專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于DSP的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器內(nèi)完成自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著高能電池技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)、電機(jī) 控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，燃料傳統(tǒng)汽車(chē)逐漸被電動(dòng)汽車(chē)所代替。目前電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器主要以下功能控制電機(jī)、控制剎車(chē)……很普通的功能，而整車(chē)控制器擔(dān)負(fù)著整車(chē)信息收集和處理，大部分整車(chē)控制器通常沒(méi)有巡航控制系統(tǒng)，就算某些小部分整車(chē)控制器系統(tǒng)有巡航功能也是通過(guò)CAN總線讀取整車(chē)信息和變頻器內(nèi)部的油門(mén)、電機(jī)運(yùn)行信息后又發(fā)命令給電機(jī)控制器控制電機(jī)，無(wú)形中整車(chē)系統(tǒng)長(zhǎng)期在做重復(fù)性的工作，造成反映遲鈍、控制沒(méi)辦法及時(shí)響應(yīng)，浪費(fèi)微處理器資源，系統(tǒng)運(yùn)行效率慢甚至長(zhǎng)期在做不該做的重復(fù)性事件造成整車(chē)控制器不穩(wěn)定，甚至由于讀取某些整車(chē)設(shè)備通訊失敗造成控制錯(cuò)誤，質(zhì)量大打折扣，這樣經(jīng)過(guò)太多了羅嗦環(huán)節(jié)容易造成整車(chē)控制效果不穩(wěn)定，巡航功能不穩(wěn)定，工作效率低，使巡航功能不完善或者不成熟，效應(yīng)緩慢，嚴(yán)重影響舒適度。目前很多車(chē)輛在運(yùn)行中經(jīng)常要保持一個(gè)穩(wěn)定的車(chē)速，沒(méi)有巡航的整車(chē)系統(tǒng)駕駛員長(zhǎng)期根據(jù)路況進(jìn)行加減油門(mén)帶來(lái)操作太容易疲勞，并且速度也把握不準(zhǔn)，長(zhǎng)時(shí)間這樣駕駛巨大的安全隱患，現(xiàn)有的某些電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)巡航系統(tǒng)功能主要通過(guò)整車(chē)控制器完成，操作過(guò)于復(fù)雜，而且性能普遍不佳，系統(tǒng)響應(yīng)緩慢，對(duì)徹底的解決行車(chē)安全設(shè)計(jì)不到位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器內(nèi)嵌的巡航控制系統(tǒng)，大大的提高了巡航功能的處理，極大的提高了巡航功能的穩(wěn)定性，為整車(chē)控制器分擔(dān)了重任，提高了整車(chē)穩(wěn)定性，甚至不需要整車(chē)控制器都可以巡航，同時(shí)大部分資源都由電機(jī)控制器內(nèi)部數(shù)據(jù)直接提取也節(jié)約了大量成本又提升了巨大的控制穩(wěn)定性能。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
一種電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，包括中央處理器、車(chē)輛信息采樣模塊、巡航操作模塊、通訊模塊；
所述中央處理器包括
巡航信息讀取單元，用于對(duì)車(chē)輛信息采樣模塊采樣的車(chē)輛信息進(jìn)行讀取并發(fā)送給巡航信息處理單元；
巡航信息處理單元，用于對(duì)巡航信息讀取單元讀取的車(chē)輛信息進(jìn)行計(jì)算處理并發(fā)送給巡航信息輸出控制單元；
巡航信息輸出控制單元，用于對(duì)巡航信息處理單元計(jì)算處理的信息輸出給電機(jī)控制器及整車(chē)控制器；
所述車(chē)輛信息采樣模塊包括油門(mén)采樣電路，用于對(duì)油門(mén)信息進(jìn)行采樣；
剎車(chē)采樣電路，用于對(duì)剎車(chē)信息進(jìn)行采樣；
電機(jī)速度米樣電路，用于對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行米樣；
所述巡航操作模塊包括
自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元，用于對(duì)行車(chē)中進(jìn)行自動(dòng)巡航或是手動(dòng)巡航及巡航解除進(jìn)行選擇；
巡航速度增減單元，用于對(duì)巡航過(guò)程中的車(chē)速進(jìn)行增加或減少；
所述通訊模塊，用于中央處理與整車(chē)控制器的信息交互，提取整車(chē)控制器相關(guān)信息及將中央處理器的巡航控制信息發(fā)送給整車(chē)控制器。所述車(chē)輛信息采樣模塊、通訊模塊與中央處理器通訊連接，所述中央處理器與電機(jī)控制器通訊連接。進(jìn)一步的所述中央處理器為DSP處理器。進(jìn)一步的所述采樣模塊采樣信息為對(duì)電機(jī)控制器中車(chē)輛信息的提取。進(jìn)一步的所述自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元為按鍵選擇；
進(jìn)一步的所述按鍵選擇為按鍵時(shí)間大于3秒為選擇自動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于3秒大于0. 5秒為選擇手動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于0. 5秒為巡航解除。進(jìn)一步的所述巡航操作模塊中巡航速度增減單元為巡航速度增加為一個(gè)按鍵，巡航速度減少為一個(gè)按鍵。進(jìn)一步的所述通訊模塊為CAN總線通訊。本發(fā)明的有益效果為大大的提高了巡航功能的處理，極大的提高了巡航功能的穩(wěn)定性，為整車(chē)控制器分擔(dān)了重任，提高了整車(chē)穩(wěn)定性，甚至不需要整車(chē)控制器都可以巡航，同時(shí)大部分資源都由電機(jī)控制器內(nèi)部數(shù)據(jù)直接提取也節(jié)約了大量成本又提升了巨大的控制穩(wěn)定性能。


圖I為電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2為電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)算發(fā)框 圖3為電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)電路原理圖。
具體實(shí)施例方式—種電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，包括中央處理器、車(chē)輛信息米樣模塊、巡航操作模塊、通訊模塊；
所述中央處理器包括
巡航信息讀取單元，用于對(duì)車(chē)輛信息采樣模塊采樣的車(chē)輛信息進(jìn)行讀取并發(fā)送給巡航信息處理單元；
巡航信息處理單元，用于對(duì)巡航信息讀取單元讀取的車(chē)輛信息進(jìn)行計(jì)算處理并發(fā)送給巡航信息輸出控制單元；
巡航信息輸出控制單元，用于對(duì)巡航信息處理單元計(jì)算處理的信息輸出給電機(jī)控制器及整車(chē)控制器；所述車(chē)輛信息采樣模塊包括
油門(mén)采樣電路，用于對(duì)油門(mén)信息進(jìn)行采樣；
剎車(chē)采樣電路，用于對(duì)剎車(chē)信息進(jìn)行采樣；
電機(jī)速度米樣電路，用于對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行米樣；
所述巡航操作模塊包括
自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元，用于對(duì)行車(chē)中進(jìn)行自動(dòng)巡航或是手動(dòng)巡航及巡航解除進(jìn)行選擇；
巡航速度增減單元，用于對(duì)巡航過(guò)程中的車(chē)速進(jìn)行增加或減少；
所述通訊模塊，用于中央處理與整車(chē)控制器的信息交互，提取整車(chē)控制器相關(guān)信息及將中央處理器的巡航控制信息發(fā)送給整車(chē)控制器。所述車(chē)輛信息采樣模塊、通訊模塊與中央處理器通訊連接，所述中央處理器與電機(jī)控制器通訊連接。進(jìn)一步的所述中央處理器為DSP處理器。進(jìn)一步的所述采樣模塊采樣信息為對(duì)電機(jī)控制器中車(chē)輛信息的提取。進(jìn)一步的所述自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元為按鍵選擇；
進(jìn)一步的所述按鍵選擇為按鍵時(shí)間大于3秒為選擇自動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于3秒大于
0.5秒為選擇手動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于0. 5秒為巡航解除。進(jìn)一步的所述巡航操作模塊中巡航速度增減單元為巡航速度增加為一個(gè)按鍵，巡航速度減少為一個(gè)按鍵。進(jìn)一步的所述通訊模塊為CAN總線通訊。本電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)的具體實(shí)施過(guò)程如下
巡航系統(tǒng)分別由硬件和軟件進(jìn)行完成變頻器硬件原有的包括油門(mén)傳感器采樣處理電路，電機(jī)速度傳感器采樣處理電路,CAN總線電路，剎車(chē)信號(hào)采樣處理電路，增加巡航3個(gè)按鍵采樣處理電路；軟件包括巡航信息讀取、巡航信息處理、巡航信息輸出控制命令。硬件系統(tǒng)(以下所有的硬件標(biāo)識(shí)如圖3)
圖中的VCCD、VCCA表示電源，Rl、R2、R3、R4表示電阻，Cl、C2、C3表示電容，Jl、J2、J3、J4、J5、J6表示連接器，Dl、D2、D3表示二極管，CANTX, CANRX表示CAN總線收發(fā)信息。3個(gè)按鍵分別接到連接器J4，進(jìn)入變頻器硬件系統(tǒng)后進(jìn)行濾波給DSP處理器的GPIO (通用輸入輸出口)SBO、SBU SB2用來(lái)判斷這些按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。剎車(chē)開(kāi)關(guān)接到連接器J5，經(jīng)過(guò)采樣濾波電路后進(jìn)入DSP處理器的GPIO (通用輸入輸出口)BK，用來(lái)判斷剎車(chē)狀態(tài)。油門(mén)踏板接到連接器J6，經(jīng)過(guò)采樣濾波電路后進(jìn)入DSP處理器的ADC (模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換口)VI，用來(lái)判斷油門(mén)踩的純度。電機(jī)速度傳感器接到連接器J3，經(jīng)過(guò)采樣濾波電路后進(jìn)入DSP處理器的ADC (捕捉計(jì)數(shù)器信號(hào)口)VI，用來(lái)判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。
CAN通訊接到連接器Jl，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)收發(fā)編解碼電路后進(jìn)入DSP處理器的CAN (CAN通訊口)，用CAN協(xié)議來(lái)提取整車(chē)車(chē)速、檔位…等與巡航相關(guān)的信息，并且把電機(jī)控制器巡航執(zhí)行的狀態(tài)又發(fā)給整車(chē)系統(tǒng)。軟件計(jì)算系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)濾波器對(duì)SBO、SBl、SB2三個(gè)按鍵輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波,提高抗干擾。CAN通訊模塊執(zhí)行子程序?qū)AN通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和管理，提取整車(chē)和巡航相關(guān)的需要數(shù)據(jù)，并把電機(jī)控制器巡航執(zhí)行的結(jié)果發(fā)給整車(chē)系統(tǒng)，以便整車(chē)其它設(shè)備知道車(chē)輛是否在巡航狀態(tài)作出必要的配合動(dòng)作，比如顯示巡航模式，巡航進(jìn)退狀態(tài)。油門(mén)采樣并轉(zhuǎn)換把油門(mén)本身經(jīng)過(guò)硬件采樣濾波電路的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換以供DSP處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。開(kāi)關(guān)功能處理(完成巡航模式及參數(shù)設(shè)置)
SBO :短按(通常在0. 5秒內(nèi)短按觸發(fā)一次)設(shè)定為點(diǎn)動(dòng)巡航，既第I次按選擇了點(diǎn)動(dòng)巡航模式并且根據(jù)當(dāng)時(shí)的車(chē)速進(jìn)去巡航，再短按觸發(fā)一次就進(jìn)行解除巡航，在巡航中如果再踩油門(mén)，或者殺車(chē)都可以立即解除巡航，點(diǎn)動(dòng)巡航模式下SBl、SB2分別是+-速度設(shè)置，比如當(dāng)時(shí)巡航為40KM/H，短按一下SBl巡航速度值加10KM/H則巡航時(shí)速變?yōu)?0KM/H，如果又短 按一下SB2速度值減10KM/H則巡航時(shí)速又變回為40KM/H，一進(jìn)入巡航就會(huì)把巡航速度用CAN總線發(fā)給整車(chē)系統(tǒng)。長(zhǎng)按>3S進(jìn)入自動(dòng)巡航模式，自動(dòng)檢測(cè)油們與實(shí)際車(chē)速同時(shí)保持在3S以上的時(shí)間不變化既系統(tǒng)認(rèn)為達(dá)到了自動(dòng)巡航條件，并把巡航速度及巡航模式狀態(tài)利用CAN總線發(fā)給整車(chē)系統(tǒng)，自動(dòng)巡航模式下也是利用SB1、SB2調(diào)節(jié)巡航速度，利用，再按一次SB0、剎車(chē)、重復(fù)踩油門(mén)踏板均可解除自動(dòng)巡航，自動(dòng)巡航中電機(jī)控制器會(huì)根據(jù)復(fù)雜檔位情況設(shè)置最省電情況下的巡航速度，這個(gè)是與點(diǎn)動(dòng)巡航唯一的區(qū)別。SBl :進(jìn)入點(diǎn)動(dòng)或者自動(dòng)巡航后速度值+按鍵。SB2 :進(jìn)入點(diǎn)動(dòng)或者自動(dòng)巡航后速度值-按鍵。巡航實(shí)現(xiàn)算法原理
點(diǎn)動(dòng)巡航根據(jù)SBO短按(既短時(shí)間內(nèi)按下去又松開(kāi)的開(kāi)關(guān)上升沿觸犯，這種按鍵設(shè)計(jì)很強(qiáng)的抗干擾，基本永遠(yuǎn)不會(huì)誤判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài))，根據(jù)電機(jī)控制器已知的電機(jī)速度、油門(mén)值，讀取整車(chē)CAN系統(tǒng)的車(chē)速值，電機(jī)控制器輸出的轉(zhuǎn)矩大小，把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為進(jìn)入巡航的給定參數(shù)，然后圍繞的實(shí)際車(chē)速的變化通過(guò)PID控制環(huán)對(duì)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到恒車(chē)速目的，由于大部分參數(shù)是電機(jī)控制器本身具有的運(yùn)行參數(shù)，小部分參數(shù)通過(guò)CAN總線讀取整車(chē)信息，所以控制很直接實(shí)時(shí)，通過(guò)在再次短按觸發(fā)SB0、踩剎車(chē)、重復(fù)踩油門(mén)三種條件相或的關(guān)系進(jìn)入退出巡航程序程序，在巡航中把巡航狀態(tài)和巡航速度設(shè)定值通過(guò)CAN總發(fā)送的整車(chē)系統(tǒng)，這樣實(shí)現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)清晰，系統(tǒng)資源合理利用，程序運(yùn)行效率高，借用本身的電機(jī)控制器參數(shù)大大節(jié)約了大量代碼并且完成了更多功能設(shè)計(jì)。自動(dòng)巡航與電動(dòng)巡航控制方式基本一樣，自動(dòng)巡航中電機(jī)控制器會(huì)根據(jù)復(fù)雜檔位情況設(shè)置最省電情況下的巡航速度，這個(gè)是與點(diǎn)動(dòng)巡航唯一的區(qū)別。本技術(shù)特征在于重復(fù)性利用電機(jī)控制器本身資源進(jìn)行更直接的對(duì)巡航進(jìn)行控制，也就把控制點(diǎn)直接在電機(jī)控制器里，無(wú)需太多與整車(chē)溝通的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定可靠，節(jié)約成本，提升性能，巡航功能的一次大變革，更加穩(wěn)定、出色。更大力度、更合理的科學(xué)水平保證了人和財(cái)產(chǎn)的安全。盡管已經(jīng)參考實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明的一種電動(dòng)車(chē)巡航控制系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明，但是上述公開(kāi)的內(nèi)容僅是為了更好的了解本發(fā)明，而不是以任何方式限制權(quán)利要求的范圍，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的結(jié)構(gòu)、特征及原理所作的等化或修飾，均包括于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，包括中央處理器、車(chē)輛信息采樣模塊、巡航操作模塊、通訊模塊； 所述中央處理器包括 巡航信息讀取單元，用于對(duì)車(chē)輛信息采樣模塊采樣的車(chē)輛信息進(jìn)行讀取并發(fā)送給巡航信息處理單元； 巡航信息處理單元，用于對(duì)巡航信息讀取單元讀取的車(chē)輛信息進(jìn)行計(jì)算處理并發(fā)送給巡航信息輸出控制單元； 巡航信息輸出控制単元，用于對(duì)巡航信息處理單元計(jì)算處理的信息輸出給電機(jī)控制器及整車(chē)控制器； 所述車(chē)輛信息采樣模塊包括 油門(mén)采樣電路，用于對(duì)油門(mén)信息進(jìn)行采樣； 剎車(chē)采樣電路，用于對(duì)剎車(chē)信息進(jìn)行采樣； 電機(jī)速度米樣電路，用于對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行米樣； 所述巡航操作模塊包括 自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元，用于對(duì)行車(chē)中進(jìn)行自動(dòng)巡航或是手動(dòng)巡航及巡航解除進(jìn)行選擇； 巡航速度增減單元，用于對(duì)巡航過(guò)程中的車(chē)速進(jìn)行増加或減少； 所述通訊模塊，用于中央處理與整車(chē)控制器的信息交互，提取整車(chē)控制器相關(guān)信息及將中央處理器的巡航控制信息發(fā)送給整車(chē)控制器； 所述車(chē)輛信息采樣模塊、通訊模塊與中央處理器通訊連接，所述中央處理器與電機(jī)控制器通訊連接。
2.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器為DSP處理器。
3.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣模塊采樣信息為對(duì)電機(jī)控制器中車(chē)輛信息的提取。
4.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)巡航/手動(dòng)巡航/巡航解除選擇單元為按鍵選擇。
5.如權(quán)利要求4所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵選擇為按鍵時(shí)間大于3秒為選擇自動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于3秒大于O. 5秒為選擇手動(dòng)巡航，按鍵時(shí)間小于O.5秒為巡航解除。
6.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述巡航操作模塊中巡航速度增減單元為巡航速度增加為一個(gè)按鍵，巡航速度減少為ー個(gè)按鍵。
7.如權(quán)利要求I所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊模塊為CAN總線通τΗ ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)汽車(chē)巡航控制系統(tǒng)，包括中央處理器、車(chē)輛信息采樣模塊、巡航操作模塊、通訊模塊；所述中央處理器用于計(jì)算處理采樣信息輸出給電機(jī)控制器及整車(chē)控制器；所述巡航操作模塊用于對(duì)行車(chē)中進(jìn)行自動(dòng)巡航或是手動(dòng)巡航及巡航解除進(jìn)行選擇；所述通訊模塊，用于中央處理與整車(chē)控制器的信息交互，提取整車(chē)控制器相關(guān)信息及將中央處理器的巡航控制信息發(fā)送給整車(chē)控制器。所述車(chē)輛信息采樣模塊、通訊模塊與中央處理器通訊連接，所述中央處理器與電機(jī)控制器通訊連接。本發(fā)明大大的提高了巡航功能的處理，極大的提高了巡航功能的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B60W40/10GK102673562SQ201210149320
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳市陸地方舟電動(dòng)車(chē)有限公司