CN203376612U - 一种基于多车型的整车控制系统 - Google Patents

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吕振华
易迪华
王海川
尹颖
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Abstract

本实用新型公开了一种基于多车型的整车控制系统，包括微处理器模块、模拟信号模块、数字信号模块、车辆信息模块和驱动模块，所述模拟信号模块通过模拟信号接口电路，数字信号模块通过数字信号接口电路，车辆信息模块通过高速CAN总线通讯模块和微处理器模块连接，微处理器模块对采集到的输入信息进行处理后，通过输出控制电路对驱动模块进行输出控制。本实用新型具有结构简单、资源丰富、通用性好等特点。

Description

一种基于多车型的整车控制系统
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种基于多车型的整车控制系统。
背景技术
在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，以纯电动汽车为代表的新能源汽车将取代传统汽车产业而进行交通能源动力系统的大变革。发展新能源汽车可以有效地解决能源安全问题，减低对石油资源依赖度，实现节能目标，降低环境污染。纯电动车的三大核心技术：电机、电池和整车控制系统，整车控制系统是控制系统的核心，承担了数据交换、安全管理和能量分配的任务。其主要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最佳的动力性和效率。
在国外，纯电动汽车整车控制系统主要用于结构复杂的四轮驱动纯电动汽车和轮毂电机纯电动汽车中，其作用是协调两个或两个以上电机控制器同步工作。对于结构简单的单电机驱动的纯电动汽车。通常由电机控制器实现扭矩控制和再生制动控制等功能，没有单独设计整车控制系统。国内市场纯电动汽车整车控制系统产品的生产和销售也比较少，常见的情况是由纯电动车的生产厂商自主开发整车控制系统，或者由一些高校进行研发。其技术方案是通过微处理器的嵌入结构，编写控制软件代码，实现高效率驱动纯电动汽车的功能。它一般采集加速踏板、制动踏板、换档位置、车速等信号，使用CAN总线与电机控制器和电池管理系统通信，实现对整车的管理与控制。
相近似的方案介绍：目前大部分的整车控制系统设计包括微控制器、模拟量处理电路、开关量处理电路、继电器驱动、高速和低速CAN总线接口电路、电源和通信接口等模块。整车控制系统对纯电动汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。整车控制系统通过硬线采集驾驶员驾驶信号，通过CAN总线获得电机、电池、仪表、车身、其他辅助系统的相关信息，进行分析和运算，通过CAN总线给出管理指令，通过汽车级驱动芯片控制继电器实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。
现有的一种技术是纯电动车没有单独设计整车控制系统，而是集成在电机控制器内部，这种设计方案缺点是不能保证对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制的准确性，当系统数据交换量大时，实时性和可靠性不能满足要求，从而影响整车性能。另一种技术是纯电动车有单独的整车控制系统，但是输入和输出接口比较少，一种整车控制系统仅适用于一种车型，不能做到通用，浪费开发成本。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种基于多车型的整车控制系统，解决控制系统结构复杂、通用性不好问题。
本实用新型公开了一种基于多车型的整车控制系统，包括微处理器模块、模拟信号模块、数字信号模块、车辆信息模块和驱动模块，所述模拟信号模块通过模拟信号接口电路，数字信号模块通过数字信号接口电路，车辆信息模块通过高速CAN总线通讯模块和微处理器模块连接，微处理器模块对采集到的输入信息进行处理后，通过输出控制电路对驱动模块进行输出控制。
进一步，作为优选，所述模拟信号模块的模拟信号为加速踏板位置信号、档位信号、蒸发器温度传感器信号、空调冷暖选择信号和高压互锁信号。
进一步，作为优选，所述数字信号模块的数字信号为空调面板A/C开关信号、充电门板信号、真空助力故障信号、真空泵过流报警信号、制动灯信号、管路压力开关信号、EPS故障信号和DC/DC故障信号。
进一步，作为优选，所述车辆信息模块的车辆信息为车速、电机转速、电机扭矩信号、电机故障状态信号、电池SOC信号、电池电压、电池电流和电机控制器温度。
进一步，作为优选，所述驱动模块的输出信号为空调压缩机有效指示灯信号、空调压缩机上电控制信号、空调压缩机转速控制信号、冷却风扇控制信号、EPS助力转向车速信号、DC/DC使能信号、冷却水泵上电控制信号、倒车灯控制信号、PTC上电控制信号和高压回路开关信号。
本实用新型和已有技术相比所具有如下有益效果：提供一种不仅能够较大降低纯电动车整车控制系统成本，而且能够采集到更多的输入信号，并能控制更多个输出信号的整车控制系统，做到一个平台多个车型共用，不同的车型通过选择需要的输入输出通道，达到整车控制系统控制整车的功能。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1基于多车型的整车控制系统示意图。
具体实施方式
以下参照图1对本实用新型的实施例进行说明。
为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种基于多车型的整车控制系统，包括微处理器模块1、模拟信号模块2、模拟信号接口电路5、数字信号模块3、数字信号接口电路6、车辆信息模块4、高速CAN总线通讯模块7、输出控制电路8和驱动模块9，所述模拟信号模块2通过模拟信号接口电路5，数字信号模块3通过数字信号接口电路6，车辆信息模块4通过高速CAN总线通讯模块7和微处理器模块1连接，微处理器模块1对采集到的输入信息进行处理后，通过输出控制电路8对驱动模块9进行输出控制。
微处理器是整车控制器的核心，整车控制系统中的微处理器芯片满足以下条件：功能强大的指令系统、丰富的实时中断资源、高速的输入输出能力、适合复杂的工作环境、价格适宜等。综合性能和价格的因素，整车控制系统选用英飞凌功能强大的16位单片机XC2287M为主控芯片，它具有以下优点：
该芯片为16位MCU内核/32位性能，主频可达80MHz；
Figure BDA00003236566300052
832kB片上FLASH程序存储器；
Figure BDA00003236566300053
16通道的10位AD通道，转换时间可达到12.5ns；
Figure BDA00003236566300054
拥有三路CAN模块；
Figure BDA00003236566300055
具备16通道比较/捕获单元用于数字信号的处理；
Figure BDA00003236566300056
支持在线仿真调试。
整车控制系统需要采集的模拟信号包括加速踏板位置信号、档位信号、蒸发器温度传感器信号、空调冷暖选择信号和高压互锁信号，这些模拟信号通过模拟信号接口电路处理后采集到微控制器模块中。但模拟信号接口电路不限于采集上述模拟信号，还有多路模拟信号接口电路的预留输入。
整车控制系统需要采集的数字信号包括空调面板A/C开关信号、充电门板信号、真空助力故障信号、真空泵过流报警信号、制动灯信号、管路压力开关信号、EPS故障信号和DC/DC故障信号，这些数字信号通过数字信号接口电路处理后采集到微控制器模块中。但数字信号接口电路不限于采集上述数字信号，还有多路数字信号接口电路的预留输入。
其他车辆信息，如车速、电机转速、电机扭矩信号、电机故障状态信号、电池SOC信号、电池电压、电池电流和电机控制器温度等信息是通过高速CAN总线与整车控制系统进行通讯。
整车控制系统需要控制的输出信号包括空调压缩机有效指示灯信号、空调压缩机上电控制信号、空调压缩机转速控制信号、冷却风扇控制信号、EPS助力转向车速信号、DC/DC使能信号、冷却水泵上电控制信号、倒车灯控制信号、PTC上电控制信号和高压回路开关信号，微处理器模块通过输出控制电路对这些输出信号进行输出控制。但输出控制电路不限于控制上述输出信号，还有多路输出信号的预留输出。
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于多车型的整车控制系统，其特征在于，包括微处理器模块、模拟信号模块、数字信号模块、车辆信息模块和驱动模块，所述模拟信号模块通过模拟信号接口电路，数字信号模块通过数字信号接口电路，车辆信息模块通过高速CAN总线通讯模块和微处理器模块连接，微处理器模块对采集到的输入信息进行处理后，通过输出控制电路对驱动模块进行输出控制。 
2.如权利要求1所述基于多车型的整车控制系统，其特征在于，所述模拟信号模块的模拟信号为加速踏板位置信号、档位信号、蒸发器温度传感器信号、空调冷暖选择信号和高压互锁信号，这些模拟信号通过模拟信号接口电路处理后采集到微控制器模块中。 
3.如权利要求1所述基于多车型的整车控制系统，其特征在于，所述数字信号模块的数字信号为空调面板A/C开关信号、充电门板信号、真空助力故障信号、真空泵过流报警信号、制动灯信号、管路压力开关信号、EPS故障信号和DC/DC故障信号，这些数字信号通过数字信号接口电路处理后采集到微控制器模块中。 
4.如权利要求1所述基于多车型的整车控制系统，其特征在于，所述车辆信息模块的车辆信息为车速、电机转速、电机扭矩信号、电机故障状态信号、电池SOC信号、电池电压、电池电流和电机控制器温度，这些车辆信息通过高速CAN总线通讯模块与微控制器进行信息通讯。 
5.如权利要求1所述基于多车型的整车控制系统，其特征在于，所述驱动模块的输出信号为空调压缩机有效指示灯信号、空调压缩机上电控制信号、空调压缩机转速控制信号、冷却风扇控制信号、EPS助力转向车速信号、DC/DC使能信号、冷却水泵上电控制信号、倒车灯控制信号、PTC上电控制信号和高压回路开关信号，微处理器模块通过输出控制电路对驱动模块进行输出控制。 
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103926852A (zh) * 2014-04-17 2014-07-16 北京交通大学 一种用于轮毂电机驱动电动汽车的整车控制器
CN104228589A (zh) * 2014-09-05 2014-12-24 北京新能源汽车股份有限公司 纯电动汽车基于双cpu的高等级安全装置
CN108023101A (zh) * 2016-11-02 2018-05-11 上海重塑能源科技有限公司 一种用于氢燃料电池车的集中式氢热管理控制系统

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Patentee after: Beijing new-energy automobile Company Limited by Shares

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Patentee before: Beijing Auto New Energy Auto Co., Ltd.

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