CN103770774B - 一种汽车安全控制***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车安全控制***,车身稳定***(1)通过CAN连接混合动力控制器,所述的混合动力控制器通过CAN连接变速箱控制器、发动机控制器和电机控制器,并通过硬件控制信号与电机控制器通信,所述的变速箱控制器与变速箱连接,所述的发动机控制器与发动机连接,所述的电机控制器与电机连接,所述的混合动力控制器内部的控制器设有两个进行数据计算并比对的L1功能模块和L2功能模块。本发明通过车身稳定控制***(ESP)的车轮状态检测以及混合动力控制器硬件和软件的安全机制,使动力***输出扭矩为零,然后控制变速箱控制***(TCU)进入空挡,最终使混合动力驱动***进入安全状态,以保证人员和整车安全。

Description

一种汽车安全控制***和方法
技术领域
本发明涉及汽车控制***和控制方法,尤其涉及混合动力汽车动力***的安全控制***和方法。
背景技术
传统汽油车存在高能耗、高排放缺点,混合动力技术不断趋于成熟,插电式混合动力汽车兼顾了纯电动汽车和传统汽油车的优点,是目前混合动力技术发展的趋势之一。
插电式混合动力汽车的纯电动模式和高效的发动机运行模式,能够有效提高汽车节油率。相比传统燃油汽车,插电式混合动力汽车在混合动力模式下节油率一般在40%左右;在纯电动模式下行驶,不仅整车经济性好,而且实现零排放。但由于***的复杂度和电子部件的大量应用,对***的安全性和可靠性有较高的要求,当整车及混合动力驱动***发生异常时难以保证人员安全和整车安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种混合动力控制器硬件及软件安全机制,当整车及混合动力驱动***发生异常时,能够使混合动力驱动***进入安全状态,以保证人员和整车安全。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种汽车安全控制***,车身稳定***通过CAN连接混合动力控制器,所述的混合动力控制器通过CAN连接变速箱控制器、发动机控制器和电机控制器,并通过硬件控制信号与电机控制器通信,所述的变速箱控制器与变速箱连接,所述的发动机控制器与发动机连接,所述的电机控制器与电机连接,所述的混合动力控制器内部的控制器设有两个进行数据计算并比对的L1功能模块和L2功能模块。
所述的混合动力控制器内部设有L1存储器和L2存储器分别接收CAN输入的信息,并将信息分别输送至L1功能模块和L2功能模块。
所述的混合动力控制器内部设有监控芯片,所述的监控芯片通过SPI串口通讯与控制器进行数据交互。
一种基于汽车安全控制***的控制方法:
步骤1、***开始工作;
步骤2、车身稳定***通过CAN输入到混合动力控制器的数据分别存入L1存储器和L2存储器;
步骤3、L1功能模块和L2功能模块分别运行L1存储器和L2存储器中的数据;
步骤4、L1功能模块将运算结果传递给L2功能模块,L2功能模块将运行结果比对,若相同,L1功能模块通过CAN发出控制命令,若不同,L2功能模块通过硬件控制信号使混合动力***中的电机控制器、发动机控制器进入零扭矩输出,则***进入安全状态。
所述的混合动力控制器内部设有监控芯片间隔额定时间向控制器发送问题,所述的控制器对问题进行应答,所述的监控芯片根据控制器应答的及时性和准确性判断控制器是否工作正常,如果正常,监控芯片继续向主控制芯片CPU提出下个问题,不同的问题数量至少10个以上,循环问答;如果不正常,监控芯片通过硬件控制信号使混合动力***中的电机控制器、发动机控制器进入零扭矩输出,使***进入安全状态。
所述的进入安全状态时,L1功能模块通过CAN通讯控制电机和发动机扭矩为零,L2功能模块通过硬件控制信号禁止动力输出。
当所述的车身稳定控制***检测到确认的车轮抱死状态,车身稳定控制***将车轮抱死信息发送给混合动力控制器,混合动力控制器电机控制器、发动机控制器输出扭矩为零,使其进入零扭矩状态,混合动力控制器在确认电机控制***及发动机***输出扭矩为零后请求变速箱控制器进入空挡,变速箱控制器控制变速箱进入空挡,使整车由车轮抱死状态进入安全状态的控制。
本发明通过车身稳定控制***(ESP)的车轮状态检测以及混合动力控制器硬件和软件的安全机制,使动力***输出扭矩为零,然后控制变速箱控制***(TCU)进入空挡,最终使混合动力驱动***进入安全状态,以保证人员和整车安全。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1为汽车安全控制***结构框图;
图2为汽车安全控制***硬件安全机制流程图;
图3为汽车安全控制***软件安全机制流程图;
图4为汽车安全控制***车轮抱死状态安全控制方法流程图;
上述图中的标记均为:1、车身稳定***;2、CAN;3、混合动力控制器;4、变速箱控制器;5、变速箱;6、发动机控制器;7、发动机;8、电机控制器;9、电机;10、硬件控制信号;301、L1存储器;302、L2存储器;303、控制器;304、L2功能模块;305、L1功能模块;306、监控芯片。
具体实施方式
参见图1可知,汽车安全控制***包括车身稳定***1、CAN2、混合动力控制器3、变速箱控制器4、变速箱5、发动机控制器6、发动机7、电机控制器8、电机9和硬件控制信号10,其中车身稳定***1通过CAN2连接混合动力控制器3,从而进行数据交互,混合动力控制器3通过CAN2连接变速箱控制器4,发动机控制器6和电机控制器8,并通过硬件控制信号10与电机控制器8通信,相应的变速箱控制器4与变速箱5连接,发动机控制器6与发动机7连接,变速箱控制器4与变速箱5连接,对相应部件进行控制,从而构成整个汽车安全控制***。
混合动力控制器3内部具有控制器303、两个存储器和监控芯片306,两个存储器分别为L1存储器301和L2存储器302,两个存储器分别接收车身稳定***1的信号并分别输送至控制器303内部的L1功能模块305和L2功能模块304,L2功能模块304实现对L1功能模块305的诊断,当两个模块计算数据对比异常时,L2功能模块304通过硬件控制信号10实现对动力***的安全控制。混合动力控制器3内部的控制器303与监控芯片306之间通过SPI串口通讯进行数据交互,监控芯片306通过对主控制芯片进行提问以验证主控制芯片是否工作正常。
基于汽车安全控制***的控制方法如下:
参见图2汽车安全控制***硬件安全机制,混合动力控制器3内部监控芯片306每隔一定时间向混合动力控制器3内部的控制器303发送问题,控制器303对问题进行应答,监控芯片306根据控制器303应答的及时性和准确性判断主控制芯片是否工作正常,如果正常,监控芯片306继续向控制器303提出下个问题,不同的问题数量至少10个以上,循环问答;当主控制芯片CPU应答不及时或出错,监控芯片306通过硬件控制信号10使混合动力***中的电机9驱动***和发动机7***进入零扭矩输出,使***进入安全状态。
参见图3汽车安全控制***软件安全机制,混合动力控制器3内部控制器303存在L1存储器301和L2存储器302以及L1功能模块305和L2功能模块304;程序运行时,L1存储器301和L2存储器302两个数据存储区分别获取相同外部参数;L1功能模块305进行扭矩估算和模式控制;L2功能模块304进行扭矩对比参数计算,实现对L1功能模块305的诊断;当L1功能模块305和L2功能模块304计算数据对比正常时程序正常运行;当L1功能模块305和L2功能模块304计算数据对比异常时,L2功能模块304通过硬件控制信号10实现对动力***的安全控制通过硬件控制信号10使混合动力***中的电机9驱动***和发动机7***进入零扭矩输出,使***进入安全状态。
图4为车轮抱死状态安全控制方法,混合动力***正常行驶状态下车身稳定控制***检测到确认的车轮抱死状态,车身稳定控制***将车轮抱死信息发送给混合动力控制器3,混合动力控制器3控制电机9控制***和发动机7***输出扭矩为零,使其进入零扭矩状态,混合动力控制器3在确认电机9控制***及发动机7***输出扭矩为零后请求变速箱5控制***进入空挡,变速箱5控制***控制变速箱5进入空挡,最终实现整车由车轮抱死状态进入安全状态的控制。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于汽车安全控制***的控制方法,其特征在于:汽车安全控制***的车身稳定***通过CAN连接混合动力控制器,所述的混合动力控制器通过CAN连接变速箱控制器、发动机控制器和电机控制器,并通过硬件控制信号与电机控制器通信,所述的变速箱控制器与变速箱连接,所述的发动机控制器与发动机连接,所述的电机控制器与电机连接,所述的混合动力控制器内部的控制器设有两个进行数据计算并比对的L1功能模块和L2功能模块;
基于汽车安全控制***的控制方法,
步骤1、***开始工作;
步骤2、车身稳定***通过CAN输入到混合动力控制器的数据分别存入L1存储器和L2存储器;
步骤3、L1功能模块和L2功能模块分别运行L1存储器和L2存储器中的数据;
步骤4、L1功能模块将运算结果传递给L2功能模块,L2功能模块将运行结果比对,若相同,L1功能模块通过CAN发出控制命令,若不同,L2功能模块通过硬件控制信号使混合动力***中的电机控制器、发动机控制器进入零扭矩输出,则***进入安全状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述的混合动力控制器内部设有监控芯片间隔额定时间向控制器发送问题,所述的控制器对问题进行应答,所述的监控芯片根据控制器应答的及时性和准确性判断控制器是否工作正常,如果正常,监控芯片继续向主控制芯片CPU提出下个问题,不同的问题数量至少10个以上,循环问答;如果不正常,监控芯片通过硬件控制信号使混合动力***中的电机控制器、发动机控制器进入零扭矩输出,使***进入安全状态。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述的进入安全状态时,L1功能模块通过CAN通讯控制电机和发动机扭矩为零,L2功能模块通过硬件控制信号禁止动力输出。
4.根据权利要求1或2或3所述的控制方法,其特征在于:当所述的车身稳定控制***检测到确认的车轮抱死状态,车身稳定控制***将车轮抱死信息发送给混合动力控制器,混合动力控制器电机控制器、发动机控制器输出扭矩为零,使其进入零扭矩状态,混合动力控制器在确认电机控制***及发动机***输出扭矩为零后请求变速箱控制器进入空挡,变速箱控制器控制变速箱进入空挡,使整车由车轮抱死状态进入安全状态的控制。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于:所述的混合动力控制器内部设有L1存储器和L2存储器分别接收CAN输入的信息,并将信息分别输送至L1功能模块和L2功能模块。
6.根据权利要求1或5所述的控制方法,其特征在于:所述的混合动力控制器内部设有监控芯片,所述的监控芯片通过SPI串口通讯与控制器进行数据交互。
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