CN206664500U - 一种纯电动汽车整车综合控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电动汽车整车综合控制***。由于纯电动汽车对整车控制的实时性要求比较高，所以***采用2路CAN总线设计，其中一路作为主路，与对实时性要求较高的控制***相连，它们的优先级较高，另一路作为辅路，与对实时性要求较低的控制***相连，它们的优先级略低一些，然后2路CAN总线与整车控制器构成纯电动汽车整车控制网络。为了满足对纯电动汽车整车行驶可靠性的高标准要求，整车控制器采用主辅双MCU控制设计，双***独立‑协同工作，在主芯片出现***故障时，辅芯片能够保证整车***工作正常，这种控制***各自独立电源、各自独立接口、各自独立运行。加速踏板和制动踏板的信号直接传递给整车控制器，整车控制器根据从其他的子***采集处理到的数据来判断目前汽车的状态，进而控制电机控制器工作状态，使汽车运行最优。本实用新型用于纯电动汽车。

Description

一种纯电动汽车整车综合控制***

技术领域

本实用新型专利涉及一种纯电动汽车整车综合控制***。

背景技术

随着世界汽车保有量的急剧增长，人们越来越认识到传统的内燃机汽车对人类生态环境带来的危害，现在汽车电机技术和电池技术的逐渐成熟，纯电动汽车的应用越来越普遍，代表了未来汽车的发展方向。整车控制***是车辆正常行驶的控制中枢，是电动汽车的核心部分，整车控制***能根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等)，综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图，并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。所以整车控制***的设计直接影响着电动汽车的动力性、经济性、可靠性和其他性能。

发明内容

本实用新型专利为了克服现有技术的不足，提出了一种纯电动汽车整车综合控制***，其具有陈本低，实时性好、控制精度高等特点。

由于电动汽车对整车控制的实时性要求比较高，信号的传输速度快，采用传统单路CAN总线，就容易出现类似交通堵塞的数据堵塞情况，导致整个控制***瘫痪。作为本实用新型的进一步改进，***采用2路CAN总线设计，其中一路作为主路，与对实时性要求比较高和优先级较高的控制***相连；另一路作为辅路，与对实时性要求较低和优先级略低的控制***相连，然后2路CAN总线与整车控制器相连，构成纯电动汽车整车控制网络。保证了所有数据都能顺畅地在CAN总线上传输，避免了数据堵塞的情况，这个网络不仅结构简单，而且容易维护，优势明显。

为了满足对纯电动汽车整车行驶可靠性的高标准要求，作为本实用新型的进一步改进，整车控制***设计采用双MCU控制机制，这种控制***采用各自独立电源、各自独立接口、各自独立运行的工作原理。正常情况下，主芯片具有优先控制权，负责处理所有工作，辅芯片只处在侦听主芯片工作情况的状态，读取相关参数，不参与任何外界交互工作。

传统电动汽车是将接收到的加速或制动信号直接传给电机控制器，进而控制电机转速、转矩。作为本实用新型的进一步改进，在整车控制网络结构中，加速踏板和制动踏板的信号直接传递给整车控制器，整车控制器根据从其他的子***采集处理到的数据来判断目前汽车的状态，进而控制电机控制器工作状态，使汽车运行最优。

作为本实用新型的进一步改进，为了更好地构建整车控制器CAN通信网络，实现对汽车控制器各子控制***分别的CAN通信的要求，提高通讯效率，在各子控制***中构建CAN通信节点,采用MCP2515作为独立的CAN控制器，TJA1050T作为总线驱动器，为了实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，增强了CAN总线节点的抗干扰能力，MCP2515是通过高速光耦6N137与TJA1050T相连，且光耦电路所采用的两个电源VCC和VDD通过小功率电源隔离模块BO5O5-W25完全隔离。

作为本实用新型的进一步改进，在汽车出现故障后，使汽车自动进入故障模式，并发出故障警告。故障模式时，整车控制器判断故障等级，根据故障等级对车身模块进行相应控制，确保车身处于正常状态。

本实用新型的有益效果是：纯电动汽车整车综合控制***，不仅给驾驶员提供汽车运行状态的信息，更重要的是发挥其智能管理作用，协调各子控制***工作，在电动汽车某一部分出现故障时，及时作出判断，使汽车自动进入预先设定好的故障模式运行，以保护汽车的其他部件不受损坏。

本实用新型提高了纯电动汽车整车综合控制性能，提高了行车安全。

附图说明

图1为整车综合控制***结构框图。

图2为主-辅双MCU控制原理图。

图3为CAN总线智能节点电路图。

图4为故障模式处理结构图。

具体实施方案

下面结合实施例参照附图进行详细说明,以便对本实用新型的技术特征及优点进行更深入的解释。

实施例1

图1为整车综合控制***结构框图，***采用了两路CAN总线设计，主路CAN1总线11和辅路CAN2总线7与整车控制器10相连，构成整车控制***网络。主路CAN1总线11与对实时性要求比较高和优先级较高的控制***：电机控制器12、复合电源管理***15、安全控制器17实现双向连接；辅路CAN2总线7与对实时性要求较低和优先级低一些的控制***：充电机控制***1、照明指示***2、空调***3、辅助***4实现双向连接，保证了所有数据顺畅地在CAN总线上传输，避免了数据堵塞和整车控制***瘫痪。其中液晶显示***分别连接主路CAN1总线11和辅路CAN2总线7，方便驾驶人员观察车辆信息，确定行车安全。

所述的复合电源管理***15连接复合电源16经双向DC-DC变换器14连接电机控制器12，电机控制器12连接驱动电机13。所述的高压用电设备18经安全控制器17连接复合电源16。所述的加速踏板5和制动踏板6信号经信号调理单元8连接整车控制器10，整车控制器10分别连接故障诊断和处理单元19、串口通信模块20、档位开关21。整车控制器根据从其它的子***收集到的数据来判断目前汽车的状态，进而控制电机控制器工作状态，控制复合电源管理***进行能量管理，使汽车运行最优。

实施例2

图2为主-辅双MCU控制原理图，正常情况下，主芯片具有优先控制权，负责处理所有工作，辅芯片处在侦听主芯片工作情况的状态，读取相关参数，不参与任何外界交互工作。当辅芯片长时间未侦测到主芯片往CAN总线上发送相关数据，会通过呼叫功能唤醒主芯片，一旦呼叫唤醒无效，将立刻掌控整车控制器的控制权，完成部分关键工作，同时提示***工作异常，直至其再次侦听到主芯片正常发出相关CAN数据。辅芯片定时给主芯片一个Life信号，告之其工作状况，一旦辅芯片丢失Life信号，***给出相关故障提示。

实施例3

为了更好地构建整车控制***CAN通信网络，实现对汽车控制器各子控制***分别的CAN通信的要求，在各子控制***中构建CAN通信节点。图3为CAN总线智能节点电路图，该节点采用MCP2515作为独立的CAN控制器，TJA1050T作为总线驱动器。微控制器负责初始化MCP2515和通过控制MCP2515实现数据的接收和发送以及模拟数据量采集和转换，两路模拟输入通过GP0和GP1引脚输入。为了增加CAN总线节点的抗干扰能力，MCP2515的TXCAN和RXCAN是通过高速光耦6N137与TJA1050T的TXD和RXD相连，而且光耦电路所采用的两个电源VCC和VDD通过小功率电源隔离模块BO5O5-W25完全隔离。

TJA1050T通过R7限流电阻与CAN总线连接，保护其免受电流冲击，TJA1050T的CANH和CANL与地之间并联电容C5，起到滤除总线上高频干扰的作用。总线驱动器TJA1050T为总线和CAN控制器提供不同的发送和接收性能，TJA1050T除了增强EMC，另外在不上电时，总线呈无源特性，使得TJA1050T在性能上优化。TJA1050T有两种工作模式：高速模式和静音模式，由引脚S的高低电平来控制。

实施例4

图4为故障模式处理结构图，在汽车出现故障后，整车控制器检测到故障信息，使汽车自动进入故障模式，并发出故障警告。故障模式时，整车控制器根据故障等级决定是否限制电池管理***电流和电压，通过电机控制器控制电机的最大输出转矩，对其它用电负载进行管理，决定是否停止设备供电，控制AMT***到合适的档位，报警设备启动报警装置。

Claims (2)

1.一种纯电动汽车整车综合控制***，其特征在于，包括充电机控制***(1)、照明指示***(2)、空调***(3)、辅助***(4)、加速踏板(5)、制动踏板(6)、辅路CAN2总线(7)、信号调理单元(8)、液晶显示***(9)、整车控制器(10)、主路CAN1总线(11)、电机控制器(12)、驱动电机(13)、双向DC/DC变换器(14)、复合电源管理***(15)、复合电源(16)、安全控制器(17)、高压用电设备(18)、故障诊断和处理单元(19)、串口通信模块(20)、档位开关(21)，所述辅路CAN2总线(7)、信号调理单元(8)、主路CAN1总线(11)、故障诊断和处理单元(19)、串口通信模块(20)、档位开关(21)都连接整车控制器(10)，所述充电机控制***(1)、照明指示***(2)、空调***(3)、辅助***(4)都连接辅路CAN2总线(7)，所述加速踏板(5)、制动踏板(6)连接信号调理单元(8)，所述驱动电机(13)通过电机控制器(12)连接主路CAN1总线(11)，所述复合电源管理***(15)连接复合电源(16)经双向DC/DC变换器(14)连接电机控制器(12)，所述高压用电设备(18)经安全控制器(17)连接复合电源(16)，所述复合电源管理***(15)、安全控制器(17)连接主路CAN1总线(11)。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车整车综合控制***，其特征在于，所述主路CAN1总线(11)和辅路CAN2总线(7)与整车控制器(10)相连，构成整车控制网络，所述主路CAN1总线(11)与动力驱动***：电机控制器(12)、复合电源管理***(15)、安全控制器(17)双向连接，所述辅路CAN2总线(7)与车身控制***：充电机控制***(1)、照明指示***(2)、空调***(3)、辅助***(4)连接，所述主路CAN1总线(11)和辅路CAN2总线(7)连接液晶显示***(9)。