2．3數據信息編碼定義

本系統CAN總線采用29位標識符，滿足通常混合動力汽車控制中控制命令、工作狀態、測試數據傳輸的要求。每幀信息最多8個字節的數據不會占用總線時間過長，從而保證了數據通信的實時性。由于信息量較多，在此僅以電池管理系統發送的兩幀數據為例，介紹通信地址及信息定義，見表2、表3(表3中X表示不存在或保留)。

表2 通信地址分配表

表3 參數字節定義

在數據打包過程中，對于有相關關系的數據打包到一個消息幀，以保證數據發送效率，充分利用通信帶寬。對于需要快速發送的數據，數據長度盡可能短，以保證傳輸時間足夠短，提高數據傳送的實時性。

2．4消息調度

消息調度是CAN總線應用協議的重要部分。為了保證總線通信的實時性，減少總線通信的通信量和負載，需要合理的調度方式。為了實現系統控制目標，在通信協議中定義了事件觸發、定時發送和應答響應3種調度方式，分別調度非周期實時性消息、周期實時性消息、周期非實時性消息、非周期非實時性消息以及查詢消息。在定時發送的調度方式中，按照控制系統對其實時性要求的高低，依次設定了10、50、100、200、500ms的時間間隔。如動力總成控制器發送給電機的扭矩控制指令，由于實時性要求較高，采用了10ms更新一個數據，而實時性相對較低的量(如電池組的電氣狀態)則采用了100ms發送一次。為了發揮CAN系統中遠程幀(由節點發送，以請求發送具有相同標識符的數據幀)的優勢，還采用了應答響應的調度方式，如協議中電池單體模塊狀態信息，如果要每個電池單體模塊狀態信息都傳輸的話，必將帶來總線的負載的增加，同時從控制角度來看，也沒有這樣的必要，因此，采用了遠程請求的方式來傳輸。圖2是CAN信息發送流程圖，圖3是CAN信息中斷接收流程圖。

2．5故障診斷及處理

系統運行時的故障和處理主要由各ECU來處理，并向CAN總線發送信息。具體為：電機故障主要由電機控制器來監測，然后通過CAN總線發送到網絡上，主控制器接收故障信息并判斷是否為重大故障，如是重大故障則采取相應措施，切斷主繼電器，動力電池停止供屯如果是一般故障則采取相應的策略排除故障；電池故障由電池管理系統監測，并向網絡發送信息，主控制器收到故障信息后，作相應處理，故障也分一般故障和重大故障。CAN總線通信是XL2000混合動力轎車控制的紐帶，總線通信的故障主要是總線節點脫離，或是負載過高導致嚴重事故，所以要隨時監控電機控制器、電池管理系統的節點狀態和總線的負載。如果節點脫離，則需要停車重啟控制系統；若是負載過高，則報警。

圖2 CAN發送流程圖

圖3 CAN接收流程圖

3 試驗驗證

系統采用250Kpbs的通信波特率，結合臺架試驗和CAN總線實際通信。結果證明：系統各ECU工作正常，各控制器之間通過CAN總線通信，實現了傳感器測量數據的信息共享、控制指令的發送和接收，達到了系統設計指標及功能；CAN總線工作穩定、可靠，具有較強的抗干擾能力，完全滿足混合動力汽車實時控制要求。圖4～圖7發動機轉速在1200、1600、2000、2400 r／min下XL2000混合動力汽車臺架試驗系統負荷特性試驗曲線，除去燃油消耗外，其它的數據信息是通過CAN總線接收的。其中，曲線系列1～系列7分別為司機踏板位置(％)、節氣門開度(％)、發動機水溫、燃油消耗率、系統扭矩輸出、電機扭矩指令、電機的電壓、電流、電池的剩余電量。