CAN总线的混合动力汽车控制系统设计(3)
在我国，虽然对于刚起步的网络体系以及信息接口，独立的CAN应用层的协议还没有形成，离一些发达国家还有一定差距，对于CAN总线的研究清华大学、北京航天航空大学己经起步。
对于通信系统混合动力汽车的要求是：较高的实时性，可靠的数据传输，高速的传输速率，较低的误码率；可靠性高表现在发生故障时对车性能的影响小；允许多主网络存在。有效支持分布式控制以及实时控制的串行通信网络是CAN总线具备的特效，能够达到上述要求，并且CAN总线结构有3层：数据链路层、物理层以及应用层，双绞线是其传输数据的介质，1Mbps/(40m)是其能达到的最高通信速率，10km/(5kps)是其能达到的最远传输距离，其挂接设备不能超过110个。CAN总线的工作方式可以以多主方式，拥有灵活的通讯方式以及无需站地址，为了能达到实时要求，可以采用非破坏性总线仲裁技术。另外，为了达到短时间的传输，抗干扰能力的强势的条件，CAN采用短帧结构传输信号。为了实现信息的共享，汽车上线束的减少以及提高数据的可靠性，混合动力汽车常用CAN总线网络结构。对于汽车的安全性、动力性以及燃油经济性，CAN总线网络都能优化，使这些更加完善。
CAN总线的优越性使得被认为是混合动力车最佳通讯协议，在一些专项中指出，新的汽车必须采用CAN总线，CAN通讯网络以及被国内外大部分混合动力汽车采用[4]。
2. 混合动力汽车类型
2.1 混合动力汽车定义及分类
对于混合动力汽车的定义为：有至少一种存储器或转化器安装在汽车上，并且可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。在混合动力汽车中需要至少一个装置能传递电能。
现在大部分的混合动力汽车是通过电动机将电能转化为机械能，在传统的发动机汽车上增加蓄电池组作为电能存储装置。
根据混合动力汽车内部的连接关系，混合动力汽车的动力系统有串联式、并联式以及混联式三种基本结构。
2.2 串联式混合动力汽车（SHEV）
发电机、发动机以及驱动电机三大主要部件构成了串联式混合动力汽车。发动机不能直接驱动汽车而是用于产生电能，然后通过发电机所发出电能，最后用电动机来驱动汽车。为了能使混合动力汽车的行驶路程延长，发电机可以选择向电池充电。通过电池单独驱动电动机式汽车运行，混合动力汽车能零排放行驶。
在串联式混合动力汽车上，电力驱动是唯一的驱动方式，电能由蓄电池以及发电机提供，共同为电动机提供输出来驱动汽车。动力流程图如图2.1所示。当蓄电池的SOC值在一个设定值以下时，发动机会对蓄电池充电。串联式混合动力汽车的优点在于发动机与驱动系统并没有机械地连接在一起，能够使得发动机能工作在一个燃油经济性较高的区域。
由于串联式混合动力汽车能使发动机能够保持在燃油经济性较高的区域，所以排放的气体被控制在较低的量。串联式混合动力汽车的特点是简单、易于控制。并且其动力总成在汽车上布置起来，自由度相对较大，但是在中小型汽车上由于外形以及大质量的原因使得布置起来相对困难，因此这种串联式动力驱动系统较适用于大型汽车。串联式驱动系统的能量经过了机械能-电能-机械能的多次转化，有比较大的能量损失，使得能量利用效率低。