CN106965760A - 新能源电动汽车整车控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源电动汽车整车控制器，通过信号采集单元采集车辆数据信息，定位模块获取车辆的位置信息，整车控制芯片将车辆数据信息发送至监控定位芯片，监控定位芯片将车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息及车辆的位置信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片，整车控制芯片根据车辆数据信号或控制指令控制车辆行驶，将整车控制单元及监控定位单元集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

Description

新能源电动汽车整车控制器

技术领域

本发明属于新能源电动汽车电控技术领域，尤其涉及一种新能源电动汽车整车控制器。

背景技术

新能源电动汽车整车控制器VCU是电动汽车控制系统的核心部件，是整个车辆的大脑，指挥系统，用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其他电子器件。

新能源电动汽车整车控制器VCU采集电机控制系统信号、加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，根据驾驶员的驾驶意图综合分析并作出响应判断后，控制下层各部件控制器的动作，对汽车正常行驶、电池能量制动回馈、网络管理、故障诊断处理、车辆状态监控等功能起着关键作用。

但是，目前的新能源电动汽车VCU整车控制器功能比较单一，没有无线通讯及定位等功能，监控功能也没有发挥到最大功能。

现有的新能源汽车监控和定位功能大多由行车记录仪完成。然而，行车记录仪读取数据比较麻烦，需要取下主机，拆卸工作繁琐、缓慢，并且很容易产生卡机、漏录、死机等现象。

另外，新能源电动汽车对空间体积有一定的要求，将整车控制器VCU与行车记录仪独立布置，不仅占用了较大的空间，不符合新能源电动汽车的轻量化要求，而且也给后期维修带来一定的困难。

鉴于上述技术问题，有必要提出一种占用空间小，符合新能源电动汽车的轻量化要求，并且功能丰富，能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减占用空间小，便于后期维修，成本低，并且功能丰富的新能源电动汽车整车控制器。

本发明是这样实现的，一种新能源电动汽车控制器，包括整车控制单元、以及与所述整车控制单元连接的监控定位单元；

所述监控定位单元包括监控定位芯片、分别与所述监控定位芯片连接的定位模块及无线通讯模块；所述整车控制单元包括整车控制芯片、以及与所述整车控制芯片连接的信号采集单元；所述监控定位芯片与所述整车控制芯片通过CAN总线连接；

所述信号采集单元用于采集车辆数据信息，并将所述车辆数据信息发送至所述整车控制芯片；

所述整车控制芯片用于将接收到的所述车辆数据信息发送至所述监控定位芯片；

所述定位模块用于获取所述车辆的位置信息并发送至所述监控定位芯片；

所述监控定位芯片用于将接收到的所述车辆数据信息及所述车辆的位置信息通过所述无线通讯模块发送至外围平台，接收所述外围平台根据所述车辆数据信息发送的控制指令，并将所述控制指令发送至所述整车控制芯片；

所述整车控制芯片还用于根据所述车辆数据信息或控制指令控制车辆运行。

本发明的进一步地技术方案是，所述监控定位单元还包括用于升级和更新数据的OTA模块，所述OTA模块的输出端与所述监控定位芯片连接，所述OTA模块的输入端与外界网络通讯连接。

本发明的进一步地技术方案是，所述监控定位单元还包括用于诊断车辆状态的OBD车载诊断模块，所述OBD车载诊断模块与所述监控定位芯片连接。

本发明的进一步地技术方案是，所述定位模块为GPS定位模块或北斗星定位模块，所述监控定位单元还包括用于与所述GPS定位模块或北斗星定位模块相配合实现惯性导航的陀螺仪，所述陀螺仪与所述监控定位芯片连接。

本发明的进一步地技术方案是，所述监控定位单元还包括用于存储数据的存储器，所述存储器与所述监控定位芯片连接。

本发明的进一步地技术方案是，所述无线通讯模块为GPRS通讯模块、3G无线通讯模块或4G无线通讯模块中的一种或几种。

本发明的进一步地技术方案是，还包括用于监测所述车辆的电池电量参数的电池管理单元，所述电池管理单元与所述整车控制芯片连接。

本发明的进一步地技术方案是，所述车辆数据信息至少包括制动踏板信号、加速踏板信号以及转向信号中的一种或几种。

本发明的进一步地技术方案是，还包括显示单元，所述监控定位芯片及整车控制芯片分别与所述显示单元连接。

本发明的进一步地技术方案是，，还包括用于给所述整车控制单元及监控定位单元供电的电源模块，所述监控定位芯片及所述整车控制芯片分别与所述电源模块连接。

本发明的有益效果是：本发明提出的新能源电动汽车整车控制器，通过上述方案：信号采集单元采集车辆数据信息，定位模块获取车辆的位置信息，整车控制芯片将车辆数据信息发送至监控定位芯片，监控定位芯片将车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息及车辆的位置信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片，整车控制芯片根据车辆数据信号或控制指令控制车辆行驶，将整车控制单元及监控定位单元集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的新能源电动汽车整车控制器的功能模块示意图；

图2为本发明第二实施例提出的新能源电动汽车整车控制器的功能模块示意图；

图3为本发明第二实施例提出的新能源电动汽车整车控制器通过OTA模块升级流程示意图。

附图标记：

新能源电动汽车整车控制器-10；

整车控制单元-20；

整车控制芯片-201；

信号采集单元-202；

电池管理单元-203；

监控定位单元-30；

监控定位芯片-301；

定位模块-302；

无线通讯模块-303；

OTA模块-304；

OBD车载诊断模块-305；

陀螺仪-306；

存储器-307；

显示单元-40；

电源模块-50。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：本发明提出的新能源电动汽车整车控制器包括整车控制单元、以及与整车控制单元连接的监控定位单元，监控定位单元包括监控定位芯片、分别与监控定位芯片连接的定位模块及无线通讯模块；整车控制单元包括整车控制芯片、以及与整车控制芯片连接的信号采集单元；监控定位芯片与整车控制芯片通过CAN总线连接；信号采集单元用于采集车辆数据信息，并将车辆数据信息发送至整车控制芯片；整车控制芯片用于将接收到的车辆数据信息发送至监控定位芯片；定位模块用于获取车辆的位置信息并发送至监控定位芯片；监控定位芯片用于将接收到的车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片；整车控制芯片还用于根据车辆数据信息或控制指令控制车辆运行，如此，将整车控制单元及监控定位单元集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了整车控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

目前的新能源电动汽车VCU整车控制器功能比较单一，没有无线通讯及定位等功能，监控功能也没有发挥到最大功能。现有的新能源汽车监控和定位功能大多由行车记录仪完成。然而，行车记录仪读取数据比较麻烦，需要取下主机，拆卸工作繁琐、缓慢，并且很容易产生卡机、漏录、死机等现象。另外，新能源电动汽车对空间体积有一定的要求，将整车控制器VCU与行车记录仪独立布置，不仅占用了较大的空间，不符合新能源电动汽车的轻量化要求，而且也给后期维修带来一定的困难。

为解决上述技术问题，本发明提供一种解决方案，通过信号采集单元采集车辆数据信息，定位模块获取车辆的位置信息，整车控制芯片将车辆数据信息发送至监控定位芯片，监控定位芯片将车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息及车辆的位置信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片，整车控制芯片根据控制指令控制车辆行驶，将整车控制单元及监控定位单元集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

具体地，如图1所示，本发明第一实施例提出一种新能源电动汽车整车控制器10，该控制器包括整车控制单元20以及监控定位单元30，其中，整车控制单元20包括整车控制芯片201、以及与整车控制芯片201连接的信号采集单元202，监控定位单元30包括监控定位芯片301、以及分别与监控定位芯片301连接的定位模块302及无线通讯模块303。

其中，无线通讯模块303可以为GPRS通讯模块、3G无线通讯模块或4G无线通讯模块中的一种或几种，外围平台可以通过无线通讯模块303向车辆发送控制指令或娱乐资讯服务等，例如视频、音乐、电台等。

需要说明的是，本实施例中，监控定位芯片301与整车控制芯片201通过CAN总线连接，信号采集单元202与整车控制芯片201通过CAN总线连接，无线通讯模块303及定位模块302分别与监控定位芯片301通过CAN总线连接，当然，在其他实施例中，还可以通过其他连接方式连接。

CAN总线使整车控制芯片201、信号采集单元202、监控定位芯片301、定位模块302以及无线通讯模块303能够共享信息与资源，达到简化布线，避免控制功能重复，提高可靠性，更好的匹配整车控制单元20以及监控定位单元30的目的。

信号采集单元202用于采集车辆数据信息，并将车辆数据信息发送至整车控制芯片201。

可以理解的是，信号采集单元202采集到的车辆数据信息至少包括制动踏板信号，加速踏板信号以及转向信号等外围信号中的一种或几种，以达到实时监控车辆运行状态的目的。

整车控制芯片201用于将接收到的车辆数据信息发送至监控定位芯片301。

定位模块302用于获取车辆的位置信息。其中，定位模块302可以采用GPS定位模块或者北斗星定位模块中的一种或几种，或者为其他定位模块。定位模块302获取到车辆的位置信息后，司机和外围平台之间可以相互定位，外围平台可随时掌控车辆所在位置，当车辆遇到危险或紧急情况时，司机可以发送定位请求帮助，外围平台及时派出联动机构比如110、120或者车企售后等，及时处理问题，以提高车辆行驶安全性。例如，当司机发现车辆出现故障时，首先进行故障判定，当觉得需要修车时，通过无线通讯模块303给外围平台发送信息，外围平台可以快速应对故障。

监控定位芯片301用于将接收到的车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块303发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片201。

整车控制芯片201还用于根据车辆数据信息或控制指令控制车辆运行。

需要说明的是，本实施例中，监控定位芯片301可以采用DSP芯片，也可以采用ARM芯片，整车控制单元20可采用VCU整车控制器，整车控制芯片201可以采用CPU芯片。可以理解的是，整车控制单元20是车辆的核心控制部件。整车控制芯片201通过信号采集单元202采集到车辆数据信息后，再通过CAN总线与车辆其他各部件进行信息通讯，比如电机控制器、变速箱控制器等部件，并监控它们的动作，以实现车辆驱动控制、制动能量回馈控制、整车能量管理与优化、整车网络化管理、以及车辆状态的监控与故障诊断及保护等，从而控制车辆的运行，提高车辆的运行安全性。

当然，整车控制芯片201也可以根据外围平台发送的控制指令控制车辆运行。其中，外围平台可以为新能源电动汽车企业管理平台、新能源电动汽车国家或地方监管平台、以及新能源电动汽车远程服务与管理系统等公共平台。

本实施例提出的新能源电动汽车整车控制器10，通过上述方案：信号采集单元202采集车辆数据信息，定位模块302获取车辆的位置信息，整车控制芯片201将车辆数据信息发送至监控定位芯片301，监控定位芯片301将车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块303发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息及车辆的位置信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片201，整车控制芯片201根据车辆数据信号或控制指令控制车辆行驶，将整车控制单元20及监控定位单元30集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

如图2及图3所示，基于上述第一实施例，本发明第二实施例提出一种新能源电动汽车整车控制器10，本实施例与上述第一实施例的区别在于，监控定位单元30还包括用于升级和更新数据的OTA模块304，该OTA模块304的输出端与监控定位芯片301通过CAN总线连接，该OTA模块304的输入端与外界网络通讯连接。

需要说明的是，OTA模块304的输入端与外界网络的通讯连接可以通过手机SIM卡实现。在有移动网络的前提下，用户端(如图3所述司机)可以通过外围平台发送升级请求，外围平台作出判断后发送升级命令给司机，司机再根据升级命令作出响应，完成升级。这样就完成了整个升级过程，提高了升级工作的实时性和效率。节约了人力成本。并且，以OTA模块304升级更新数据，在提升升级更新速度的前提下，有效降低了更新成本。

为了对车辆实时监控，进一步提高车辆行驶的安全性，本实施例提出的新能源电动汽车控制器中，监控定位单元30还包括用于诊断车辆状态的OBD车载诊断模块305，该OBD车载诊断模块305与监控定位芯片301通过CAN总线连接。

本实施例考虑到，车辆在行驶过程中，有可能进入信号盲区，无法连接互联网，使得定位模块302无法实现对车辆进行准确定位，因此，本实施例中监控定位单元30还包括有用于与GPS定位模块302或北斗星定位模块302相配合实现惯性导航的陀螺仪306，该陀螺仪306与监控定位芯片301连接。

为了存储信号采集单元202采集到的车辆数据信息，本实施例提出的新能源电动汽车整车控制器10中，监控定位单元30还包括用于存储数据的存储器307，该存储器307与监控定位芯片301通过CAN总线连接。

另外，本实施例提出的新能源电动汽车整车控制器10中整车控制单元20还包括有用于监测车辆的电池电量参数的电池管理单元203，电池管理单元203与整车控制芯片201连接，整车控制芯片201根据电池管理单元203检测到的电池电量参数控制车辆各部件的运行，使得车辆保持最佳运行状态，达到节能的目的。同时，整车控制芯片201将电池管理单元203监测到的电池电量参数通过无线通讯模块303发送至外围平台，有效帮助外围平台预判电池性能，实时监控车辆的实际运行情况及电池状态，为车辆管理提供科学的手段和依据。

为了使得用户能更加直观的了解车辆状态，本实施例提出的新能源电动汽车整车控制器10还包括有显示单元40，监控定位芯片301及整车控制单元20分别与该显示单元40通过CAN总线连接，该显示单元40用于显示车辆运行状态，比如车辆运行速度、电池电量、车辆的故障信息、外围平台发送的控制指令等。如此，司机能更直观的掌控车辆的运行状态，从而提高车辆的行驶安全性。

另外，本实施例提出的新能源电动汽车整车控制器10还包括用于给所述整车控制单元20及监控定位单元30供电的电源模块50，其中，监控定位芯片301及所述整车控制单元20分别与所述电源模块50连接。

需要说明的是，本实施例中，整车控制单元20与监控定位单元30共用电源模块50及显示单元40，其中，电源模块50可以提供12V和24V两种供电方式。如此，整车控制单元20和监控定位单元30共用电源模块50及显示单元40进一步减小了占用空间，方便后期维修，降低了成本。

综上所述，本发明提出的新能源电动汽车整车控制器，通过上述方案：信号采集单元采集车辆数据信息，定位模块获取车辆的位置信息，整车控制芯片将车辆数据信息发送至监控定位芯片，监控定位芯片将车辆数据信息及车辆的位置信息通过无线通讯模块发送至外围平台，接收外围平台根据车辆数据信息及车辆的位置信息发送的控制指令，并将控制指令发送至整车控制芯片，整车控制芯片根据车辆数据信号或控制指令控制车辆行驶，将整车控制单元及监控定位单元集成在一起，相对于现有技术，不仅减少了占用空间，便于后期维修，降低了成本，丰富了控制器的功能，而且能对车辆实时监控，提升了车辆行驶的安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，包括整车控制单元、以及与所述整车控制单元连接的监控定位单元；

所述监控定位单元包括监控定位芯片、分别与所述监控定位芯片连接的定位模块及无线通讯模块；所述整车控制单元包括整车控制芯片、以及与所述整车控制芯片连接的信号采集单元；所述监控定位芯片与所述整车控制芯片通过CAN总线连接；

所述信号采集单元用于采集车辆数据信息，并将所述车辆数据信息发送至所述整车控制芯片；

所述整车控制芯片用于将接收到的所述车辆数据信息发送至所述监控定位芯片；

所述定位模块用于获取所述车辆的位置信息并发送至所述监控定位芯片；

所述监控定位芯片用于将接收到的所述车辆数据信息及所述车辆的位置信息通过所述无线通讯模块发送至外围平台，接收所述外围平台根据所述车辆数据信息发送的控制指令，并将所述控制指令发送至所述整车控制芯片；

所述整车控制芯片还用于根据所述车辆数据信息或控制指令控制车辆运行。

2.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述监控定位单元还包括用于升级和更新数据的OTA模块，所述OTA模块的输出端与所述监控定位芯片连接，所述OTA模块的输入端与外界网络通讯连接。

3.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述监控定位单元还包括用于诊断车辆状态的OBD车载诊断模块，所述OBD车载诊断模块与所述监控定位芯片连接。

4.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或北斗星定位模块，所述监控定位单元还包括用于与所述GPS定位模块或北斗星定位模块相配合实现惯性导航的陀螺仪，所述陀螺仪与所述监控定位芯片连接。

5.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述监控定位单元还包括用于存储数据的存储器，所述存储器与所述监控定位芯片连接。

6.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述无线通讯模块为GPRS通讯模块、3G无线通讯模块或4G无线通讯模块中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述整车控制单元还包括用于监测所述车辆的电池电量参数的电池管理单元，所述电池管理单元与所述整车控制芯片连接。

8.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，所述车辆数据信息至少包括制动踏板信号、加速踏板信号以及转向信号中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，还包括显示单元，所述监控定位芯片及整车控制芯片分别与所述显示单元连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的新能源电动汽车整车控制器，其特征在于，还包括用于给所述整车控制单元及监控定位单元供电的电源模块，所述监控定位芯片及所述整车控制芯片分别与所述电源模块连接。