CN109747416B - 一种电动汽车的双仪表系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车的双仪表系统，双仪表系统包括主仪表和简易仪表，主仪表设置在电动汽车的中控台上，简易仪表设置在电动汽车的PDU箱上，简易仪表和主仪表分别与电动汽车的CAN总线相连，简易仪表和主仪表还分别与电动汽车的低压控制模块相连；双仪表系统还包括与简易仪表相连的手动触发单元，手动触发单元被触发时，简易仪表被激活使用，简易仪表用于根据主仪表的工作状态、电动汽车的车速和手动触发单元是否被触发进行工作，解决了在电动汽车主仪表通讯故障时汽车失去的动力的问题，和汽车调试测试时报文数据查看不便的问题，安全可靠，效果显著，建议大规模推广使用。

Description

一种电动汽车的双仪表系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车的双仪表系统及控制方法。

背景技术

汽车仪表是用于监测汽车各系统工作状况的装置，是驾驶员和维修人员了解汽车各系统工作性能的最重要的手段之一。随着汽车电子技术的发展，多功能、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已经开始大规模使用在汽车上。汽车仪表的功能已经不仅仅单纯用于对汽车的运行状况进行显示，而是通过对汽车各部件的参数进行监测并与微机处理相配套，从而达到控制汽车各种运行工况的目的。

但采用现有的汽车仪表对汽车的各部件的运行工况进行监控存在以下不足：

第一，仪表作为车辆数据显示但非动力单元，掉线超时车辆会停止，无失效保护模式；

第二，目前分析报文数据需要用USB-CAN分析仪连接整车CAN总线接收报文并在电脑上显示，必须要借助其它工具对报文进行读取，整体调试性较差；

第三，驾驶台上的仪表把各个模块信息分开显示，在进行车辆调试时，检测人员在车尾处难以观测到高压重要参数，影响调试人员的调试进度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种电动汽车的双仪表系统及控制方法，以解决现有技术主仪表通讯中断会导致汽车失去动力，以及在对汽车进行测试调试时，报文数据查看不便的问题。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车的双仪表系统，所述双仪表系统包括主仪表和简易仪表，所述主仪表设置在所述电动汽车的中控台上，所述简易仪表设置在所述电动汽车的PDU箱上，所述简易仪表和所述主仪表分别与所述电动汽车的CAN总线相连，所述简易仪表和所述主仪表还分别与所述电动汽车的低压控制模块相连；

所述双仪表系统还包括与所述简易仪表相连的手动触发单元，所述手动触发单元被触发时，所述简易仪表被激活使用，所述简易仪表用于根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和所述手动触发单元是否被触发进行工作；

所述简易仪表包括显示模块、控制模块和信息收发模块，所述信息收发模块与所述CAN总线相连，所述显示模块和所述信息收发模块分别与所述控制模块相连，所述显示模块用于对所述电动汽车的运行状态信息进行显示，所述控制模块与所述低压控制模块相连；

所述控制模块包括微处理器和IO控制单元，所述微处理器与所述IO控制单元相连接，所述IO控制单元与所述低压控制模块相连，所述IO控制单元用于接收所述微处理器发出的控制指令并根据所述控制指令对所述低压控制模块的低压继电器进行控制；

所述信息收发模块包括CAN收发单元和隔离滤波单元，所述CAN收发单元分别与所述微处理器和所述隔离滤波单元相连，所述隔离滤波单元还与所述CAN总线相连；

所述显示模块包括显示屏和驱动单元，所述驱动单元分别与所述显示屏和所述微处理器相连，以驱动所述显示屏对所述微处理器输出的信息进行显示。

优选地，所述显示屏包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域能够对所述电动汽车的高压状态信息和/或故障信息进行显示，所述第二显示区域能够对所述CAN总线的报文信息进行滚动显示；和/或，

所述控制模块还包括检测单元，所述检测单元与所述IO控制单元相连，所述检测单元用于对所述电动汽车的低压进行检测。

为达到上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车的双仪表系统的控制方法，用于对如上所述的电动汽车的双仪表系统进行控制，所述简易仪表的工作模式包括半睡眠模式、手动激活模式和自动激活模式，所述简易仪表根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和/或所述手动触发单元是否被触发切换其工作模式。

优选地，所述简易仪表根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和所述手动触发单元是否被触发切换其工作模式的方法包括：

在所述电动汽车的低压开关处于上电状态下，判断所述电动汽车是否启动，若是，则所述简易仪表进入所述半睡眠模式；若否，则继续进行判断；

在所述半睡眠模式下，所述简易仪表用于接收所述电动汽车的CAN总线的报文信息，当在第一预定时长内所述主仪表未发送报文信息时，所述电动汽车的整车控制系统确认所述主仪表存在通讯故障。

优选地，所述控制方法还包括：

在所述电动汽车启动状态下，当所述电动汽车的车速为0，且所述手动触发单元被触发时，所述简易仪表进入手动激活模式；

在所述手动激活模式下，所述简易仪表用于接收所述CAN总线的报文信息，并对所述电动汽车的高压状态信息和所述CAN总线的报文信息中的预设部分进行显示，当在第二预定时长内所述主仪表未发送报文信息时，所述电动汽车的整车控制系统确认所述主仪表存在通讯故障。

优选地，所述控制方法还包括：

在所述电动汽车启动状态下，当所述电动汽车的车速不为0，且在第三预定时长内所述主仪表没有对所述CAN总线的报文信息进行显示时，所述简易仪表进入自动激活模式；

在所述自动激活模式下，所述简易仪表代替所述主仪表与所述CAN总线进行通信连接，所述电动汽车的整车控制系统不报所述主仪表存在通讯故障。

优选地，所述控制方法还包括：

当所述简易仪表处于自动激活模式下，

所述主仪表从新开始对所述CAN总线的报文信息进行显示时，和/或，所述电动汽车的车速变为0时，

所述简易仪表退出所述自动激活模式。

优选地，所述自动激活模式控制方法包括：

所述简易仪表保证接收所述报文信息，并在所述显示模块上显示显示高压信息和所述报文信息的详细信息，同时所述控制模块代替所述主仪表发送部分报文信息，以控制所述电动汽车继续运行。

优选地，所述电动汽车的低压开关处于断电状态下，所述简易仪表处于断电状态；和/或，

所述电动汽车的低压开关处于上电状态下，所述简易仪表只能执行所述半睡眠模式、所述手动激活模式和所述自动激活模式中的一种模式；和/或，

所述半睡眠模式为低优先级模式，所述手动激活模式为中优先级模式，所述自动激活模式为高优先级模式，当优先级低的模式正在运行时，优先级高的模式能够直接替换优先级低的模式运行；当优先级高的模式正在运行时，优先级低的模式无法替换优先级高的模式运行。

本申请中的电动汽车的双仪表系统及控制方法，通过在汽车的PDU箱上设置额外的简易仪表，解决了在电动汽车主仪表通讯故障时汽车失去的动力的问题，同时通过简易仪表的显示功能，解决了汽车调试测试时报文数据查看不便的问题，起到了提高车辆行驶安全性和检修效率的技术效果，安全可靠，效果显著，简易大规模推广使用。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的电动汽车的双仪表系统的结构示意图；

图2示出本发明具体实施方式提供的双仪表系统控制方法的流程图。

图中：

1、简易仪表；11、信息收发模块；111、隔离滤波单元；112、CAN收发单元；12、控制模块；121、微处理器；122、IO控制单元；123、检测单元；13、显示模块；131、驱动单元；132、显示屏；

2、CAN总线；

3、低压控制模块；

4、主仪表；

5、手动触发单元。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本申请提供了一种电动汽车的双仪表系统，双仪表系统包括主仪表4和简易仪表1，主仪表4设置在电动汽车的中控台上，为传统的汽车中控仪表；简易仪表1为第二仪表，设置在电动汽车的PDU箱上，便于对电动汽车进行维护和测试时查看报文信息，优选地，为了保证简易仪表1的安装可靠性和美观，简易仪表1是嵌入设置在PDU箱外表面并与箱体表面平齐或略微低于箱体表面的。

简易仪表1和主仪表4分别与电动汽车的CAN总线2相连，通过CAN总线2系统进行信息的交换和控制指令的收发，简易仪表1和主仪表4还分别与电动汽车的低压控制模块212相连，用于实现汽车的低压检测和控制功能。

进一步地，简易仪表1包括显示模块13、控制模块12和信息收发模块11，显示模块13和信息收发模块11分别与控制模块12相连，控制模块12与低压控制模块212相连，其中：

信息收发模块11还与CAN总线2相连，用于通过CAN总线2，与简易仪表1外部系统进行数据交换和收发指令，为了滤除数据信息中的干扰和噪声，提高信噪比，信息收发模块11还包括CAN收发单元112和隔离滤波单元111，CAN收发单元112分别与控制模块12和隔离滤波单元111相连，隔离滤波单元111设置于CAN总线2与CAN收发单元112之间，数据信息从CAN总线2进入CAN收发单元112，和/或，CAN收发单元112向CAN总线2发送数据信息前，数据信息都要先经过隔离滤波单元111，对数据信息进行隔离滤波，以消除干扰。更加具体的，隔离滤波单元111包括低压信号隔离装置（图中未示出），用于防止两侧电压脉冲干扰，和/或，低通滤波器（图中未示出），用于滤除CAN通信信号中的高频噪声。

控制模块12为简易仪表1的控制核心，负责简易仪表1的逻辑运算和控制，控制模块12包括微处理器121和IO控制单元122，具体的，微处理器121负责数据计算、接受报文、控制端口、与显示屏132通信等工作，微处理器121与IO控制单元122相连接，IO控制单元122与低压控制模块212相连，IO控制单元122用于接收微处理器121发出的控制指令并根据控制指令对低压控制模块212的低压继电器进行控制；优选地，控制模块12还包括检测单元123，检测单元123与IO控制单元122相连，检测单元123用于对电动汽车的进行低压检测，在一个具体的实施例中，微处理器121下发对车辆进行低压检测指令，检测单元123开始工作，通过IO控制单元122对车辆系统进行低压检测，并将检测结果反馈至微处理器121，微处理器121作出显示检测结果等控制指令。

显示模块13包括显示屏132和驱动单元131，显示模块13根据控制模块12的指令，对电动汽车的运行状态信息进行显示，方便用户根据电动汽车的运行状态进行对车辆进行调试、测试等操作，具体的，显示屏132为自带光源的显示屏132，用于显示车辆运行状态信息，并保证在黑暗环境或高亮度环境下，均能清楚的显示出屏幕中的数据内容；驱动单元131分别与显示屏132和微处理器121相连，驱动单元131能够与微处理器121进行通信，驱动单元131接受控制模块12的指令和数据，并驱动显示屏132显示对应的数据信息。

在一个具体的实施例中，显示屏132包括第一显示区域（图中未示出）和第二显示区域（图中未示出），第一显示区域能够对电动汽车的高压状态信息和/或故障信息进行显示，第二显示区域能够对CAN总线2的报文信息进行滚动显示。

更进一步地，双仪表系统还包括与简易仪表1相连的手动触发单元5，手动触发单元5被触发时，简易仪表1被激活使用，简易仪表1用于根据主仪表4的工作状态、电动汽车的车速和手动触发单元5是否被触发进行工作，具体的，手动触发单元5为设置在中控室的控制按钮或控制选项，当用户摁下控制按钮或通过中控系统选择该控制选项时，手动触发单元5被触发，手动触发单元5用于电动汽车在调试或测试时使用，通过用户手动控制的方式进行触发，能更可靠的保证简易仪表1功能的实现。该具体功能的控制方法，在后续部分详细说明，此处不再赘述。

如图2所示，本申请还提供了一种电动汽车的双仪表系统的控制方法，对上述电动汽车的双仪表系统进行控制。简易仪表1的工作模式包括半睡眠模式、手动激活模式和自动激活模式，简易仪表1根据主仪表4的工作状态、电动汽车的车速和/或手动触发单元5是否被触发切换其工作模式。

电动汽车的低压开关处于断电状态下，所述简易仪表1处于断电状态；电动汽车的低压开关处于上电状态下，简易仪表1只能执行所述半睡眠模式、所述手动激活模式和所述自动激活模式中的一种模式；

半睡眠模式为低优先级模式，手动激活模式为中优先级模式，自动激活模式为高优先级模式，当优先级低的模式正在运行时，优先级高的模式能够直接替换优先级低的模式运行；当优先级高的模式正在运行时，优先级低的模式无法替换优先级高的模式运行。

其中，手动激活模式和自动激活模式为简易仪表1的两种主要工作模式，在手动激活模式下，简易仪表1用于接收和显示报文信息和车辆高压信息，多用在车辆组装后初始和售后静态高压调试，主要用于解决用户在调试或者测试车辆时，报文数据和车辆运行数据查看不便的技术问题。

在自动激活模式下，简易仪表1用于车辆在运行过程中，主仪表4突然失效的情况下，作为第二仪表代替主仪表4的功能，防止系统因为非动力故障而突然停止。

进一步地，简易仪表1根据主仪表4的工作状态、电动汽车的车速和手动触发单元5是否被触发切换其工作模式的方法包括：

在电动汽车的低压开关处于上电状态下，判断电动汽车是否启动，若是，则简易仪表1进入半睡眠模式；若否，则继续进行判断；

在半睡眠模式下，简易仪表1用于接收电动汽车的CAN总线2的报文信息，当在第一预定时长内主仪表4未发送报文信息时，电动汽车的整车控制系统确认主仪表4存在通讯故障。其中，优选地，第一预定时长为30s。

在一个具体的实施例中，在电动汽车系统上电，钥匙拧到ON档时，即处于半休眠模式，为简易式仪表初始化模式，可以降低功耗，此时只接收仪表报文。优先级模式最低，可以被其他两种模式中断退出。在此模式下，简易式仪表不参与主仪表4任何动作，当主仪表4在30s内未发送报文时，整车系统报出主仪表4通讯故障。

进一步地，控制方法还包括：

在电动汽车启动状态下，当电动汽车的车速为0，且手动触发单元5被触发时，简易仪表1进入手动激活模式；

在手动激活模式下，简易仪表1用于接收CAN总线2的报文信息，并对电动汽车的高压状态信息和CAN总线2的报文信息中的预设部分进行显示，当在第二预定时长内主仪表4未发送报文信息时，电动汽车的整车控制系统确认主仪表4存在通讯故障。此时简易仪表1系统为中优先级模式，将中断半睡眠模式的运行。其中，优选地，第二预定时长为30s。

在一个具体的实施例中，钥匙在ON档且车速为0，同时手动触发单元5触发，简易式仪表进入手动激活模式，用于车辆组装后初始和售后静态高压调试，此时简易仪表1接收仪表报文并在显示屏132上显示高压信息和所设置的报文ID的具体信息。此时，简易式仪表不参与主仪表4任何动作，当主仪表4在30s内未发送报文时，整车系统报出主仪表4通讯故障。

进一步地，控制方法还包括：

在电动汽车启动状态下，当电动汽车的车速不为0，且在第三预定时长内主仪表4没有对CAN总线2的报文信息进行显示时，简易仪表1进入自动激活模式；其中，优选地，第三预定时长为10s。

在自动激活模式下，简易仪表1代替主仪表4与CAN总线2进行通信连接，电动汽车的整车控制系统不报主仪表4存在通讯故障，简易仪表1取代主仪表4的功能，防止系统因为非动力故障突然停止，引发安全事故。此时简易仪表1系统为高优先级模式，将中断半睡眠模式和手动激活模式的运行。

在一个优选地实施例中，钥匙在ON档且车速不为0，同时简易式仪表连续10s检测不到主仪表4报文时，简易式仪表进入自动激活模式，简易仪表1代替主仪表4功能，控制电动汽车继续运行。

进一步地，控制方法还包括：

当简易仪表1处于自动激活模式下，主仪表4重新开始对CAN总线2的报文信息进行显示时，说明主仪表4工作状态恢复正常，和/或，电动汽车的车速变为0时，说明车辆停止，此时，简易仪表1退出自动激活模式，不再代替主仪表4的功能。

在一个具体的实施例中，简易仪表1的自动激活模式触发后，由于电动汽车的车速变为0而导致简易仪表1退出自动激活模式，简易仪表1变为半睡眠模式或手动激活模式，此时，若主仪表4在30s内仍未发送报文，整车系统报出主仪表4通讯故障，以通知告知用户主仪表4存在故障。

更进一步地，自动激活模式控制方法包括：

简易仪表1保证接收报文信息，并在显示模块13上显示高压信息和报文信息的详细信息，同时控制模块12代替主仪表4发送部分报文信息，以控制电动汽车继续运行。

本申请中的电动汽车的双仪表系统及控制方法，通过在汽车的PDU箱上设置额外的简易仪表，解决了在电动汽车主仪表通讯故障时汽车失去的动力的问题，同时通过简易仪表的显示功能，解决了汽车调试测试时报文数据查看不便的问题，起到了提高车辆行驶安全性和检修效率的技术效果，安全可靠，效果显著，适宜大规模推广使用。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车的双仪表系统，其特征在于：所述双仪表系统包括主仪表和简易仪表，所述主仪表设置在所述电动汽车的中控台上，所述简易仪表设置在所述电动汽车的PDU箱上，所述简易仪表和所述主仪表分别与所述电动汽车的CAN总线相连，所述简易仪表和所述主仪表还分别与所述电动汽车的低压控制模块相连；

所述双仪表系统还包括与所述简易仪表相连的手动触发单元，所述手动触发单元被触发时，所述简易仪表被激活使用，所述简易仪表用于根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和所述手动触发单元是否被触发进行工作；

所述简易仪表包括显示模块、控制模块和信息收发模块，所述信息收发模块与所述CAN总线相连，所述显示模块和所述信息收发模块分别与所述控制模块相连，所述显示模块用于对所述电动汽车的运行状态信息进行显示，所述控制模块与所述低压控制模块相连；

所述控制模块包括微处理器和IO控制单元，所述微处理器与所述IO控制单元相连接，所述IO控制单元与所述低压控制模块相连，所述IO控制单元用于接收所述微处理器发出的控制指令并根据所述控制指令对所述低压控制模块的低压继电器进行控制；

所述信息收发模块包括CAN收发单元和隔离滤波单元，所述CAN收发单元分别与所述微处理器和所述隔离滤波单元相连，所述隔离滤波单元还与所述CAN总线相连；

所述显示模块包括显示屏和驱动单元，所述驱动单元分别与所述显示屏和所述微处理器相连，以驱动所述显示屏对所述微处理器输出的信息进行显示。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的双仪表系统，其特征在于：所述显示屏包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域能够对所述电动汽车的高压状态信息和/或故障信息进行显示，所述第二显示区域能够对所述CAN总线的报文信息进行滚动显示；和/或，

所述控制模块还包括检测单元，所述检测单元与所述IO控制单元相连，所述检测单元用于对所述电动汽车的低压进行检测。

3.一种电动汽车的双仪表系统的控制方法，用于对如权利要求1至2之一所述的电动汽车的双仪表系统进行控制，其特征在于，所述简易仪表的工作模式包括半睡眠模式、手动激活模式和自动激活模式，所述简易仪表根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和/或所述手动触发单元是否被触发切换其工作模式。

4.根据权利要求3所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述简易仪表根据所述主仪表的工作状态、所述电动汽车的车速和所述手动触发单元是否被触发切换其工作模式的方法包括：

在所述电动汽车的低压开关处于上电状态下，判断所述电动汽车是否启动，若是，则所述简易仪表进入所述半睡眠模式；若否，则继续进行判断；

在所述半睡眠模式下，所述简易仪表用于接收所述电动汽车的CAN总线的报文信息，当在第一预定时长内所述主仪表未发送报文信息时，所述电动汽车的整车控制系统确认所述主仪表存在通讯故障。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述电动汽车启动状态下，当所述电动汽车的车速为0，且所述手动触发单元被触发时，所述简易仪表进入手动激活模式；

在所述手动激活模式下，所述简易仪表用于接收所述CAN总线的报文信息，并对所述电动汽车的高压状态信息和所述CAN总线的报文信息中的预设部分进行显示，当在第二预定时长内所述主仪表未发送报文信息时，所述电动汽车的整车控制系统确认所述主仪表存在通讯故障。

6.根据权利要求5所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述电动汽车启动状态下，当所述电动汽车的车速不为0，且在第三预定时长内所述主仪表没有对所述CAN总线的报文信息进行显示时，所述简易仪表进入自动激活模式；

在所述自动激活模式下，所述简易仪表代替所述主仪表与所述CAN总线进行通信连接，所述电动汽车的整车控制系统不报所述主仪表存在通讯故障。

7.根据权利要求6所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述简易仪表处于自动激活模式下，

所述主仪表从新开始对所述CAN总线的报文信息进行显示时，和/或，所述电动汽车的车速变为0时，

所述简易仪表退出所述自动激活模式。

8.根据权利要求5所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述自动激活模式控制方法包括：

所述简易仪表保证接收所述报文信息，并在所述显示模块上显示高压信息和所述报文信息的详细信息，同时所述控制模块代替所述主仪表发送部分报文信息，以控制所述电动汽车继续运行。

9.据权利要求3至7之一所述的电动汽车的双仪表系统的控制方法，其特征在于，所述电动汽车的低压开关处于断电状态下，所述简易仪表处于断电状态；和/或，

所述电动汽车的低压开关处于上电状态下，所述简易仪表只能执行所述半睡眠模式、所述手动激活模式和所述自动激活模式中的一种模式；和/或，

所述半睡眠模式为低优先级模式，所述手动激活模式为中优先级模式，所述自动激活模式为高优先级模式，当优先级低的模式正在运行时，优先级高的模式能够直接替换优先级低的模式运行；当优先级高的模式正在运行时，优先级低的模式无法替换优先级高的模式运行。

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