基于SAEJ1939的混合动力客车ABS控制系统

J1939协议通讯的核心是负责数据传输的传输协议。数据的拆分和打包重组。一个J1939的报文单元有8 Byte的数据场，因此，一次只能传输8 Byte的数据。如果要发送的数据超过8 Byte，则要拆分成小的数据包，每个数据包只有8 Byte的数据，分批发送。数据场的第1 Byte从1开始作为报文的序号，后面的7 Byte用来存放数据。报文被接受后，按照序号重新组合成原来的数据。连接管理主要对节点之间连接的建立和关闭、数据的传输进行管理。其中定义了5种帧结构：发送请求帧、发送清除帧、结束应答帧、连接失败帧，以及用来全局接受的广播帧。节点之间通过一个节点向目的地址发送一个请求帧而建立连接。在接受到发送请求帧以后，节点如果有足够的空间来接受数据并数据有效，则发送清除帧，开始数据的传送。如果存储空间不够或数据无效，则发送连接失败帧，关闭连接。如果数据接受全部完成，则节点发送一个结束应答帧，关闭连接。
2．3 HEV车辆数据共享模式
图3为HEV混合动力客车通讯网络拓扑结构，其中，HCU为整车控制器，TCU为电机控制器，ABS为刹车防抱死系统控制器，BCU为电池控制器。在此混合动力客车CAN总线拓扑网络通讯系统中采用双总线结构，各个控制器分别挂接在两条CANL和CANH上，其总线的通讯速率均为250 kbit·s-1。整车控制器起到网关的作用，各个控制器时刻都向整车控制器HCU报告当前状态或HCU向各个控制器转发控制命令。同时在此总线上，各个控制器可以从总线上实时接收或发送报文信息，从而实现了对报文信息的共享。

3 ABS控制系统实现
设计的混合动力ABS控制系统是依据混合动力汽车制动力控制系统的需求分析和控制策略，所发送和接收的报文都符合SAE J1939标准。信息报文是CAN通讯的主要手段。SAE1939标准规定CAN通信的报文只能采用数据帧格式，而不允许采用远程帧，其远程帧请求功能通过SAE J1939标准的参数实现。SAEJ1939／71子标准中对参数和参数组进行了具体说明。
为共享控制混合动力系统的参数和由ABS系统投入时，能和其他控制器协调工作，需要用到SAEJ1939标准的参数和参数组，并在其控制系统中的应用进行说明。
(1)ABS系统自检信息参数组。该参数组主要是在系统上电的情况下，ABS系统ECU完成对自身各个部件的自检后发送信息以说明系统是否正常。如果ABS系统正常，则HCU通知驾驶员，系统正常，可以投入运行。如果ABS系统不正常，HCU不投人工作并以通知驾驶员。其报文格式如表1所示。

(2)EBC1制动控制参数组。该参数组主要是ABS控制器系统向整车控制器HCU发送控制信息，以通知HCU车辆处于的制动强度以及ABS是否处于监控状态或处于调节状态。如果车辆的减速度值没有激活ABS使之处于调节状态，则ABS控制系统通知HCU，电机可以参与制动，回收能量。如果此时减速度值较大，车辆处于强度制动，则ABS控制器通知HCU解除电机制动，制动过程由ABS系统来调节，报文格式如表2所示。

(3)ABS系统扭矩请求参数组。该参数组用来传输电机状态参数和HCU所计算的电机制动力矩的大小。如果电机处于正常工作状态，则根据控制要求，电机可以参与低强度或中强度制动。如果电机失效，则此时的制动可以由系统的补气阀提供制动力矩。其报文格式如表3所示。

4 结束语
SAE J1939通讯协议是目前汽车电子控制领域最全面的通讯协议，了解并掌握这个协议对于开发我国自主汽车电子控制协议具有帮助。目前国内众多科研机构已开展了基于J1939协议的混合动力汽车许多研究，并且部分厂家已经试制出了混合动力产品，但都没有量产。而混合动力ABS制动力控制与能量回收仍处于研发阶段，此项研究将进一步推动混合动力汽车的发展。