CN102673405A - 一种适用于纯电动车的整车控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于纯电动车的整车控制方法及系统，通过软件对整车状态进行故障分级，并针对每个等级都设有特定的处理方式，对纯电动车进行整车控制，使整车控制、管理更加科学、有序，有利于节约控制资源，在硬件上，采用三里相互独立的CAN总线分别连接电机控制器、储能系统控制器和仪表盘，使数据传输互不影响，且传输速度加快，使整车控制反应更快、更准。
Description
技术领域
本发明涉及纯电动汽车的整车控制，具体涉及一种适用于纯电动汽车的整车控制方法及系统。
背景技术
随着我国汽车的快速发展和普及，汽车的节能和减排问题变得越来越重要。尽管目前内燃机的电控技术和三元催化等排气净化技术的应用，使汽车的排放和油耗降到了很低的程度，但不可能从根本上解决汽车的排放和能源问题。而电动汽车则是解决此问题的最佳方法和途径。全国各大汽车厂商、研究院所等纷纷投入大量人力财力对新能源汽车进行研究生产。
国家发展和改革委员会制定了 《新能源汽车生产准入管理规则 》，从2007年11月1日起实施 ，要求企业生产新能源汽车产品必须掌握动力、 驱动 、控制系统三大核心技术之一 。其中控制系统在纯电动汽车中主要指整车控制器。
现有纯电动整车控制功能简单，主要控制和算法仍然由电机控制器实现。由于电机控制器的设计主要是针对对电机的控制而开发设计，在硬件平台上不能满足整车控制的需要，因此有必要对现有技术进行改进。
经初步检索，发现申请号为201110150261.8的中国发明专利公开了一种纯电动汽车智能整车控制器，其技术方案为：一种纯电动汽车智能整车控制器，是一个多输入、多输出、数模电路共存的复杂系统，其各个功能电路相对独立；主要包括：基于GPS/GPRS远程监控模块、最小应用系统模块，电源模块，CAN通讯模块，串口通讯模块，数模输入输出模块；其特征在于，它是由一种基于单片机实现多功能的嵌入式控制器，所述控制器具有A/D、PWM、I/O三种信号输入接口，接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶。
上述技术方案公开的是纯电动车整车控制器的具体结构，与本发明的技术方案不同。
发明内容
现有的纯电动汽车没有整车控制或有整车控制器但控制功能过于，仅实现网关功能和简单输入输出功能，主要的控制功能和算法由电机控制器实现，针对这一现状，本发明供一种适用于纯电动车的整车控制方法及系统。
本发明采用的技术方案是：一种适用于纯电动车的整车控制方法，包括：
（一）、将车辆在实际运行过程中所处不同故障状态的参数进行分等级编程，针对不同的故障状态制定相应的整车运行模式，并将不同整车运行模式的控制命令进行编程，将上述程序存入整车控制器内；
（二）、整车控制器采集车辆状态信息判断此时的整车工作状态及驾驶员的驾驶意图，并判断车辆现在所处的故障状态；
（三）、确认故障状态之后选择相应的整车运行模式，再将相关控制指令发送给电机控制器，电机控制器根据控制命令控制驱动电机工作。
进一步地，步骤（一）中所述故障状态分为正常、一般故障和严重故障三类，故障状态为正常车辆按照正常运行模式运行，故障状态为一般故障车辆按照限功运行模式运行，故障状态为严重故障车辆停车。
进一步地，步骤（二）中的整车状态信息包括加速踏板状态，制动踏板状态，档位开关状态，车速，气压传感器信号，总线电压，总线电流，单体电池温度，单体电池电压，电机控制器工作状态及电机转速信号，其他子系统如储能系统，DCAC电源，空压机，助力转向系统的工作状态。
进一步地，所述正常运行模式具体为检测到整车状态信息正常，电机的控制指令没有异常并能得到合理的反馈如电压电流反馈、电机转速反馈，此时整车控制器判断整车故障状态为正常，进入正常模式运行，调用正常模式的程序模块，依照司机驾驶意图和整车功率需求控制应给出的转速、扭矩指令，指令经过功率修正模块后传递给电机控制器。
进一步地，所述限功运行模块具体为整车控制器检测到的整车状态有异常状况且判断为一般故障，则车辆此时进入限功模式运行，在限功模式下，调用限功运行模式程序模块对驱动电机的功率进行限制，经功率修正后，控制驱动电机运行。
一种适用于纯电动车的整车控制系统，包括整车控制器、电机控制器、储能系统控制器和仪表盘，所述储能系统控制器连接所述电机控制器，所述整车控制器分出三路CAN总线分别连接所述电机控制器、储能系统控制器和所述仪表盘。
本发明的优点在于：1、对车辆运行状态进行分类，并针对每一个故障状态设定相应的运行模式，使得整车控制过程更有条理，更有序；
2、提出故障信息分级分类处理方式，将故障状态分为三级，而在各级故障里面又提出分类处理方式，根据不同的故障类别进行不同的故障处理；
3、在整车控制的数据传送结构上提出三路独立CAN总线连接方式：分别连接所述电机控制器、储能系统控制器和所述仪表盘，每一个部件单独占有一路CAN总线，使得数据传输互不影响，传输速度也大大加快，整个控制过程更加流畅。
附图说明
图1为本发明所述控制方法流程示意图；
图2为本发明所述整车系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明进行进一步地说明。
一种适用于纯电动车的整车控制方法，通过对软件整车状态进行故障分级，并针对每一级都设有特定的处理方式，对纯电动车进行整车控制，具体包括：
（一）、将车辆在实际运行过程中所处不同故障状态的参数进行分等级编程，针对不同的故障状态制定相应的整车运行模式，并将不同整车运行模式的控制命令并进行编程，将上述程序存入整车控制器内；
（二）、整车控制器采集车辆状态信息判断此时的整车工作状态及驾驶员的驾驶意图，并判断车辆现在所处的故障状态；
（三）、确认故障状态之后选择相应的整车运行模式，再将相关控制指令发送给电机控制器，电机控制器根据控制命令控制驱动电机工作。
对车辆运行状态进行分类，并针对每一个状态设定相应的运行模式，使得整车控制过程中出现的问题都可以得到针对性的解决，有利于节约资源，整车控制、管理更加科学、有序。
作为本发明的进一步实施方式，步骤（一）中所述故障状态分为正常、一般故障和严重故障三类，故障状态为正常车辆按照正常运行模式运行，故障状态为一般故障车辆按照限功运行模式运行，故障状态为严重故障车辆停车。
作为本发明的进一步实施方式，步骤（二）中的整车状态信息包括加速踏板状态，制动踏板状态，档位开关状态，车速，气压传感器信号，总线电压，总线电流，单体电池温度，单体电池电压，电机控制器工作状态及电机转速信号，其他子系统如储能系统、DCAC电源、空压机、助力转向系统的工作状态。
作为本发明的进一步实施方式，所述正常运行模式具体为检测到整车状态信息正常，电机的控制指令没有异常并能得到合理的反馈如电压电流反馈、电机转速反馈，此时整车控制器判断整车故障状态为正常，进入正常模式运行，调用正常模式的程序模块，依照司机驾驶意图和整车功率需求控制应给出的转速、扭矩指令，指令经过功率修正模块后传递给电机控制器。
作为本发明的进一步实施方式，所述限功运行模块具体为整车控制器检测到的整车状态有异常状况且判断为一般故障，则车辆此时进入限功模式运行，在限功模式下，调用限功运行模式程序模块对驱动电机的功率进行限制，控制驱动电机运行。
如图1所示，本发明控制方法的流程为：车辆开始运行，车辆状态信号输入至整车控制器，整车控制器通过分析这些信号，判断此时的整车工作状态及驾驶员的驾驶意图，并判断车辆现在所处的故障状态，如果鉴定为严重故障，则发出停车的命令，如果鉴定为一般故障，则启用限功运行模式，经功率修正后，对驱动电机进行限功控制，如果鉴定为正常，则启用正常运行模式，依照司机驾驶意图和整车功率需求控制应给出的转速、扭矩指令，指令经过功率修正模块后传递给电机控制器。
如图2所示，一种适用于纯电动车的整车控制系统，包括整车控制器、电机控制器、储能系统控制器和仪表盘，所述储能系统控制器连接所述电机控制器，所述整车控制器分出三路CAN总线，其中CAN1连接电机控制器，CAN2连接储能系统控制器，CAN3连接仪表盘。
在整车控制的数据传送结构上提出三路独立CAN总线连接方式，每一个部件单独占有一路CAN总线，使得数据传输互不影响，传输速度也大大加快，整个控制过程更加流畅。
上述实施方式仅为优选实施方式，用于进一步详细地说明本发明技术方案，并不对本发明作任何限制，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质及技术启示下所作的变形或润饰，均应视为在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于纯电动车的整车控制方法，其特征在于，包括：
（一）、将车辆在实际运行过程中所处不同故障状态的参数进行分等级编程，针对不同的故障状态制定相应的整车运行模式，并将不同整车运行模式的控制命令并进行编程，将上述程序存入整车控制器内；
（二）、整车控制器采集车辆状态信息判断此时的整车工作状态及驾驶员的驾驶意图，并判断车辆现在所处的故障状态；
（三）、确认故障状态之后选择相应的整车运行模式，再将相关控制指令发送给电机控制器，电机控制器根据控制命令控制电机工作。
2.根据权利要求1所述一种适用于纯电动车的整车控制方法，其特征在于，步骤（一）中所述故障状态分为正常、一般故障和严重故障三类，故障状态为正常车辆按照正常运行模式运行，故障状态为一般故障车辆按照限功运行模式运行，故障状态为严重故障车辆停车。
3.根据权利要求1所述一种适用于纯电动车的整车控制方法，其特征在于，步骤（二）中的整车状态信息包括加速踏板状态，制动踏板状态，档位开关状态，车速，气压传感器信号，总线电压，总线电流，单体电池温度，单体电池电压，电机控制器工作状态及电机转速信号，其他子系统如储能系统，DCAC电源，空压机，助力转向系统的工作状态。
4.根据权利要求2所述一种适用于纯电动车的整车控制方法，其特征在于，所述正常运行模式具体为检测到整车状态信息正常，电机的控制指令没有异常并能得到合理的反馈如电压电流反馈、电机转速反馈，此时整车控制器判断整车故障状态为正常，进入正常模式运行，调用正常模式的程序模块，依照司机驾驶意图和整车功率需求控制应给出的转速、扭矩指令，指令经过功率修正模块后传递给电机控制器。
5.根据权利要求2所述一种适用于纯电动车的整车控制方法，其特征在于，所述限功运行模块具体为整车控制器检测到的整车状态有异常状况且判断为一般故障，则车辆此时进入限功模式运行，在限功模式下，调用限功运行模式程序模块对驱动电机的功率进行限制，控制驱动电机运行。
6.一种适用于纯电动车的整车控制系统，包括整车控制器、电机控制器、储能系统控制器和仪表盘，所述储能系统控制器连接所述电机控制器，其特征在于，所述整车控制器分出三路CAN总线分别连接所述电机控制器、储能系统控制器和所述仪表盘。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120919 |