[发明专利]增程器系统网络架构

说明书

本发明提供一种增程器系统网络架构，包括整车控制器VCU、发动机控制器EMS、动力电池控制系统BMS、增程器控制器RCU和电机控制器GCU，整车控制器VCU、增程器控制器RCU和动力电池控制系统BMS通过两根屏蔽双绞线相互并联，组成Private_CAN网络，在屏蔽双绞线总线的两端各有终端电阻，发动机控制器EMS、增程器控制器RCU和电机控制器GCU通过两根屏蔽双绞线相互并联，组成ER_CAN网络，在屏蔽双绞线总线两端各有终端电阻。本方法采用基于CAN总线网络的两级分层式控制结构，整车控制器VCU接受驾驶员输入指令，协调控制增程器控制器RCU和动力电池控制系统BMS。将RCU，EMS，GCU等功率控制单元间的通信整合进内部ER_CAN网络使得系统功能划分更明晰，从而使得增程器系统具有更好的扩展性。

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车增程器系统，特别是涉及一种新能源汽车增程器的网络架构。

背景技术

增程器系统是增程式电动汽车最重要的组件之一，对改善动力电池性能、提高整车能量利用效率和增加车辆续驶里程等方面起着重要作用。增程器系统一般由蓄电池、发动机/电机组及辅助功率控制器(APU)，发动机控制器(EMS)，电机控制器(GCU)等构成。发动机在整个增程器结构中充当原动机，当动力电池电量较低时，用来将燃料的化学能转化为机械能带动发电机发电。发动机与电机之间通过藕合装置连接，通过动力藕合装置保证发动机和电机转速与转矩的同步性。电机采用交流永磁同步电机，当增程器启动时，电机作为电动机将电能转化为机械能拖拽发动机启动，发电工况时，电机则作为发电机将机械能转化为电能，输出给动力电池以增加车辆行驶里程。

为了保证增程器系统实时有效的运行，对增程式系统进行准确的控制是必要的。针对增程器系统的控制主要有两种形式，即集中控制和分层控制。集中控制是一种采用整车控制器管理增程器，对发动机、动力电池、发电机、驱动电机和整流器统一集中管理，如图3所示集中式增程器控制系统结构。典型的分层控制则是一种通过设计独立的控制系统(如APU方案)，把增程器系统中的发动机、发电机作为一个整体单独进行控制，实现增程器系统的分层控制，整车控制器(VCU)向APU控制器发送需求功率指令，APU控制器根据相关控制策略控制发动机/电机的转速和转矩，达到稳定发电的目的，如图4所示为分层式APU增程式控制系统结构。

采用集中式控制时，控制系统集成度较高，整车控制器VCU需要接收驾驶员输入指令并处理发动机系统以及动力电池系统各个部件信号，另外还需要接收并处理来自发电机控制器和驱动电机控制器的信号。整车控制任务繁重，并且功能划分不够明晰。此外由于增程器控制器相关的功能被集成在整车控制器中，当需要对增程相关控制策略进行维护或升级时需要对整车控制器进行维护增加了复杂度。APU分层控制方案能够减轻VCU工作负载，使VCU专注处理驾驶员指令相关任务，但由于EMS，GCU，APU处于同一级CAN网络，增加了网络节点，加重网络负载，不利于实时性要求较高的通信。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低网络负载的增程器系统网络架构。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增程器系统网络架构，包括整车控制器VCU、发动机控制器EMS、动力电池控制系统BMS、增程器控制器RCU和电机控制器GCU；

所述整车控制器VCU、增程器控制器RCU和动力电池控制系统BMS通过两根屏蔽双绞线相互并联，组成Private_CAN网络，在屏蔽双绞线总线的两端各有终端电阻；

所述发动机控制器EMS、增程器控制器RCU和电机控制器GCU通过两根屏蔽双绞线相互并联，组成ER_CAN网络，在屏蔽双绞线总线两端各有终端电阻。

作为对本发明增程器系统网络架构的改进：

所述整车控制器VCU接受驾驶员输入指令，协调控制增程器控制器RCU和动力电池控制系统BMS；