CN105388793A - 车辆整车控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆整车控制器，包括中央处理器，中央处理器通过信号线分别与电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块、低端驱动模块、电机控制模块、电机检流模块、CAN通讯模块连接。本发明的优越效果在于：通过模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块对采集的信号进行处理后并输送至中央处理器，中央处理器通过CAN通讯模块与整车CAN网络通信，通过中央处理器控制各继电器的用电负载按需工作，通过中央处理器控制电机控制模块实现选档、换档，使车辆整车控制器在行车过程中随时获取车辆的行驶状态，准确采集驾驶员的操作信息，分析整车各部件的运行状况，以及协调各机构的动作，结构简单，安全可靠，降低了成本。

Description

车辆整车控制器
技术领域
本发明涉及车辆电控技术中的整车控制技术领域，特别涉及一种车辆整车控制器。
背景技术
目前，世界上使用最多的汽车自动变速箱主要有三种类型：第一种是液力自动变速箱，简称AT；第二种是电控机械式自动变速器，简称AMT；第三种是机械无极自动变速器，简称CVT；其中，AMT由于具有传动效率高，机械结构紧凑，工作可靠等优势自八十年代以来备受各大汽车厂家欢迎，其研究也在逐渐升温。AMT开发技术的核心为变速箱控制器的软硬件开发，以实现乘用汽车一致性强、灵活性高、以及舒适性，并且考虑到不同的运行模式，实现不同的效果，还需进一步改善与完善。从市场的需求以及安全、环保和节能产品发展的潮流角度来看，开发AMT技术，尤其核心技术控制器的开发，对提高汽车产品技术含量，加强竞争力十分现实，但目前中国国内AMT系统的控制器大多从国外进口，成本较高，而且结构也比较复杂，同时国内AMT系统的控制器主要控制对象为阀，而被控对象为电机的目前还不成熟或停留于研究阶段。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种车辆整车控制器。所述的车辆整车控制器应用于24V电动机械式自动变速箱系统，所述车辆整车控制器的被控对象包括但不限于电机的机械式自动变速箱、高压配电柜以及整车驱动电机。
本发明是通过如下技术方案实现的：
车辆整车控制器，包括中央处理器，所述中央处理器通过信号线分别与电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块、低端驱动模块、电机控制模块、电机检流模块、CAN通讯模块连接。
优选地，所述模拟量采集模块的信号输入端分别与选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。所述模拟量采集模块采集选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器的模拟信号，并将所采集的模拟信号传输至中央处理器。
优选地，所述开关量采集模块的信号输入端分别与手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。所述开关量采集模块采集手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器的开关量信号，进而使中央处理器获得开关量信号。
优选地，所述频率量采集模块的信号输入端与输出轴转速传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。所述频率量采集模块采集输出轴转速传感器的频率信号，进而使中央处理器获得频率信号。
优选地，所述电机检流模块的信号输入端与选档电机、换档电机连接，其信号输出端与中央处理器连接。所述电机检流模块对选档电机、换档电机进行电流的检测。
优选地，所述低端驱动模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与水泵继电器、风扇继电器、附件接触器、主控接触器、附件预充接触器、主控预充接触器、空调使能继电器、转向泵使能继电器、空压机使能继电器、DC/DC使能继电器连接，通过中央处理器控制各继电器的用电负载按需工作。
优选地，所述电机控制模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与选档电机、换档电机连接，进而实现选档、换档。
优选地，所述CAN通讯模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与标定设备接口、换档控制器、电机控制器、电池管理系统、仪表CAN网络端口连接。所述中央处理器的信号经CAN通讯模块传输至标定设备接口、换档控制器、电机控制器、电池管理系统、仪表CAN网络端口，从而获得换档控制器、电机控制器及电池管理系统的信息，并将信息显示在仪表上，同时标定设备通过CAN通讯模块对中央处理器内部的数据进行修改。
优选地，所述中央处理器采用Motorola16位控制器S12系列中的9S12XDT256。所述的9S12XDT256具有16路AD采集端口、8路脉冲捕捉端点及8路PWM输出端口。
本发明所述电源模块为车辆整车控制器内部的中央处理器、模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块、低端驱动模块、电机控制模块、CAN通讯模块、电机检流模块供电，以及为选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器、输出轴转速传感器供电。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：通过模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块对采集的信号进行过滤处理后输送至中央处理器，所述中央处理器通过CAN通讯模块与整车CAN网络通信，以及通过中央处理器控制各继电器的用电负载按需工作，通过中央处理器控制电机控制模块实现选档、换档，使得车辆整车控制器在行车过程中随时获取车辆的行驶状态，准确采集驾驶员的操作信息，分析整车各部件的运行状况，以及协调各机构的动作，结构简单，安全可靠，降低了成本。
附图说明
图1为本发明所述车辆整车控制器的原理框图。
附图标记如下：
11-中央处理器、12-电源模块、13-模拟量采集模块、14-开关量采集模块、15-频率量采集模块、16-低端驱动模块、17-电机控制模块、18-电机检流模块、19-CAN通讯模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如附图1所示，本发明所述车辆整车控制器，包括中央处理器11，所述中央处理器11通过信号线分别与电源模块12、模拟量采集模块13、开关量采集模块14、频率量采集模块15、低端驱动模块16、电机控制模块17、电机检流模块18、CAN通讯模块19连接。进一步地，所述中央处理器11采用Motorola16位控制器S12系列中的9S12XDT256。所述的9S12XDT256具有16路AD采集端口、8路脉冲捕捉端点及8路PWM输出端口。
在本实施例中，所述模拟量采集模块13的信号输入端分别与选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器连接，其信号输出端与中央处理器11连接。由于选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器的模拟信号容易受到外部信号的干扰，且模拟信号的类型不同，因此需经过模拟量采集模块13进行信号匹配，经采集的模拟信号经模拟量采集模块13进行信号滤波后，并将所采集的模拟信号传输至中央处理器11，所述中央处理器11在每个信号采集周期内对模拟信号进行AD转换。所述的加速踏板传感器包括第一加速踏板传感器和第二加速踏板传感器。
所述开关量采集模块14的信号输入端分别与手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器连接，其信号输出端与中央处理器11连接。所述开关量采集模块14采集手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器的开关量信号，由于采集的开关量信号的类型不同，需要经过开关量采集模块14进行信号匹配以及滤波后，并将所采集的开关量信号传输至中央处理器11。所述频率量采集模块15的信号输入端与输出轴转速传感器连接，其信号输出端与中央处理器11连接。所述输出轴转速传感器的输出信号作为频率信号容易受到高频信号干扰，经采集的频率信号经频率量采集模块15进行信号滤波后，并将所采集的频率信号传输至中央处理器11。
所述低端驱动模块16的信号输入端与中央处理器11连接，其信号输出端分别与水泵继电器、风扇继电器、附件接触器、主控接触器、附件预充接触器、主控预充接触器、空调使能继电器、转向泵使能继电器、空压机使能继电器、DC/DC使能继电器连接，通过中央处理器11控制各继电器的用电负载按需工作。所述电机控制模块17的信号输入端与中央处理器11连接，其信号输出端分别与选档电机、换档电机连接，进而实现选档、换档。所述中央处理器11通过对低端驱动模块16、电机控制模块17的控制，进而完成选档电机、换档电机及整车驱动电机的控制，实现整车换挡与发动机启动。
所述CAN通讯模块19的信号输入端与中央处理器11连接，其信号输出端分别与标定设备接口、换档控制器(SCU)、电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS)、仪表CAN网络端口连接。所述中央处理器11的信号经CAN通讯模块19传输至标定设备接口、换档控制器(SCU)、电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS)、仪表CAN网络端口，从而获得换档控制器、电机控制器及电池管理系统的信息，并将信息显示在仪表上，同时标定设备通过CAN通讯模块19对中央处理器11内部的数据进行修改。进一步地，所述中央处理器11通过CAN通讯模块19与整车CAN网络(图中未示)进行数据交互，本发明所述整车控制器的获取的整车驱动电机信息、电池信息、换档信息均来自于整车CAN网络，故所述中央处理器11需通过CAN通讯模块19连接整车CAN网络获取信号；同时标定设备通过所述标定设备接口与中央处理器11连接，进而获取及修改中央处理器11的内部参数。
所述电机检流模块18的信号输入端与选档电机、换档电机连接，其信号输出端与中央处理器11连接。所述电机检流模块18对选档电机、换档电机进行电流的检测。
本发明所述电源模块12为车辆整车控制器内部的中央处理器11、模拟量采集模块13、开关量采集模块14、频率量采集模块15、低端驱动模块16、电机控制模块17、电机检流模块18、CAN通讯模块19供电，以及为选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器、输出轴转速传感器供电。
在本实施例中，所述的选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器、手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器、输出轴转速传感器、水泵继电器、风扇继电器、附件接触器、主控接触器、附件预充接触器、主控预充接触器、空调使能继电器、转向泵使能继电器、空压机使能继电器、DC/DC使能继电器、选档电机、换档电机、标定设备接口、换档控制器(SCU)、电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS)、仪表CAN网络端口为现有设备，在图1中未标出。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.车辆整车控制器，包括中央处理器，其特征在于，所述中央处理器通过信号线分别与电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、频率量采集模块、低端驱动模块、电机控制模块、电机检流模块、CAN通讯模块连接。
2.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述模拟量采集模块的信号输入端分别与选档传感器、换档传感器、加速踏板传感器、制动踏板位移传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述开关量采集模块的信号输入端分别与手刹信号传感器、脚刹信号传感器、钥匙信号传感器、ACC信号传感器、充电桩连接确认信号传感器、高压配电柜主控接触器吸合反馈信号传感器、高压配电柜充电接触器吸合反馈信号传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。
4.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述频率量采集模块的信号输入端与输出轴转速传感器连接，其信号输出端与中央处理器连接。
5.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述电机检流模块的信号输入端与选档电机、换档电机连接，其信号输出端与中央处理器连接。
6.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述低端驱动模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与水泵继电器、风扇继电器、附件接触器、主控接触器、附件预充接触器、主控预充接触器、空调使能继电器、转向泵使能继电器、空压机使能继电器、DC/DC使能继电器连接。
7.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述电机控制模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与选档电机、换档电机连接。
8.根据权利要求1所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述CAN通讯模块的信号输入端与中央处理器连接，其信号输出端分别与标定设备接口、换档控制器、电机控制器、电池管理系统、仪表CAN网络端口连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的车辆整车控制器，其特征在于，所述中央处理器采用Motorola16位控制器S12系列中的9S12XDT256。
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