CN106671898A - 一种纯电动汽车整车控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动汽车整车控制方法及装置，属于纯电动汽车技术领域，解决了传统的整车控制方法和控制器无法对自身故障进行判定和处理，安全性和可靠性较低的技术问题。该纯电动汽车整车控制方法包括：第一控制单元和第二控制单元分别获取车内部件信息，并分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的控制信息；在第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常；当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
Description
技术领域
本发明涉及纯电动汽车技术领域，具体的说，涉及一种纯电动汽车整车控制方法及装置。
背景技术
随着我国纯电动汽车的快速发展与普及，对纯电动汽车整车控制的要求也越来越高，特别是整车控制器的可靠性和安全性已经越来越重要。纯电动汽车整车控制器结构复杂，整车控制器作为汽车的大脑需要获取来自驱动装置、储能装置、辅助装置、仪表及各类传感器的实时信息，并实时的向汽车部件传达控制指令。因此，纯电动汽车整车控制器一旦受到环境干扰或者其他因素影响导致控制器自身发生故障，无法向汽车部件传达正确的控制指令，汽车将会存在重大安全隐患。
传统的整车控制方法和控制器在控制器自身突发故障时无法对自身的故障进行识别和判定，无法在故障情况下对控制器内部故障进行或掉电进行相应的处理，导致整车直接失去控制，致使整车可靠性降低。
因此，亟需一种能够对自身故障进行判定和处理的纯电动汽车整车控制方法及装置，提高纯电动汽车的可靠性和安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动汽车整车控制方法及装置，以解决的传统的整车控制方法和控制器无法对自身故障进行判定和处理，安全性和可靠性较低的技术问题。
本发明提供一种纯电动汽车整车控制方法，该方法包括：
第一控制单元和第二控制单元分别获取车内部件信息，并分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的控制信息；
在第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常；
当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
在进行数据同步的步骤中包括：
在第一控制单元与第二控制单元之间进行状态信息的同步，第一控制单元和第二控制单元根据对方的状态信息判断对方的运行状态。
在进行数据同步的步骤中还包括：
在第一控制单元与第二控制单元之间进行控制信息的同步，第一控制单元和第二控制单元检测彼此的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。
在进行状态信息的同步的步骤中包括：
第一控制单元与第二控制单元之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。
在由第二控制单元输出控制信息时，控制车辆进入限功行驶状态。
本发明还提供一种纯电动汽车整车控制装置，该装置包括：
第一控制单元，其用于获取车内部件信息，分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第一控制信息；
第二控制单元，其用于获取车内部件信息，分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第二控制信息；
第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常，当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出第一控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出第二控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
所述第一控制单元和第二控制单元通过控制器局域网连接进行数据同步。
所述第一控制单元包括：
第一判断模块，其用于与第二控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第二控制单元的状态信息判断其运行状态；
所述第二控制单元包括：
第二判断模块，其用于与第一控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第一控制单元的状态信息判断其运行状态。
所述第一控制单元包括：
第三判断模块，其用于与第二控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障；
所述第二控制单元包括：
第四判断模块，其用于与第一控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。
第一判断模块与第二判断模块之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。
相对于传统的单一整车控制器，本发明提供的纯电动汽车整车控制方法及装置采用主控制装置与热备控制装置两套整车控制器，依靠控制器局域网CAN进行实时数据同步从而实现主控制装置与热备控制装置协同工作，通过心跳报文的监测与关键数据的校验，实现了对整车控制器故障的冗余，以及整车控制器运行状态的监测，提高了纯电动汽车的安全性和可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是本发明实施例提供的纯电动汽车整车控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的依据状态信息进行故障判断的流程图；
图3是本发明实施例提供的整车控制方法的具体流程示意图；
图4是本发明实施例提供的纯电动汽车整车控制装置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的纯电动汽车整车控制方法，如图1所示，包括：步骤101、步骤102和步骤103。在步骤101中，第一控制单元和第二控制单元分别获取车内部件信息，并分别根据车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的控制信息。本发明提供的整车控制方法采用两个控制单元即第一控制单元和第二控制单元对车辆进行控制，其中第一控制单元作为主控制单元，第二控制单元作为热备控制单元，第一控制单元和第二控制单元在本步骤中分别接受来自车内驱动系统、储能系统、辅助系统、仪表以及各类传感器等部件的实时信息，并各自独立执行相应的应用程序根据这些部件信息形成相应的控制指令。例如，在上电完成后，第一控制单元和第二控制单元首先根据车辆内各部件的信息判断整车各部件的状态是否正常，若各部件的工作状态正常，无故障状态，则第一控制单元和第二控制单元分别根据判断驾驶员意图的传感器传输来的相关数据运行相关的程序，生成目标扭矩信息，该信息用于传输给电机对电机运行进行控制。
在步骤102中，在第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常，第一控制单元和第二控制单元双方通过数据同步实现对于对方的实时监控，在发现同步数据异常时，根据异常情况判断对方工作状态是否正常。在步骤103中，当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。第一控制单元作为主控制单元在正常情况下由其进行控制数据的输出，第二控制单元作为热备控制单元在主控制单元正常的情况下不进行控制数据的输出。而当第一控制单元出现故障时，第一控制单元停止控制信息的输出，转为由第二控制单元进行控制信息的输出对车辆进行控制，进一步的，在由第二控制单元输出控制信息时，控制车辆进入限功行驶状态，降低车速保证安全。
进一步的，在本发明实施例中，在上述进行数据同步进而判断第一控制单元和第二控制单元工作状态的步骤中包括：在第一控制单元与第二控制单元之间进行状态信息的同步，第一控制单元和第二控制单元根据对方的状态信息判断对方的运行状态。如图2所示，在步骤201中第一控制单元和第二控制单元双方读取输入信息即车内各部件信息并在步骤202中各自执行相应的应用程序生成控制指令，在步骤203至204中，第一控制单元与第二控制单元进行状态信息的同步和分析检测，即第一控制单元分析第二控制单元的状态信息，并将自己的状态信息发送给第二控制单元，第二控制单元分析第一控制单元的状态信息，并将自己的状态信息发送给第一控制单元，双方根据分析结果判断对方的工作状态是否正常。在步骤205中，若第二控制单元根据第一控制单元的状态信息分析得出第一控制单元故障，则第二控制单元获得控制权，由第二控制单元输出控制信息，若第一控制单元工作正常，则第二控制单元不进行控制信息的输出，返回步骤201进行输出信息的读取，控制权依然在第一控制单元，由第一控制单元输出控制信息对车辆进行控制。
进一步的，本发明实施例中在进行状态信息的同步的步骤中包括：第一控制单元与第二控制单元之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。例如，第一控制单元向第二控制单元发送心跳报文，第二控制单元根据心跳报文判断第一控制单元的运行状态，若第二控制单元在设定时间内未收到心跳报文，则表明可能由于环境干扰或其他因素导致第一控制单元的程序跑飞，判断第一控制单元故障。即第一控制单元持续将自身心跳保本同步到第二控制单元上，第二控制单元根据该心跳报文的内容和是否收到该心跳报文判断第一控制单元是否出现故障。
进一步的，在上述进行数据同步进而判断第一控制单元和第二控制单元工作状态的步骤中还包括：在第一控制单元与第二控制单元之间进行控制信息的同步，第一控制单元和第二控制单元检测彼此的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。如图3所示，在步骤301中，第一和第二控制单元根据各部件信息执行应用程序生成控制指令。在步骤302中，第二控制单元根据是否收到心跳报文判断第一控制单元是否故障，若第二控制单元没有收到心跳报文则表明第一控制单元发生故障，此时执行步骤303第二控制单元接管控制权，由第二控制单元输出控制指令对车辆进行控制；若第二控制单元收到心跳报文则执行步骤304至305，第一控制单元与第二控制单元进行控制指令的关键数据的同步，关键数据为控制指令中有关于车辆行驶和安全的重要指令，例如扭矩信息等，第一控制单元分析接收到的控制指令信息中的关键数据信息，对关键数据信息进行解析获得其中的数据内容，并与自身的关键数据进行对比。在步骤306中，第一控制单元判断两方关键数据是否一致，若不一致则表明第一和第二控制单元状态异常，此时执行步骤307，限制车辆的行驶，限制行驶的指令由当前具有控制权的控制单元即第一控制单元发送；若一致则表明第一和第二控制单元状态正常，此时执行步骤308，车辆正常行驶由第一控制单元输出控制指令对车辆进行控制。
本发明实施例还提供一种纯电动汽车整车控制装置，如图4所示，该装置包括：第一控制单元1和第二控制单元2。第一控制单元用于获取车内各部件信息，分别根据车内各部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第一控制信息。第二控制单元用于获取车内各部件信息，分别根据车内各部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第二控制信息。第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态，当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
在本发明实施例中第一控制单元1和第二控制单元2通过控制器局域网CAN连接进行数据同步。并且第一控制单元和第二控制单元分别通过控制器局域网CAN和I/O接口与电动汽车内各个部件控制系统进行通信。在本发明的一个实施方式中，第一控制单元和第二控制单元分别通过第一控制器局域网CAN1与电驱动系统、辅助电源系统以及绝缘监测系统等外围系统进行通信，通过第二控制器局域网CAN2与仪表台显示系统、空调系统以及电池管理系统BMS等外围系统进行通讯，通过I/O接口与钥匙、档位、踏板风扇水泵、电池控制盒、高压配电系统(除霜接触器、预充电接触器以及主接触器)进行数字量和模拟量的通信。
进一步的，在本发明实施例中第一控制单元包括：第一判断模块和第三判断模块，第二控制单元包括：第二判断模块和第四判断模块。
第一判断模块用于与第二控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第二控制单元的状态信息判断其运行状态。第二判断模块用于与第一控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第一控制单元的状态信息判断其运行状态。具体的，第一判断模块与第二判断模块之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。第一判断模块向第二判断模块发送心跳报文，第二判断模块根据心跳报文判断第一控制单元的运行状态，若第二判断模块未收到心跳报文，则判断第一控制单元故障。
第三判断模块用于与第二控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。第四判断模块用于与第一控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。
相对于传统的单一整车控制器，本发明提供的纯电动汽车整车控制方法及装置采用主控制装置与热备控制装置两套整车控制器，依靠控制器局域网CAN进行实时数据同步从而实现主控制装置与热备控制装置协同工作，通过心跳报文的监测与关键数据的校验，实现了对整车控制器故障的冗余，以及整车控制器运行状态的监测，提高了纯电动汽车的安全性和可靠性。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种纯电动汽车整车控制方法，其特征在于，包括：
第一控制单元和第二控制单元分别获取车内部件信息，并分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的控制信息；
在第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常；
当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在进行数据同步的步骤中包括：
在第一控制单元与第二控制单元之间进行状态信息的同步，第一控制单元和第二控制单元根据对方的状态信息判断对方的运行状态。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在进行数据同步的步骤中还包括：
在第一控制单元与第二控制单元之间进行控制信息的同步，第一控制单元和第二控制单元检测彼此的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。
4.根据权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，在进行状态信息的同步的步骤中包括：
第一控制单元与第二控制单元之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在由第二控制单元输出控制信息时，控制车辆进入限功行驶状态。
6.一种纯电动汽车整车控制装置，其特征在于，包括：
第一控制单元，其用于获取车内部件信息，分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第一控制信息；
第二控制单元，其用于获取车内部件信息，分别根据所述车内部件信息进行数据处理生成用于对车辆进行控制的第二控制信息；
第一控制单元与第二控制单元之间进行数据同步，第一和第二控制单元根据同步数据检测彼此的工作状态是否正常，当第一控制单元工作正常时，由第一控制单元输出第一控制信息，当第一控制单元故障时，由第二控制单元输出第二控制信息，当第一和第二控制单元发生故障时，控制车辆进入限制行驶状态。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元和第二控制单元通过控制器局域网连接进行数据同步。
8.根据权利要求6或7所述的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第一判断模块，其用于与第二控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第二控制单元的状态信息判断其运行状态；
所述第二控制单元包括：
第二判断模块，其用于与第一控制单元之间进行运行状态信息的同步，并根据第一控制单元的状态信息判断其运行状态。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第三判断模块，其用于与第二控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障；
所述第二控制单元包括：
第四判断模块，其用于与第一控制单元之间进行控制信息的同步，检测第一和第二控制单元的控制信息是否一致，若一致则判断第一控制单元和第二控制单元工作正常，若不一致则判断第一控制单元和第二控制单元发生故障。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，第一判断模块与第二判断模块之间相互发送心跳报文，心跳报文接收方根据接收到的心跳报文判断心跳报文发送方的运行状态，若心跳报文接收方未收到心跳报文，则判断心跳报文发送方故障。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170517 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |