CN113183763B - 一种智能网联汽车的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能网联汽车的控制装置，有效的解决了现有技术中智能网联汽车车主在锂电池电量不足时将智能网联汽车进行加速，从而智能网联汽车到达不了充电点的情况发生，本发明的转速检测电路利用转速传感器U1来检测电动机的转速信号，并利用转速信号经接收器得到差值信号，利用差值信号经计算器得到加速信号，加速信号将电量检测电路启动，转速检测电路同时将加速信号传输至信号输出电路中，所述电量检测电路利用电流传感器U2来检测锂电池的放电电流信号，并利用放电电流信号得到电量信号，所述信号输出电路利用电量信号和加速信号得到限速信号，并将限速信号传输至ECU，从而限制了电量不足时的电量消耗速度。

Description

一种智能网联汽车的控制装置
技术领域
本发明涉及智能网联汽车领域，特别是一种智能网联汽车的控制装置。
背景技术
智能网联汽车是汽车联合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效驾驶的效果，为响应国家环保的号召，现智能网联汽车像汽车一般也将动力来源从汽油逐步换成了锂电池，减少了汽车尾气对于环境的污染，而为了智能网联汽车的安全，针对锂电池的检测装置也设置了不少。
智能网联汽车采用锂电池作为动力来源，当需要加速时智能网联汽车车主踩下加速踏板，锂电池提供电量，使电动机转速增大，从而实现加速，而在行进途中，智能网联汽车的车主在锂电池电量低于阈值时，大都选择急加速以实现尽快到达充电点，殊不知此时急加速则加快了对锂电池电量的消耗，使得锂电池的电量消耗的更快，也易造成锂电池的过放电现象，从而造成对锂电池的不可逆转的损伤。
因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种智能网联汽车的控制装置，有效的解决了现有技术中智能网联汽车车主在锂电池电量不足时将智能网联汽车进行加速，从而智能网联汽车到达不了充电点的情况发生。
其解决的技术方案是，一种智能网联汽车的控制装置，包括ECU，所述控制装置包括转速检测电路、电量检测电路、信号输出电路，所述转速检测电路利用转速传感器U1来检测电动机的转速信号，并利用转速信号经接收器得到差值信号，利用差值信号经计算器得到加速信号，加速信号将电量检测电路启动，转速检测电路同时将加速信号传输至信号输出电路中，所述电量检测电路利用电流传感器U2来检测锂电池的放电电流信号，并利用放电电流信号得到电量信号，电量信号传输至信号输出电路，所述信号输出电路利用电量信号和加速信号得到限速信号，并将限速信号传输至ECU。
进一步地，所述转速检测电路包括接收器和计算器，所述接收器接收经转速传感器U1来检测得到的电动机的转速信号，并将转速信号进行减法运算得到差值信号，差值信号经计算器得到加速信号，加速信号将电量检测电路导通，同时加速信号传输至信号输出电路。
进一步地，所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与转速传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电容C2的一端、电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端，电感R3的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与标准信号相连接，电阻R5的另一端分别连接电容C3的另一端、电容C2的另一端、电容C1的一端、转速传感器U1的gnd引脚并连接地，电容C1的另一端分别连接转速传感器U1的vcc引脚、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接正极性电源VCC。
进一步地，所述计算器包括运放器U4B，运放器U4B的同相端与接收器中的电阻R5的另一端相连接并连接地，运放器U4B的反相端与接收器中的运放器U3B的输出端相连接，运放器U4B的输出端与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极和与门U7A的16引脚相连接，与门U7A的1引脚与二极管D2的负极相连接，二极管D2的正极与加速踏板信号相连接，与门U7A的输出端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与接收器中的电容C1的另一端相连接。
进一步地，所述电量检测电路利用电流传感器U2来检测锂电池的放电电流信号，并将放电电流信号经运放器U5B得到电量信号，电量信号传输至信号输出电路。
如权利要求5所述的一种智能网联汽车的控制装置，其特征在于，所述电量检测电路包括电阻R6，电阻R6的一端与电流传感器U2的out引脚相连接，电阻R6的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、运放器U6B的输出端相连接，电阻R9的另一端分别连接电容C4的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R10的一端、电容C8的一端，电容C8的另一端与运放器U5B的输出端相连接，电阻R10的另一端分别连接电容C4的另一端、电流传感器U2的gnd引脚、转速检测电路中的电阻R5的另一端、电容C3的另一端并连接地，电流传感器U2的vcc引脚与转速检测电路中的三极管Q1的发射极相连接。
进一步地，所述信号输出电路利用转速检测电路传输过来的加速信号和电量检测电路传输过来的电量信号得到限速信号，并将限速信号传输至ECU。
进一步地，所述信号输出电路包括电阻R11，电阻R11的一端分别连接三极管Q2的基极、电量检测电路中的运放器U5B的输出端，电阻R11的另一端分别连接三极管Q2的发射极、开关S1的一端、电阻R12的一端、转速检测电路中的电容C1的另一端相连接，三极管Q2的集电极分别连接电阻R13的一端、二极管D3的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R12的另一端、二极管D4的正极、继电器K1的一端，二极管D4的正极与转速检测电路中的三极管Q1的基极相连接，继电器K1的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C5的一端、电阻R14的一端、电阻R17的一端、电容C6的一端、晶体Y1的一端、电量检测电路中的电阻R10的另一端并连接地，开关S1的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端分别连接三极管Q3的集电极、电容C7的一端、晶体Y1的一端、电容C9的一端，电容C9的另一端连接ECU，电容C5的另一端分别连接电阻R14的另一端、三极管Q3的基极、电阻R15的另一端，三极管Q3的发射极分别连接电阻R17的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
通过转速检测电路中的转速传感器U1检测电动机的转速，从而得到加速信号，并在此时利用电量检测电路检测智能网联汽车的锂电池的电量，利用三极管Q2检测锂电池的电量是否已经低于阈值，从而输出高电位使加速踏板失去加速作用，避免在锂电池电量不足时还进行加速，导致智能网联汽车的锂电池的电量被加速消耗，从而出现智能网联汽车无法到达充电点的问题出现，高电位同时还利用三极管Q3、电容C6、电容C7、晶体Y1为核心的振荡电路产生限速信号，来提醒智能网联汽车车主锂电池电量过低而不采取加速行为，避免车主认为车辆故障的情况发生。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
为有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
一种智能网联汽车的控制装置，包括ECU，应用于智能网联汽车上，所述控制装置包括转速检测电路、电量检测电路、信号输出电路，所述转速检测电路包括接收器和计算器，接收器接收经转速传感器U1来检测得到的电动机的转速信号，利用电阻R1将转速信号传输至电感L1、电容C2、电容C3上，从而实现对转速信号进行阻抗匹配，运放器U3B、电阻R5将转速信号与标准信号进行减法运算，将运放器U3B输出的差值信号输出至计算器上，利用运放器U4B、二极管D1来检测运放器U4B输出的差值信号的电压幅度，当二极管D1被导通时，则表明电动机此时的转速信号的幅值大于电动机上一时刻的转速信号的幅值，此时与门U7A的16引脚有电动机的差值信号输入，与门U7A的1引脚上连接的是二极管D2传输过来的加速踏板信号，此时与门U7A输出高电平，将此高电平作为加速信号，加速信号将电量检测电路导通，同时加速信号传输至信号输出电路中，所述电量检测电路被转速检测电路导通，开始利用电流传感器U2采集智能网联汽车的锂电池的放电电流信号，放电电流信号经电阻R6、运放器U6B、电阻R9将放电电流信号传输至运放器U5B上进行积分，从而得到锂电池的此时的电量信号，电量信号传输至信号输出电路，所述信号输出电路利用三极管Q2接收电量检测电路传输过来智能网联汽车上锂电池的电量信号，利用二极管D4接收转速检测电路传输过来的加速信号，当三极管Q2被导通时，此时二极管D3、二极管D4、电阻R12进行与计算，输出高电位将继电器K1导通，开关S1闭合，此时，电容C5、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q3、电容C6、电容C7、晶体Y1组成的振荡电路产生限速信号，限速信号经电容C9耦合至ECU，提醒智能网联汽车车主，锂电池电量过低，为锂电池的安全考虑，ECU暂停对加速踏板的响应，停止智能网联汽车的加速；
所述转速检测电路包括接收器和计算器，接收器接收经转速传感器U1来检测得到的电动机的转速信号，其中转速传感器U1采用型号类似为HZ-860磁振式转速传感器，输出的转速信号经电阻R1从电流状态转化为电压状态，利用电感L1、电容C2、电容C3对转速信号进行阻抗匹配，以实现转速信号可以无损耗的接收，避免转速信号发生损耗，转速信号经电阻R3传输至运放器U3B、电阻R5为核心的减法器上，运放器U3B、电阻R5将转速信号与标准信号进行减法运算，将运放器U3B输出的差值信号输出至计算器上，其中，标准信号为此电动机上一时刻的转速信号，计算器利用运放器U4B接收差值信号，利用运放器U4B、二极管D1来检测运放器U4B输出的差值信号的电压幅度，运放器U4B此时作为过零比较器，当二极管D1未被导通时，则表明电动机此时的转速信号的幅值小于电动机上一时刻的转速信号的幅值，与门U7A的16引脚没有差值信号输入，当二极管D1被导通时，则表明电动机此时的转速信号的幅值大于电动机上一时刻的转速信号的幅值，此时与门U7A的16引脚有电动机的差值信号输入，与门U7A的1引脚上连接的是二极管D2传输过来的加速踏板信号，其中加速踏板信号是指加速踏板被智能网联汽车车主踩下去并使智能网联汽车开始加速的信号，此时与门U7A输出高电平，将此高电平作为加速信号，表明智能网联汽车在此时进行了加速，加速信号将电量检测电路导通，同时加速信号传输至信号输出电路中；
所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与转速传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电容C2的一端、电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端，电感R3的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与标准信号相连接，电阻R5的另一端分别连接电容C3的另一端、电容C2的另一端、电容C1的一端、转速传感器U1的gnd引脚并连接地，电容C1的另一端分别连接转速传感器U1的vcc引脚、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接正极性电源VCC；
所述计算器包括运放器U4B，运放器U4B的同相端与接收器中的电阻R5的另一端相连接并连接地，运放器U4B的反相端与接收器中的运放器U3B的输出端相连接，运放器U4B的输出端与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极和与门U7A的16引脚相连接，与门U7A的1引脚与二极管D2的负极相连接，二极管D2的正极与加速踏板信号相连接，与门U7A的输出端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与接收器中的电容C1的另一端相连接；
所述电量检测电路被转速检测电路导通，开始利用电流传感器U2采集智能网联汽车的锂电池的放电电流信号，其中电流传感器U2采用型号类似为AHKC-EKBA的电流传感器来检测放电电流信号，并将放电电流信号经电阻R6传输至运放器U6B上，经运放器U6B对放电电流信号进行跟随处理，提高放电电流信号的驱动能力，利用电阻R9将放电电流信号传输至运放器U5B上，运放器U5B将放电电流信号进行积分，从而得到锂电池的此时的电量信号，电量信号传输至信号输出电路；
所述电量检测电路包括电阻R6，电阻R6的一端与电流传感器U2的out引脚相连接，电阻R6的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、运放器U6B的输出端相连接，电阻R9的另一端分别连接电容C4的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R10的一端、电容C8的一端，电容C8的另一端与运放器U5B的输出端相连接，电阻R10的另一端分别连接电容C4的另一端、电流传感器U2的gnd引脚、转速检测电路中的电阻R5的另一端、电容C3的另一端并连接地，电流传感器U2的vcc引脚与转速检测电路中的三极管Q1的发射极相连接；
所述信号输出电路利用三极管Q2接收电量检测电路传输过来智能网联汽车上锂电池的电量信号，利用二极管D4接收转速检测电路传输过来的加速信号，当三极管Q2未被导通时，表明此时智能网联汽车上的锂电池的电量还未低至阈值，阈值是指锂电池的电量下限，此时任由智能网联汽车的加速发生，而当三极管Q2被导通时，表明此时智能网联汽车上的锂电池的电量过少，此时智能网联汽车进行加速则会加快锂电池电量的消耗，则此时二极管D3、二极管D4、电阻R12进行与计算，输出高电位，同时高电位将继电器K1导通，开关S1闭合，此时，电容C5、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q3、电容C6、电容C7、晶体Y1组成的振荡电路产生限速信号，限速信号经电容C9耦合至ECU，提醒智能网联汽车车主锂电池电量过低，为锂电池的安全考虑，ECU暂停对加速踏板的响应，停止智能网联汽车的加速，其中电阻R14、电阻R15位三极管Q3的基极偏置电阻，电阻R16为集电极电阻，电阻R17为发射极电阻，电容C5为旁路电容；
所述信号输出电路包括电阻R11，电阻R11的一端分别连接三极管Q2的基极、电量检测电路中的运放器U5B的输出端，电阻R11的另一端分别连接三极管Q2的发射极、开关S1的一端、电阻R12的一端、转速检测电路中的电容C1的另一端相连接，三极管Q2的集电极分别连接电阻R13的一端、二极管D3的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R12的另一端、二极管D4的正极、继电器K1的一端，二极管D4的正极与转速检测电路中的三极管Q1的基极相连接，继电器K1的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C5的一端、电阻R14的一端、电阻R17的一端、电容C6的一端、晶体Y1的一端、电量检测电路中的电阻R10的另一端并连接地，开关S1的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端分别连接三极管Q3的集电极、电容C7的一端、晶体Y1的一端、电容C9的一端，电容C9的另一端连接ECU，电容C5的另一端分别连接电阻R14的另一端、三极管Q3的基极、电阻R15的另一端，三极管Q3的发射极分别连接电阻R17的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端。
本发明在进行具体使用的时候，所述转速检测电路包括接收器和计算器，接收器接收经转速传感器U1来检测得到的电动机的转速信号，利用电阻R1将转速信号传输至电感L1、电容C2、电容C3上，从而实现对转速信号进行阻抗匹配，运放器U3B、电阻R5将转速信号与标准信号进行减法运算，将运放器U3B输出的差值信号输出至计算器上，利用运放器U4B、二极管D1来检测运放器U4B输出的差值信号的电压幅度，当二极管D1被导通时，则表明电动机此时的转速信号的幅值大于电动机上一时刻的转速信号的幅值，此时与门U7A的16引脚有电动机的差值信号输入，与门U7A的1引脚上连接的是二极管D2传输过来的加速踏板信号，此时与门U7A输出高电平，将此高电平作为加速信号，加速信号将电量检测电路导通，同时加速信号传输至信号输出电路中，所述电量检测电路被转速检测电路导通，开始利用电流传感器U2采集智能网联汽车的锂电池的放电电流信号，放电电流信号经电阻R6、运放器U6B、电阻R9将放电电流信号传输至运放器U5B上进行积分，从而得到锂电池的此时的电量信号，电量信号传输至信号输出电路，所述信号输出电路利用三极管Q2接收电量检测电路传输过来智能网联汽车上锂电池的电量信号，利用二极管D4接收转速检测电路传输过来的加速信号，当三极管Q2被导通时，此时二极管D3、二极管D4、电阻R12进行与计算，输出高电位将继电器K1导通，高电位同时也使加速踏板失去加速作用，开关S1闭合，此时，电容C5、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q3、电容C6、电容C7、晶体Y1组成的振荡电路产生限速信号，限速信号经电容C9耦合至ECU，提醒智能网联汽车车主锂电池电量过低，为锂电池的安全考虑，ECU暂停对加速踏板的响应，停止智能网联汽车的加速；
通过转速检测电路中的转速传感器U1检测电动机的转速，从而得到加速信号，并在此时利用电量检测电路检测智能网联汽车的锂电池的电量，利用三极管Q2检测锂电池的电量是否已经低于阈值，从而输出高电位使加速踏板失去加速作用，避免在锂电池电量不足时还进行加速，导致智能网联汽车的锂电池的电量被加速消耗，从而出现智能网联汽车无法到达充电点的问题出现，高电位同时还利用三极管Q3、电容C6、电容C7、晶体Y1为核心的振荡电路产生限速信号，来提醒智能网联汽车车主锂电池电量过低而不采取加速行为，避免车主认为车辆故障的情况发生。

Claims (3)

1.一种智能网联汽车的控制装置，包括ECU，其特征在于，所述控制装置包括转速检测电路、电量检测电路、信号输出电路，所述转速检测电路利用转速传感器U1来检测电动机的转速信号，并利用转速信号经接收器得到差值信号，利用差值信号经计算器得到加速信号，加速信号将电量检测电路启动，转速检测电路同时将加速信号传输至信号输出电路中，所述电量检测电路利用电流传感器U2来检测锂电池的放电电流信号，并利用放电电流信号得到电量信号，电量信号传输至信号输出电路，所述信号输出电路利用电量信号和加速信号得到限速信号，并将限速信号传输至ECU；
所述转速检测电路包括接收器和计算器，所述接收器接收经转速传感器U1来检测得到的电动机的转速信号，并将转速信号进行减法运算得到差值信号，差值信号经计算器得到加速信号，加速信号将电量检测电路导通，同时加速信号传输至信号输出电路；
所述电量检测电路利用电流传感器U2来检测锂电池的放电电流信号，并将放电电流信号经运放器U5B得到电量信号，电量信号传输至信号输出电路；
所述信号输出电路利用转速检测电路传输过来的加速信号和电量检测电路传输过来的电量信号得到限速信号，并将限速信号传输至ECU；
所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与转速传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电容C2的一端、电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C3的一端、电阻R3的一端，电感R3的另一端分别连接电阻R5的一端、运放器U3B的同相端，运放器U3B的反相端与电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与标准信号相连接，电阻R5的另一端分别连接电容C3的另一端、电容C2的另一端、电容C1的一端、转速传感器U1的gnd引脚并连接地，电容C1的另一端分别连接转速传感器U1的vcc引脚、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接正极性电源VCC；
所述计算器包括运放器U4B，运放器U4B的同相端与接收器中的电阻R5的另一端相连接并连接地，运放器U4B的反相端与接收器中的运放器U3B的输出端相连接，运放器U4B的输出端与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极和与门U7A的16引脚相连接，与门U7A的1引脚与二极管D2的负极相连接，二极管D2的正极与加速踏板信号相连接，与门U7A的输出端与三极管Q1的基极相连接，三极管Q1的集电极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与接收器中的电容C1的另一端相连接。
2.如权利要求1所述的一种智能网联汽车的控制装置，其特征在于，所述电量检测电路包括电阻R6，电阻R6的一端与电流传感器U2的out引脚相连接，电阻R6的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端分别连接电阻R9的一端、运放器U6B的输出端相连接，电阻R9的另一端分别连接电容C4的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R10的一端、电容C8的一端，电容C8的另一端与运放器U5B的输出端相连接，电阻R10的另一端分别连接电容C4的另一端、电流传感器U2的gnd引脚、转速检测电路中的电阻R5的另一端、电容C3的另一端并连接地，电流传感器U2的vcc引脚与转速检测电路中的三极管Q1的发射极相连接。
3.如权利要求1所述的一种智能网联汽车的控制装置，其特征在于，所述信号输出电路包括电阻R11，电阻R11的一端分别连接三极管Q2的基极、电量检测电路中的运放器U5B的输出端，电阻R11的另一端分别连接三极管Q2的发射极、开关S1的一端、电阻R12的一端、转速检测电路中的电容C1的另一端相连接，三极管Q2的集电极分别连接电阻R13的一端、二极管D3的负极，二极管D3的正极分别连接电阻R12的另一端、二极管D4的正极、继电器K1的一端，二极管D4的正极与转速检测电路中的三极管Q1的基极相连接，继电器K1的另一端分别连接电阻R13的另一端、电容C5的一端、电阻R14的一端、电阻R17的一端、电容C6的一端、晶体Y1的一端、电量检测电路中的电阻R10的另一端并连接地，开关S1的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端分别连接三极管Q3的集电极、电容C7的一端、晶体Y1的一端、电容C9的一端，电容C9的另一端连接ECU，电容C5的另一端分别连接电阻R14的另一端、三极管Q3的基极、电阻R15的另一端，三极管Q3的发射极分别连接电阻R17的另一端、电容C6的另一端、电容C7的另一端。
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