CN117631651A - 控制汽车上装工作的通讯方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制汽车上装工作的通讯方法及系统，涉及汽车上装控制领域。该方法的步骤包括：将整车控制器与上装控制器进行can通信，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。本发明在上装系统工作过程中，能够通过整车控制器与上装控制器之间通信信息的交互，来监测上装系统的工作状态；在此基础上，若上装系统出现故障，本发明可快速定位故障，工作效率较高，进而便于后续进行维修，用户体验较好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车上装控制领域，具体涉及一种控制汽车上装工作的通讯方法及系统。
背景技术
现有的专用车上装系统为：将汽车底盘和上装通过机械的方式连接，通过底盘为上装提供动力来控制其工作。当上装出现故障时，需要借用其他方式(例如人工)来排查故障原因和维修，其工作效率较低，用户体验较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何为汽车与上装系统建立通信，进而以此为基础通过信号的传输来控制上装系统工作，定位上装系统在工作过程中出现的故障。
为达到以上目的，第一方面，本申请实施例提供一种控制汽车上装系统工作的通讯方法，包括以下步骤：将整车控制器与上装控制器进行can通信，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
结合第一方面，在一种实施方式中，所述将整车控制器与上装控制器进行can通信的流程包括：定义整车控制器和上装控制器之间的can通信协议，通信协议包括整车控制器需要发送给上装控制器的工作信号、以及上装控制器需要反馈给整车控制器的工作状态信号；根据定义的通信协议，为底盘上的整车控制器设定对应的硬件端口，硬件端口包括用于连接上装系统电机控制继电器并控制其吸合和断开的数字输出控制端口、以及用于连接上装系统电机控制器的数字输出控制端口；根据定义的通信协议形成用于在整车控制器和上装控制器之间传输的can报文。
结合第一方面，在一种实施方式中，所述上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号的流程包括：上装系统将工作按键信号通过CAN总线发送至整车控制器，整车控制器控制预充继电器闭合；当在指定周期内，动力电池的电压和上装控制器的输入电压的电压差值在30V以下时，整车控制器控制上装系统主继电器闭合、并等待300～700ms后，断开上装系统预充继电器；整车控制器通过CAN总线向上装控制器发送上装电机使能控制信号，上装系统收到后开始工作、同时通过CAN总线反馈上装系统的监测信号，监测信号包括故障状态；整车控制器收到代表上装系统故障的监测信号时，整车控制器通过CAN总线发送上装系统关闭指令，上装系统反馈输出关闭完成后，整车控制器再控制上装系统主继电器断开。
结合第一方面，在一种实施方式中，所述上装控制器反馈相应的信号包括：心跳信号、上装系统启动与关闭请求、当前故障状态、上装系统电机输出状态、上装系统电机控制器输入电压、上装系统电机控制器发出的故障代码、上装系统电机温度、上装系统电机控制器温度、以及上装系统电机转速。
结合第一方面，在一种实施方式中，该方法还包括以下流程：在整车满足上装上电条件、且整车控制器监测到上装工作开关被触发时，整车控制器向上装电机发送上装继电器闭合指令，上装电机控制上装继电器闭合；整车控制器监测到上装关闭开关被触发时，控制上装电机关闭，整车控制器检测到上装电机功率为0后，向BMS发送上装继电器断开指令；BMS收到后，持续监测上装之路电流，当上装支路电流在5A以下时，断开上装继电器；当动力电池的SOC小于20％时，整车控制器会控制上装系统关闭或者禁止启动。
第二方面，本申请实施例提供了一种控制汽车上装系统工作的通讯系统，包括通过can通信的整车控制器和上装控制器，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
结合第二方面，在一种实施方式中，所述将整车控制器与上装控制器进行can通信的流程包括：定义整车控制器和上装控制器之间的can通信协议，通信协议包括整车控制器需要发送给上装控制器的工作信号、以及上装控制器需要反馈给整车控制器的工作状态信号；根据定义的通信协议，为底盘上的整车控制器设定对应的硬件端口，硬件端口包括用于连接上装系统电机控制继电器并控制其吸合和断开的数字输出控制端口、以及用于连接上装系统电机控制器的数字输出控制端口；根据定义的通信协议形成用于在整车控制器和上装控制器之间传输的can报文。
结合第二方面，在一种实施方式中，所述上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号的流程包括：上装系统将工作按键信号通过CAN总线发送至整车控制器，整车控制器控制预充继电器闭合；当在指定周期内，动力电池的电压和上装控制器的输入电压的电压差值在30V以下时，整车控制器控制上装系统主继电器闭合、并等待300～700ms后，断开上装系统预充继电器；整车控制器通过CAN总线向上装控制器发送上装电机使能控制信号，上装系统收到后开始工作、同时通过CAN总线反馈上装系统的监测信号，监测信号包括故障状态；整车控制器收到代表上装系统故障的监测信号时，整车控制器通过CAN总线发送上装系统关闭指令，上装系统反馈输出关闭完成后，整车控制器再控制上装系统主继电器断开。
结合第二方面，在一种实施方式中，所述上装控制器反馈相应的信号包括：心跳信号、上装系统启动与关闭请求、当前故障状态、上装系统电机输出状态、上装系统电机控制器输入电压、上装系统电机控制器发出的故障代码、上装系统电机温度、上装系统电机控制器温度、以及上装系统电机转速。
结合第二方面，在一种实施方式中，该系统还包括BMS，所述整车控制器还用于：在整车满足上装上电条件、且监测到上装工作开关被触发时，向上装电机发送上装继电器闭合指令，上装电机控制上装继电器闭合；监测到上装关闭开关被触发时，控制上装电机关闭，检测到上装电机功率为0后，向BMS发送上装继电器断开指令；BMS收到后，持续监测上装之路电流，当上装支路电流在5A以下时，断开上装继电器；当动力电池的SOC小于20％时，整车控制器会控制上装系统关闭或者禁止启动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明将整车控制器与上装控制器进行can通信，进而通过信号的传输来控制上装系统工作，例如对上装系统的预充检测、开启、关闭、能量分配和故障检测等。与现有技术中仅通过机械的方式控制上装系统工作相比，本发明在上装系统工作过程中，能够通过整车控制器与上装控制器之间通信信息的交互，来监测上装系统的工作状态；在此基础上，若上装系统出现故障，本发明可快速定位故障，工作效率较高，进而便于后续进行维修，用户体验较好。
附图说明
为了更清楚地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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中为整车控制器与上装控制器进行can通信的流程示意图；
图2为本发明实施例中的上装系统上下电流程的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本发明实施例中的控制汽车上装系统工作的通讯方法，包括以下步骤：将位于汽车底盘上的整车控制器与上装控制器进行can通信，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
由此可知，本发明将整车控制器与上装控制器进行can通信，进而通过信号的传输来控制上装系统工作，例如对上装系统的预充检测、开启、关闭、能量分配和故障检测等。与现有技术中仅通过机械的方式控制上装系统工作相比，本发明在上装系统工作过程中，能够通过整车控制器与上装控制器之间通信信息的交互，来监测上装系统的工作状态；在此基础上，若上装系统出现故障，本发明可快速定位故障，工作效率较高，进而便于后续进行维修，用户体验较好。
优选的，参见图1所示，该方法中将位于汽车底盘上的整车控制器与上装控制器进行can通信的流程包括：
定义整车控制器和上装控制器之间的can通信协议，通信协议包括整车控制器需要发送给上装控制器的工作信号、以及上装控制器需要反馈给整车控制器的工作状态信号。
根据定义的通信协议，为底盘上的整车控制器设定对应的硬件端口，硬件端口包括用于连接上装系统电机控制继电器并控制其吸合和断开的数字输出控制端口、以及用于连接上装系统电机控制器的数字输出控制端口。
根据定义的通信协议形成用于在整车控制器和上装控制器之间传输的can报文，即设计整车控制器与上装控制器之间CAN报文的打包和解包，对于整车控制器来说，解包在simulink仿真工具中完成，打包在整车控制器的底层软件中完成。
具体的，上述流程伴随软件在环仿真，其目的是检测simulink中模型设计及stateflow中逻辑控制的正确性。对于解包过程，通过设计can报文的输入，观察解包后的信息是否符合通信协议中定义的数值，对于stateflow中各种状态过程，通过信号发生器模块产生的信号作为输入，观察stateflow中状态的转换及信号输出是否符合预期来判定stateflow图的设计是否有错误。
具体执行时，上述流程为代码自动生成及集成，通过simulink中的代码自动生成功能，将simulink自动生成的C代码复制到底层软件中，和底层C代码集成在一起，生成可烧写的微控制器二进制文件，烧写进整车控制器中，装车便可实现对新能源上装系统的稳定控制。
优选的，该方法中上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号的流程包括：
(1)按键触发
由于上装系统自带控制面板，按键开关装在上装系统的控制面板上，当司机按下开关后，上装系统将收到按键信号、并将其通过CAN总线发送至整车控制器，整车控制器收到按键信号后，执行预充工作。
(2)预充过程
整车控制器先控制预充继电器闭合，并不断计算通过CAN总线发送过来的动力电池的电压和上装控制器的输入电压的电压差，如果在指定周期内(1秒内)电压差值在30V以下，则代表预充完成。预充完成后整车控制器控制上装系统主继电器闭合，等待300～700ms(本实施例中为500ms)后断开上装系统预充继电器，至此整个预充过程完成。
(3)上装系统电机输出过程
预充完成之后，整车控制器通过CAN总线向上装控制器发送上装电机使能控制信号，上装系统收到后便可以不断向外输出功率，同时通过CAN总线不断反馈上装系统的监测信号，监测信号包括故障状态、输出状态、故障代码、温度、电机的转速等信息以供整车控制器处理。
(4)能量分配过程
不同上装系统功率值，主要是根据动力电池SOC(State of Charge，电池荷电状态)的多少来决定是否可以启动上装系统，本实施例的做法是当动力电池的SOC小于20％的时候整车控制器会发指令控制上装系统关闭或者禁止启动。
(5)故障处理
故障主要分为预充过程中发生故障和运行过程中发生故障：
整车控制器检测到预充过程中发生故障时，控制上装系统不启动；
运行过程中整车控制器主要是通过上装控制器发送过来的can报文判断故障；如果发生故障，整车控制器会立即通过CAN总线发送上装系统关闭指令，待上装系统反馈输出关闭完成后，整车控制器再控制上装系统主继电器断开。
优选的，上装控制器反馈相应的信号包括：心跳信号、上装系统启动与关闭请求、当前故障状态、上装系统电机输出状态、上装系统电机控制器输入电压、上装系统电机控制器发出的故障代码、上装系统电机温度、上装系统电机控制器温度、上装系统电机转速等。
在此基础上，该方法还包括上装系统的上下电流程，参见图2所示，该流程具体包括：
S1：BMS(电池管理系统)上ON档，电池主负继电器闭合后，BMS向整车控制器发送电池主负继电器闭合状态报文(即代表闭合成功)。
S2：在整车满足上装上电条件、且整车控制器监测到上装工作开关被触发(一般司机按下)时，整车控制器向上装电机发送上装继电器闭合指令，上装电机控制上装继电器闭合。
S3：整车控制器监测到上装关闭开关被触发(一般司机按下)时，控制上装电机关闭，整车控制器检测到上装电机功率为0后，向BMS发送上装继电器断开指令；BMS收到后，持续监测上装支路电流，当上装之路电流在5A以下时，断开上装继电器。
本发明实施例中的控制汽车上装系统工作的通讯系统，包括通过can通信的整车控制器和上装控制器，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
具体的，整车控制器和上装控制器分别用于实现上述方法中对应的功能。
综上所述，本发明相对于传统专用车控制逻辑清晰，上装系统的运行状态，故障信息能直接显示在仪表上，便于司机及时了解及故障处理，大大提高了作业效率和驾驶体验。而且后期控制方法更改及软件升级更易于实现，降低用户的维修成本，提高了车辆品牌价值。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。
如本领域普通技术人员公知的，术语计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
示例性的，计算机可读存储介质可以是前述实施例的电子设备的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
以上仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种控制汽车上装系统工作的通讯方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将整车控制器与上装控制器进行can通信，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
2.如权利要求1所述的控制汽车上装系统工作的通讯方法，其特征在于，所述将整车控制器与上装控制器进行can通信的流程包括：定义整车控制器和上装控制器之间的can通信协议，通信协议包括整车控制器需要发送给上装控制器的工作信号、以及上装控制器需要反馈给整车控制器的工作状态信号；根据定义的通信协议，为底盘上的整车控制器设定对应的硬件端口，硬件端口包括用于连接上装系统电机控制继电器并控制其吸合和断开的数字输出控制端口、以及用于连接上装系统电机控制器的数字输出控制端口；根据定义的通信协议形成用于在整车控制器和上装控制器之间传输的can报文。
3.如权利要求2所述的控制汽车上装系统工作的通讯方法，其特征在于，所述上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号的流程包括：上装系统将工作按键信号通过CAN总线发送至整车控制器，整车控制器控制预充继电器闭合；当在指定周期内，动力电池的电压和上装控制器的输入电压的电压差值在30V以下时，整车控制器控制上装系统主继电器闭合、并等待300～700ms后，断开上装系统预充继电器；整车控制器通过CAN总线向上装控制器发送上装电机使能控制信号，上装系统收到后开始工作、同时通过CAN总线反馈上装系统的监测信号，监测信号包括故障状态；整车控制器收到代表上装系统故障的监测信号时，整车控制器通过CAN总线发送上装系统关闭指令，上装系统反馈输出关闭完成后，整车控制器再控制上装系统主继电器断开。
4.如权利要求1至3任一项所述的控制汽车上装系统工作的通讯方法，其特征在于，所述上装控制器反馈相应的信号包括：心跳信号、上装系统启动与关闭请求、当前故障状态、上装系统电机输出状态、上装系统电机控制器输入电压、上装系统电机控制器发出的故障代码、上装系统电机温度、上装系统电机控制器温度、以及上装系统电机转速。
5.如权利要求1至3任一项所述的控制汽车上装系统工作的通讯方法，其特征在于，该方法还包括以下流程：在整车满足上装上电条件、且整车控制器监测到上装工作开关被触发时，整车控制器向上装电机发送上装继电器闭合指令，上装电机控制上装继电器闭合；整车控制器监测到上装关闭开关被触发时，控制上装电机关闭，整车控制器检测到上装电机功率为0后，向BMS发送上装继电器断开指令；BMS收到后，持续监测上装之路电流，当上装支路电流在5A以下时，断开上装继电器；当动力电池的SOC小于20％时，整车控制器会控制上装系统关闭或者禁止启动。
6.一种控制汽车上装系统工作的通讯系统，其特征在于：该系统包括通过can通信的整车控制器和上装控制器，上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号，工作信号包括：心跳信号、用于通过机械连接件控制上装系统工作的上装电机使能控制信号、以及用于监测上装系统工作状态的监测信号。
7.如权利要求6所述的控制汽车上装系统工作的通讯系统，其特征在于，所述将整车控制器与上装控制器进行can通信的流程包括：定义整车控制器和上装控制器之间的can通信协议，通信协议包括整车控制器需要发送给上装控制器的工作信号、以及上装控制器需要反馈给整车控制器的工作状态信号；根据定义的通信协议，为底盘上的整车控制器设定对应的硬件端口，硬件端口包括用于连接上装系统电机控制继电器并控制其吸合和断开的数字输出控制端口、以及用于连接上装系统电机控制器的数字输出控制端口；根据定义的通信协议形成用于在整车控制器和上装控制器之间传输的can报文。
8.如权利要求7所述的控制汽车上装系统工作的通讯系统，其特征在于，所述上装控制器收到整车控制器的工作信号后，执行相应的动作并反馈相应的信号的流程包括：上装系统将工作按键信号通过CAN总线发送至整车控制器，整车控制器控制预充继电器闭合；当在指定周期内，动力电池的电压和上装控制器的输入电压的电压差值在30V以下时，整车控制器控制上装系统主继电器闭合、并等待300～700ms后，断开上装系统预充继电器；整车控制器通过CAN总线向上装控制器发送上装电机使能控制信号，上装系统收到后开始工作、同时通过CAN总线反馈上装系统的监测信号，监测信号包括故障状态；整车控制器收到代表上装系统故障的监测信号时，整车控制器通过CAN总线发送上装系统关闭指令，上装系统反馈输出关闭完成后，整车控制器再控制上装系统主继电器断开。
9.如权利要求6至8任一项所述的控制汽车上装系统工作的通讯系统，其特征在于，所述上装控制器反馈相应的信号包括：心跳信号、上装系统启动与关闭请求、当前故障状态、上装系统电机输出状态、上装系统电机控制器输入电压、上装系统电机控制器发出的故障代码、上装系统电机温度、上装系统电机控制器温度、以及上装系统电机转速。
10.如权利要求6至8任一项所述的控制汽车上装系统工作的通讯系统，其特征在于：该系统还包括BMS，所述整车控制器还用于：在整车满足上装上电条件、且监测到上装工作开关被触发时，向上装电机发送上装继电器闭合指令，上装电机控制上装继电器闭合；监测到上装关闭开关被触发时，控制上装电机关闭，检测到上装电机功率为0后，向BMS发送上装继电器断开指令；BMS收到后，持续监测上装之路电流，当上装支路电流在5A以下时，断开上装继电器；当动力电池的SOC小于20％时，整车控制器会控制上装系统关闭或者禁止启动。
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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 | ||
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