng)，還包括網絡拓撲結構為星形拓撲和總線型拓撲的組合，其中整車控制模塊和診斷接口模塊為星形拓撲的星形連接點，F(xiàn)lexRayA總線和FlexRayB總線均采用總線型拓撲。優(yōu)選的，所述的FlexRay網絡節(jié)點包含兩種模式，包括模式一，包括中央處理器、FlexRay協(xié)議控制器和FlexRay總線驅動器；模式二，包括帶FlexRay協(xié)議控制器的中央處理器和FlexRay總線驅動器。優(yōu)選的，所述整車控制模塊，還用于通過整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器檢測司機鑰匙信號處于點火位置后，在FlexRayA通道上喚醒整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexfeiyA通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexfeiyA通道上其他模塊的Flexfeiy網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayA通道上各個模塊的啟動。優(yōu)選的，所述的診斷接口模塊，還用于診斷接口模塊上的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器在FlexRayA通道啟動后被喚醒，在FlexRayB通道上喚醒診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexRayB通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayB通道上各個模塊的啟動。優(yōu)選的，所述的FlexRayA總線和FlexRayB總線采用靜態(tài)工作模式，所述的靜態(tài)工作模式為將工作循環(huán)按時間順序劃分成不同的時隙，在每個時隙傳輸相應的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，整車控制模塊和診斷接口模塊作為同步節(jié)點，發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊和電池管理系統(tǒng)模塊作為個別節(jié)點，用于當個別節(jié)點的時鐘與同步節(jié)點的時鐘不一致時，校正個別節(jié)點的時鐘。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點首先，本發(fā)明提供一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，采用FlexRay總線連接，F(xiàn)lexRay總線帶寬寬，傳輸速率快，從而比傳統(tǒng)的CAN總線的車用混合動力系統(tǒng)信號傳輸量大，信號傳輸快，并且FlexRay總線可以作為雙通道系統(tǒng)運行，在設計時可以節(jié)省硬件成本，可以更好的控制車輛，更加適合在車輛中使用。其次，F(xiàn)lexRay網絡作為新一代汽車內部網絡的主干網絡，已成為汽車工業(yè)的事實標準，越來越多的車輛會采用FlexRay總線，因而基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)具有廣泛的應用前景。
再次，F(xiàn)lexRay總線采用時間觸發(fā)方式，通過對節(jié)點的時鐘進行校正，使得信號在傳輸?shù)倪^程中不會出現(xiàn)時延，因而基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)對車輛的控制更加靈敏，更加適合在車輛中使用。


圖1是本發(fā)明實施例所述一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)結構圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。CAN總線在汽車的現(xiàn)有動力系統(tǒng)中應用是適宜的。但在事件觸發(fā)的通信過程中，當有幾個信息在同一時間發(fā)送時，會出現(xiàn)網絡交通擁擠現(xiàn)象。這時，CAN協(xié)議基于位競爭的非破壞性仲裁機制能夠保證這些信息以優(yōu)先級的順序發(fā)送，但會使一些信息的傳送出現(xiàn)較大的延時，并且很難在設計時估計一個信息的延時特性。在實時應用系統(tǒng)中，如線控系統(tǒng)，整個網絡的通信調度必須保證信息在任何網絡流量狀態(tài)下都能在一個已知的時間內傳送，但 CAN總線很難滿足這個要求。FlexRay是基于時間觸發(fā)的通信協(xié)議，有更快的數(shù)據(jù)速率，更靈活的數(shù)據(jù)通信，更全面的拓撲選擇和容錯運算。因此FlexRay協(xié)議可以為下一代的車內控制系統(tǒng)提供所需的速度和可靠性。CAN總線最高性能極限為1Mbps，而FlexRay總線的兩個信道上的數(shù)據(jù)速率最大可達到10Mbps，總數(shù)據(jù)速率可達到20Mbit/秒，所以應用在車載網絡上，F(xiàn)lexRay總線的網絡帶寬可以是CAN網絡的20倍之多，F(xiàn)lexRay總線不僅可以像CAN總線這樣的單信道系統(tǒng)一樣運行，而且還可以作為一個雙信道系統(tǒng)運行。因此FlexRay網絡可以作為新一代汽車內部網絡的主干網絡，并已成為是汽車工業(yè)的事實標準。本發(fā)明提供了一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，下面結合具體實施例進行闡述。參照圖1，給出了本發(fā)明實施所述一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)結構圖。FlexRayA總線，用于作為FlexRayA通道，通過發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；FlexRayB總線，用于作為FlexRayB通道，通過自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊、電池管理系統(tǒng)模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；所述的各個模塊采用FlexRay控制網絡連接，采用雙通道非冗余的方式，其中發(fā)動機控制器模塊、制動控制器模塊、變速箱控制器模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的網絡節(jié)點分別與FlexRayA總線連接作為FlexRayA通道；自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊、電池管理系統(tǒng)模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的網絡節(jié)點分別與FlexRayB總線連接作為FlexRayB通道。FlexRay控制網絡的網絡速率可以為2. 5MHZ、5MHZ、8MHZ或者 IOMHz。
整車控制模塊，用于根據(jù)車輛反饋的信息通過FlexRayA總線或FlexRayB總線給相應的模塊發(fā)送命令以控制整車的運行；診斷接口模塊，用于通過FlexRayA總線或FlexRayB總線發(fā)送檢測每個模塊狀態(tài)的命令以診斷每個模塊的狀態(tài)，然后通過自診斷故障指示燈顯示故障信息。進一步，所述的車用混合動力系統(tǒng)，還包括所述的發(fā)動機控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接發(fā)動機；所述的變速箱控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接變速器執(zhí)行機構；所述的制動控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接制動器執(zhí)行機構；所述的自動離合器控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電控離合器；所述的電機控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電機；所述的電池管理系統(tǒng)模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接蓄電池。進一步，所述的車用混合動力系統(tǒng)，還包括網絡拓撲結構為星形拓撲和總線型拓撲的組合，其中整車控制模塊和診斷接口模塊為星形拓撲的星形連接點，F(xiàn)lexRayA總線和FlexRayB總線均采用總線型拓撲。本發(fā)明所述的系統(tǒng)采用的網絡拓撲結構為星形拓撲和總線型拓撲的組合。所述的星形拓撲是一種以中央節(jié)點為中心，把若干外圍節(jié)點連接起來的輻射式互聯(lián)結構。其中整車控制模塊和診斷接口模塊為星形拓撲的星形連接點，星形拓撲能在接收器和發(fā)送器之間提供點對點連接，在高速率和長距離傳輸?shù)膽弥袃?yōu)勢明顯；此外，在檢測到通訊異常的支路后，能主動斷開該支路保護其它支路的通訊，具有故障隔離功能。所述的總線拓撲是一種基于多點連接的拓撲結構，所有的設備連接在共同的傳輸介質上。FlexRayA總線和FlexRayB總線均采用總線型拓撲?？偩€拓撲是為人熟知的汽車網絡架構，結構簡單，易于擴展，因而能有效控制成本。在需要更高帶寬、更短延遲時間或確定性行為，而同時容錯功能并非必需的情況下，總線拓撲非常有用。下面結合實施例對所述的各個模塊進行具體闡述。并聯(lián)式混合動力汽車中，車輛的驅動力由電動機及發(fā)動機同時或單獨供給。發(fā)動機通過變速箱驅動汽車，電力驅動系統(tǒng)通過蓄電池及電動機經耦合同時驅動汽車。發(fā)動機在一定的條件下也為蓄電池充電。發(fā)動機經常工作在最佳狀態(tài)下，起步、加速及高速行駛時電力系統(tǒng)參加工作。兩套動力系統(tǒng)通過耦合機構將兩者動力混合。整車控制模塊根據(jù)車輛反饋的信息，所述的信息包括發(fā)動機和電機以及車輪轉速、當前檔位和蓄電池荷電狀態(tài)(SOC，state of charge)等命令，計算啟動命令、發(fā)動機開啟命令、發(fā)動機和電機轉矩命令，離合器命令、檔位命令和車輪摩擦片制動命令，然后把這些命令發(fā)給相應模塊以控制整車的運行。發(fā)動機控制器模塊根據(jù)發(fā)動機控制命令、輸入轉動慣量、發(fā)動機輸出轉速和發(fā)動機輸入轉矩，輸出發(fā)動機輸入轉速、發(fā)動機輸出轉矩、發(fā)動機油耗和輸出轉動慣量。車輛行駛過程中，傳感器接收駕駛員通過操作手柄、選擇開關和加速/制動踏板傳輸?shù)男盘枺鬟f給變速箱控制器模塊，變速箱控制器模塊根據(jù)接收到的信號，結合當前車輛的行駛狀態(tài)和環(huán)境，利用已有的換檔規(guī)律，對變速器執(zhí)行機構發(fā)出控制指令，完成升檔、降檔或者保持檔位的動作。車輛制動時，整車控制模塊將接收到的制動信息發(fā)送到制動控制器模塊，制動控制器模塊處理信息并提供適當?shù)碾妷合蛄浚员汶妱訄?zhí)行器能夠完成必要的扭矩響應。由于FlexRay總線帶寬寬，可以傳輸大量詳盡的制動信息。從而使機械反應變得非常迅速，提供即時的穩(wěn)定性控制?；旌蟿恿ζ囯x合器與普通汽車不同，不止是在起步和換檔時需要離合器動作，在汽車運行的過程中還要根據(jù)行駛狀況和能量分配的情況，不斷的動作，以實現(xiàn)幾種驅動方式之間的變換。當整車控制模塊發(fā)出接合命令或者松開離合器開關時，自動離合器控制器模塊根據(jù)發(fā)動機轉速、車速以及離合器位置等信號進行判斷，按照一定的控制策略實現(xiàn)電控離合器快速而平穩(wěn)的接合。電機控制模塊用于根據(jù)整車控制模塊的命令控制電機運行，同時接收電池管理系統(tǒng)模塊所發(fā)送的電池狀態(tài)并監(jiān)測電機運行狀態(tài)。診斷接口模塊提供了豐富的診斷功能，能夠檢測影響廢氣排放的故障零部件和發(fā)動機的主要功能狀態(tài)，并且通過自診斷故障指示燈顯示故障信息。電池管理系統(tǒng)模塊可實時監(jiān)測電池狀態(tài)，如電池電壓、充放電電流、使用溫度、預測電池荷電狀態(tài)SOC和防止電池過充過放等，從而達到提升電池使用性能和壽命，提高混合動力系統(tǒng)的可靠性和安全性的目的。上述的各個模塊通過FlexfeiyA總線或FlexfeiyB總線，在FlexfeiyA通道或 FlexRayB通道上傳輸信息，實現(xiàn)相應的功能，進而完成車用混合動力系統(tǒng)的各個功能，實現(xiàn)對車輛的控制。當然，本發(fā)明所述的一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，不僅可以應用于并聯(lián)式混合動力汽車，也可以應用于其他的混合動力汽車中，此處不應理解為是對本發(fā)明的限制。綜上所述，首先，本發(fā)明提供一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，采用 FlexRay總線連接，F(xiàn)lexRay總線帶寬寬，傳輸速率快，從而比傳統(tǒng)的CAN總線的車用混合動力系統(tǒng)信號傳輸量大，信號傳輸快，并且FlexRay總線可以作為雙通道系統(tǒng)運行，在設計時可以節(jié)省硬件成本，可以更好的控制車輛，更加適合在車輛中使用。其次，F(xiàn)lexRay網絡作為新一代汽車內部網絡的主干網絡，已成為汽車工業(yè)的事實標準，越來越多的車輛會采用FlexRay總線，因而基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)具有廣泛的應用前景。進一步，所述的FlexRay網絡節(jié)點包含兩種模式，包括模式一，包括中央處理器、FlexRay協(xié)議控制器和FlexRay總線驅動器；模式二，包括帶FlexRay協(xié)議控制器的中央處理器和FlexRay總線驅動器。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，每個模塊都帶有一個FlexRay網絡節(jié)點，網絡節(jié)點可以有兩種模式，模式一由中央處理器、FlexRay協(xié)議控制器和FlexRay總線驅動器構成；模式一由FlexRay協(xié)議控制器的中央處理器和FlexRay總線驅動器構成。進一步，所述整車控制模塊，還用于通過整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器檢測司機鑰匙信號處于點火位置后，在FlexRayA通道上喚醒整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexfeiyA通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexfeiyA通道上其他模塊的Flexfeiy網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayA通道上各個模塊的啟動。進一步，所述的診斷接口模塊，還用于診斷接口模塊上的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器在FlexRayA通道啟動后被喚醒，在FlexRayB通道上喚醒診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexRayB通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayB通道上各個模塊的啟動。所述的整車控制模塊外接司機鑰匙，可實現(xiàn)司機鑰匙狀態(tài)檢測。當司機鑰匙信號處于點火位置時，將此時的狀態(tài)作為網絡冷啟動觸發(fā)信號，其中，整車控制模塊和診斷接口模塊可以作為啟動節(jié)點，具體冷啟動過程為通過整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器檢測司機鑰匙信號處于點火位置后，也就是檢測到網絡冷啟動觸發(fā)信號后，在FlexRayA通道上喚醒整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexRayA通道上傳輸喚醒信號，喚醒 FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；進而完成了 FlexRayA通道上各個模塊的啟動。在FlexRayA通道上各個模塊的啟動后，喚醒了診斷接口模塊上的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器，在FlexRayB通道上喚醒診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay 總線驅動器，然后在FlexRayB通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexRayB通道上其他模塊的 FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；進而完成了 FlexRayB通道上各個模塊的啟動。綜上所述，F(xiàn)lexRay總線區(qū)別于CAN的單通道系統(tǒng)，可以作為雙通道系統(tǒng)運行，在設計時可以節(jié)省硬件成本，更加適合在車輛中使用。進一步，所述的FlexRayA總線和FlexRayB總線采用靜態(tài)工作模式，所述的靜態(tài)工作模式為將工作循環(huán)按時間順序劃分成不同的時隙，在每個時隙傳輸相應的數(shù)據(jù)。下面以由FlexRayB總線構成的FlexRayB通道為例進行闡述。FlexRayB通道的每個循環(huán)共包括35個靜態(tài)時隙，其中，將電池管理系統(tǒng)模塊發(fā)送的總電壓、總電流、電池荷電狀態(tài)SOC和總功率等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第1個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊；將電池管理系統(tǒng)模塊發(fā)送的最大電池單體電壓及其單體編號、最低電池電壓及其編號、最高電池單體溫度及其編號和最低電池單體溫度及其編號等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第9個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊和電機控制器；將電池管理系統(tǒng)模塊發(fā)送的充、放電電流限值、主繼電器狀態(tài)和預充電繼電器狀態(tài)等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第12個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊；將電機控制器模塊發(fā)送的電機實際轉速和實際轉矩等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第2個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊；將電機控制器模塊發(fā)送的電機電流、電機溫度和逆變器溫度等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第6個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊和電池管理系統(tǒng)模塊；將自動離合器控制器模塊發(fā)送的離合器位置、電流和轉速等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第3個時隙，其接收節(jié)點為整車控制模塊；將自動離合器控制器模塊發(fā)送的離合器溫度、離合器電池電壓和離合器當前控制模式等作為一幀數(shù)據(jù)，放在第11個時隙，其接收節(jié)點為整
9車控制模塊；整車控制模塊發(fā)送的針對其他模塊的控制命令，占用35個靜態(tài)時隙中的其他時隙。綜上所述，F(xiàn)lexRay是基于時間觸發(fā)的通信協(xié)議，有更快的數(shù)據(jù)速率，更靈活的數(shù)據(jù)通信，每個數(shù)據(jù)在相應的時隙到來時傳輸，可以降低數(shù)據(jù)的時延，使車輛控制更加靈敏。進一步，整車控制模塊和診斷接口模塊作為同步節(jié)點，發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊和電池管理系統(tǒng)模塊作為個別節(jié)點，用于當個別節(jié)點的時鐘與同步節(jié)點的時鐘不一致時，校正個別節(jié)點的時鐘。在本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，網絡采取分布式時鐘同步方式，將整車控制模塊和診斷接口模塊作為同步節(jié)點，將發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊和電池管理系統(tǒng)模塊作為個別節(jié)點。時鐘同步過程完成了一個通信周期的初始化，同時測量并存儲時間偏差值。時間偏差值包括相位偏差和頻率偏差。當個別節(jié)點的時鐘與同步節(jié)點時鐘有所出入時，就會出現(xiàn)時鐘校正錯誤。在收到任意一條同步信息后，個別節(jié)點會將其時鐘與同步節(jié)點的時鐘相比較，并根據(jù)同步需要做出必要的變化，修正各個模塊之間的時間偏差，最終使得通信網絡內的各個模塊的時間實現(xiàn)同步。綜上所述，F(xiàn)lexRay總線采用時間觸發(fā)方式，通過對節(jié)點的時鐘進行校正，使得信號在傳輸?shù)倪^程中不會出現(xiàn)時延，因而基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)對車輛的控制更加靈敏，更加適合在車輛中使用。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上對本發(fā)明所提供的一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1.一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，其特征在于，包括FlexRayA總線，用于作為FlexRayA通道，通過發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、 制動控制器模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；FlexRayB總線，用于作為FlexRayB通道，通過自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊、電池管理系統(tǒng)模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；整車控制模塊，用于根據(jù)車輛反饋的信息通過FlexRayA總線或FlexRayB總線給相應的模塊發(fā)送命令以控制整車的運行；診斷接口模塊，用于通過FlexRayA總線或FlexRayB總線發(fā)送檢測每個模塊狀態(tài)的命令以診斷每個模塊的狀態(tài)，然后通過自診斷故障指示燈顯示故障信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā)動機控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接發(fā)動機； 所述的變速箱控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接變速器執(zhí)行機構； 所述的制動控制器模塊，一端連接FlexRayA總線，一端連接制動器執(zhí)行機構； 所述的自動離合器控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電控離合器； 所述的電機控制器模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接電機； 所述的電池管理系統(tǒng)模塊，一端連接FlexRayB總線，一端連接蓄電池。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，網絡拓撲結構為星形拓撲和總線型拓撲的組合，其中整車控制模塊和診斷接口模塊為星形拓撲的星形連接點，F(xiàn)lexRayA總線和FlexRayB總線均采用總線型拓撲。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的FlexRay網絡節(jié)點包含兩種模式， 包括模式一，包括中央處理器、FlexRay協(xié)議控制器和FlexRay總線驅動器； 模式二，包括帶FlexRay協(xié)議控制器的中央處理器和FlexRay總線驅動器。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述整車控制模塊，還用于通過整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器檢測司機鑰匙信號處于點火位置后，在FlexRayA通道上喚醒整車控制模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器； 然后在FlexRayA通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayA通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayA通道上各個模塊的啟動。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的診斷接口模塊，還用于診斷接口模塊上的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器在FlexRayA通道啟動后被喚醒， 在FlexRayB通道上喚醒診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點的FlexRay總線驅動器；然后在FlexRayB通道上傳輸喚醒信號，喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的 FlexRay總線驅動器；再喚醒FlexRayB通道上其他模塊的FlexRay網絡節(jié)點的中央處理器；完成FlexRayB通道上各個模塊的啟動。
7.根據(jù)權利要求1至3任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的FlexRayA總線和FlexRayB總線采用靜態(tài)工作模式，所述的靜態(tài)工作模式為將工作循環(huán)按時間順序劃分成不同的時隙，在每個時隙傳輸相應的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求1至3任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，整車控制模塊和診斷接口模塊作為同步節(jié)點，發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、 制動控制器模塊、自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊和電池管理系統(tǒng)模塊作為個別節(jié)點，用于當個別節(jié)點的時鐘與同步節(jié)點的時鐘不一致時，校正個別節(jié)點的時鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于FlexRay總線的車用混合動力系統(tǒng)，以解決基于CAN總線的車用混合動力系統(tǒng)的局限性問題。所述的系統(tǒng)包括FlexRayA總線通過發(fā)動機控制器模塊、變速箱控制器模塊、制動控制器模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接；FlexRayB總線通過自動離合器控制器模塊、電機控制器模塊、電池管理系統(tǒng)模塊、整車控制模塊和診斷接口模塊的FlexRay網絡節(jié)點分別與所述模塊連接。本發(fā)明所述的系統(tǒng)采用FlexRay總線連接，F(xiàn)lexRay總線帶寬寬，傳輸速率快，且可以作為雙通道系統(tǒng)運行，設計時可以節(jié)省硬件成本，更加適合在車輛中使用。
文檔編號B60W10/06GK102328655SQ201110192090
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者劉彪, 莊江麗, 李潤鑫 申請人:北京交通大學