一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動車的整車控制器，電動車是一種使用電能由電動機驅(qū)動的可移動車輛，電動車控制器包括微處理器模塊，CAN總線通訊模塊，電源模塊，模擬量采集模塊，數(shù)字量采集模塊，模擬量輸出模塊，開關(guān)控制輸出模塊，所述控制器將采集到的外界信號，經(jīng)過微處理器模塊處理，識別出車輛的駕駛狀態(tài)。所述微處理模塊具有當電動車出現(xiàn)故障后的故障保護及故障處理功能，所述的車輛駕駛狀態(tài)根據(jù)所述的故障處理單元，輸出適合當前電動車運行的控制指令，所述的控制指令保障電動車的安全高效的運行。
【專利說明】
—種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車控制領(lǐng)域，特別涉及一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動車的應(yīng)用日益廣泛，現(xiàn)有的整車控制器只是通過簡單的傳感器輸入得到控制輸出，沒有進行車輛駕駛狀態(tài)的識別，在控制過程中各種狀態(tài)情況下的輸出信號相互嵌套，沒有有效的合理區(qū)分，不方便車輛的運行管理，出現(xiàn)故障后不方便區(qū)分狀態(tài)進行處理，隨著科技的發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備應(yīng)用于電動車內(nèi)，可以通過新增傳感器檢測到更多的信號，整車控制器具備了識別車輛駕駛狀態(tài)的功能，將車輛駕駛狀態(tài)進行解耦，精細的劃分車輛駕駛狀態(tài)，可以更加高效安全的控制電動車。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，利用多種傳感器采集電動車的有效信息，識別車輛駕駛狀態(tài)，并對駕駛狀態(tài)進行有效的區(qū)分，當電動車出現(xiàn)故障時，通過所述傳感器采集到的信息，對故障進行準確的判斷和分級，根據(jù)所述車輛駕駛狀態(tài)結(jié)合故障分級，安全高效的輸出車輛的控制信息。
[0004]本發(fā)明由以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于，包括:
微處理器模塊，用于程序計算和算法的執(zhí)行；
電源模塊，用于將供電電壓轉(zhuǎn)換為電路各部分所需的電壓；
CAN總線通訊模塊，用于完成CAN通訊的數(shù)據(jù)傳遞；
輸入部分，用于將外部傳感器傳遞的信號轉(zhuǎn)換后輸入到微處理器模塊；
輸出部分，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換后輸出；
輸入部分和CAN總線通訊模塊將采集到的信息傳輸給微處理器模塊，所述微處理器模塊對信息經(jīng)過處理，得到所需輸出信息，通過輸出部分和CAN總線通訊模塊輸出。
[0005]進一步的，所述輸入部分包括:模擬量采集模塊，用于將外部傳感器傳遞的模擬量信號轉(zhuǎn)換為微處理器模塊可以識別的信號；數(shù)字量采集模塊，用于將外部傳感器傳遞的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為微處理器模塊可以識別的信號。
[0006]進一步的，所述輸出部分包括:模擬量輸出模塊，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后輸出；開關(guān)控制輸出模塊，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)的信號控制執(zhí)行機構(gòu)。
[0007]進一步的，所述外部傳感器包括檔位傳感器、鑰匙傳感器、踏板傳感器、充電傳感器、按鍵傳感器和其他設(shè)備自身傳感器。
[0008]進一步的，所述微處理器模塊包括單片機及外圍電路。
[0009]進一步的，包括一電路板，所述電路板封閉于一個密封的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所有模塊集成在所述電路板上。
[0010]一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器的工作方法，所述方法如下:車輛信息通過外部傳感器將信息輸入到整車控制器，通過輸入部分處理后得到微處理器模塊可以識別的信號，電動車其他設(shè)備通過CAN總線通訊模塊將信息傳遞給微處理器模塊，微處理器模塊通過所述信息進行處理，檢測車輛是否有故障，識別車輛的駕駛狀態(tài)，通過輸出模塊將信息轉(zhuǎn)換為外部執(zhí)行機構(gòu)可以識別的信號，傳遞給外部執(zhí)行機構(gòu)，通過CAN總線通訊模塊將信息傳遞給與整車控制器通過CAN總線連接的電動車其他設(shè)備。
[0011]進一步的，所述外部傳感器包括檔位傳感器、鑰匙傳感器、踏板傳感器、充電傳感器、按鍵傳感器和其他設(shè)備自身傳感器。
[0012]進一步的,所述車輛駕駛狀態(tài)包括:電動車初始化狀態(tài)、電動車上電狀態(tài)、電動車加速狀態(tài)、電動車空擋狀態(tài)、電動車減速狀態(tài)、電動車巡航狀態(tài)、電動車反向行駛狀態(tài)、電動車安全下電狀態(tài)及電動車充電狀態(tài)；
控制器運行后程序默認識別為電動車初始化狀態(tài)，根據(jù)充電傳感器采集到的信息判斷電動車是否需要充電；
如果需要充電程序識別為電動車充電狀態(tài)，如果車輛無需充電識別為電動車上電狀態(tài)，通過檔位傳感器和踏板傳感器信息識別電動車是否轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱榆嚪聪蛐旭偁顟B(tài)，所述電動車充電狀態(tài)和電動車反向行駛狀態(tài)之間可以進行轉(zhuǎn)換；
如果不滿足所述電動車反向行駛狀態(tài)，程序?qū)⑼ㄟ^踏板傳感器、檔位傳感器和按鍵傳感器的信息結(jié)合車輛速度、扭矩信息，在電動車空擋狀態(tài)、電動車加速狀態(tài)、電動車巡航狀態(tài)和電動車減速狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換識別結(jié)果；
所述電動車減速狀態(tài)通過識別可以進入所述電動車反向行駛狀態(tài)；
進一步根據(jù)鑰匙傳感器信息分析，當具備下電的條件時，識別出電動車安全下電狀態(tài)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1、優(yōu)化控制邏輯，控制更加明確，硬件可靠性高，安全可靠運行；
2、車輛的駕駛狀態(tài)之間解耦，方便車輛控制，車輛行駛可以結(jié)合車輛駕駛狀態(tài)進行優(yōu)化控制；
3、車輛出現(xiàn)故障時，方便進行不同駕駛狀態(tài)下的故障處理，車輛駕駛狀態(tài)之間沒有嵌套，保證故障處理的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的電動車整車控制器的系統(tǒng)框圖；
圖2為本發(fā)明的車輛駕駛狀態(tài)關(guān)系圖；
圖3為本發(fā)明的識別出車輛駕駛狀態(tài)后處理關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0015]參見圖1，本電動車整車控制器的主要由電源模塊、微處理器模塊、CAN總線通訊模塊、輸入部分和輸出部分組成，其中輸入部分由模擬量采集模塊和數(shù)字量采集模塊組成，輸出部分由模擬量輸出模塊和開關(guān)控制輸出模塊組成。
[0016]電源模塊主要對供電電源轉(zhuǎn)換為其他各個模塊穩(wěn)定可靠的電源，電源輸入端口具有保護功能，可以防止電源反接，對過電壓也有抑制作用，輸入端口有電容可以保證短時間失去電源的情況下系統(tǒng)還可以正常工作。
[0017]微處理器模塊核心由英飛凌的16位單片機構(gòu)成，還有保證單片機運行的外圍電路，包括晶振，程序下載口，設(shè)備選擇管腳。
[0018]CAN總線通訊模塊主要負責(zé)出CAN通訊的功能，對CAN通訊物理層進行解析，主要由保護器件，終端電阻選擇和CAN通訊收發(fā)器組成。
[0019]模擬量采集模塊對外界傳感器的模擬量信號進行處理，包括保護電路和濾波電路。所述保護電路限制輸入的模擬量，保證其在允許范圍內(nèi)，當出現(xiàn)故障超出允許輸入范圍時進行適當?shù)谋Ｗo措施。所述濾波電路是將輸入信號中含有的附加進去的干擾信號進行去除，保證輸入信號不受到干擾，采集更加準確。
[0020]數(shù)字量采集模塊對外界傳感器的數(shù)字量信號進行處理，對輸入信號的電平進行轉(zhuǎn)換，適應(yīng)寬范圍電壓的數(shù)字量信號，由處理電路和采集芯片組成。所述處理電路具有保護功能，當輸入信號超出允許電壓范圍時進行適當?shù)奶幚?。所述采集芯片集成度高，一致性好，方便采集多路輸入信號。整體電路還具有對輸入端的故障判斷功能，可以準確檢測出輸入端口出現(xiàn)的故障。所述故障包括:輸入端對地短路、輸入端對電源短路、輸入端開路和輸入端短路。
[0021]模擬量輸出模塊用于控制接受模擬信號的執(zhí)行器。
[0022]開關(guān)控制輸出模塊用于控制接受開關(guān)信號的執(zhí)行器，由專用芯片組成，具有輸出故障保護與檢測功能。所述故障包括:輸入端對地短路、輸入端對電源短路、輸入端開路和輸入端短路。
[0023]圖2是車輛駕駛狀態(tài)之間關(guān)系圖，系統(tǒng)運行后首先進入電動車初始化狀態(tài)，根據(jù)采集到的信息判斷電動車是否需要充電，如果需要充電進入電動車充電狀態(tài)，如果無需充電進入電動車上電狀態(tài)，進一步識別是否進入電動車反向行駛狀態(tài)，所述以上兩種狀態(tài)之間可以進行轉(zhuǎn)換，如果不滿足所述電動車反向行駛狀態(tài)，進一步根據(jù)已知信息識別狀態(tài)，在電動車空擋狀態(tài)、電動車加速狀態(tài)、電動車巡航狀態(tài)和電動車減速狀態(tài)各個狀態(tài)之間進行裝換，所述電動車減速狀態(tài)通過識別可以進入所述電動車反向行駛狀態(tài)，進一步根據(jù)采集信息分析，當具備下電的條件時，進入電動車安全下電狀態(tài)，安全結(jié)束運行。
[0024]所述車輛駕駛狀態(tài)關(guān)系構(gòu)成了圖3中識別駕駛狀態(tài)模塊，根據(jù)所述識別駕駛狀態(tài)模塊識別的狀態(tài)輸入到計算輸出信號模塊，計算出合理的輸出信號，當電動車存在故障時，輸出信號會通過修正輸出信號模塊3對輸出信號進行修正，保證車輛的安全性，進一步為了匹配外部的執(zhí)行器，需要經(jīng)過匹配輸出信號模塊對輸出信號進行最后的匹配工作，這樣就可以輸出最終的輸出信號。
[0025]對于【具體實施方式】的理解的描述僅僅是為幫助理解本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明的。本領(lǐng)域技術(shù)人員均可以利用本發(fā)明的思想進行一些改動和變化，只要其技術(shù)手段沒有脫離本發(fā)明的思想和要點，仍然在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于，包括: 微處理器模塊，用于程序計算和算法的執(zhí)行； 電源模塊，用于將供電電壓轉(zhuǎn)換為電路各部分所需的電壓； CAN總線通訊模塊，用于完成CAN通訊的數(shù)據(jù)傳遞； 輸入部分，用于將外部傳感器傳遞的信號轉(zhuǎn)換后輸入到微處理器模塊； 輸出部分，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換后輸出； 輸入部分和CAN總線通訊模塊將采集到的信息傳輸給微處理器模塊，所述微處理器模塊對信息經(jīng)過處理，得到所需輸出信息，通過輸出部分和CAN總線通訊模塊輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于，所述輸入部分包括: 模擬量采集模塊，用于將外部傳感器傳遞的模擬量信號轉(zhuǎn)換為微處理器模塊可以識別的信號； 數(shù)字量采集模塊，用于將外部傳感器傳遞的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為微處理器模塊可以識別的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于，還包括執(zhí)行機構(gòu)，所述輸出部分包括: 模擬量輸出模塊，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后輸出； 開關(guān)控制輸出模塊，用于將微處理器模塊處理后的信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)的信號控制執(zhí)行機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于:所述外部傳感器包括檔位傳感器、鑰匙傳感器、踏板傳感器、充電傳感器、按鍵傳感器和其他設(shè)備自身傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于:所述微處理器模塊包括單片機及外圍電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器，其特征在于:包括一電路板，所述電路板封閉于一個密封的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所有模塊集成在所述電路板上。
7.一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器的工作方法，其特征在于所述方法如下:車輛信息通過外部傳感器將信息輸入到整車控制器，通過輸入部分處理后得到微處理器模塊可以識別的信號，電動車其他設(shè)備通過CAN總線通訊模塊將信息傳遞給微處理器模塊，微處理器模塊通過所述信息進行處理，檢測車輛是否有故障，識別車輛的駕駛狀態(tài)，通過輸出模塊將信息轉(zhuǎn)換為外部執(zhí)行機構(gòu)可以識別的信號，傳遞給外部執(zhí)行機構(gòu)，通過CAN總線通訊模塊將信息傳遞給與整車控制器通過CAN總線連接的電動車其他設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器的工作方法，其特征在于:所述外部傳感器包括檔位傳感器、鑰匙傳感器、踏板傳感器、充電傳感器、按鍵傳感器和其他設(shè)備自身傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種識別車輛駕駛狀態(tài)的電動車整車控制器的工作方法，其特征在于，所述車輛駕駛狀態(tài)包括:電動車初始化狀態(tài)、電動車上電狀態(tài)、電動車加速狀態(tài)、電動車空擋狀態(tài)、電動車減速狀態(tài)、電動車巡航狀態(tài)、電動車反向行駛狀態(tài)、電動車安全下電狀態(tài)及電動車充電狀態(tài)； 控制器運行后程序默認識別為電動車初始化狀態(tài)，根據(jù)充電傳感器采集到的信息判斷電動車是否需要充電； 如果需要充電程序識別為電動車充電狀態(tài)，如果車輛無需充電識別為電動車上電狀態(tài)，通過檔位傳感器和踏板傳感器信息識別電動車是否轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱榆嚪聪蛐旭偁顟B(tài)，所述電動車充電狀態(tài)和電動車反向行駛狀態(tài)之間可以進行轉(zhuǎn)換； 如果不滿足所述電動車反向行駛狀態(tài)，程序?qū)⑼ㄟ^踏板傳感器、檔位傳感器和按鍵傳感器的信息結(jié)合車輛速度、扭矩信息，在電動車空擋狀態(tài)、電動車加速狀態(tài)、電動車巡航狀態(tài)和電動車減速狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換識別結(jié)果； 所述電動車減速狀態(tài)通過識別可以進入所述電動車反向行駛狀態(tài)； 進一步根據(jù)鑰匙傳感器信息分析，當具備下電的條件時，識別出電動車安全下電狀態(tài)。
【文檔編號】G05B19/042GK104460465SQ201410800878
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】蔡群英, 伍澤東 申請人:中國東方電氣集團有限公司