專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)控制技術(shù)中的整車(chē)控制器，尤其涉及一種太陽(yáng)能電動(dòng)汽
車(chē)整車(chē)控制器。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排是全球趨勢(shì)，各國(guó)在節(jié)能減排的政策下，都在研究相關(guān)政策導(dǎo)向，其中以 交通工具所造成的污染占的比例最大。因此各大汽車(chē)生產(chǎn)廠和相關(guān)汽車(chē)研發(fā)單位為了迎合 大眾需求與滿(mǎn)足政府的環(huán)保法規(guī)限制，各種不同的"綠色"新能源概念車(chē)相繼問(wèn)世，以符合 世界潮流。目前以電動(dòng)車(chē)輛的投入廠商和研發(fā)單位最多，我國(guó)的汽車(chē)研發(fā)相對(duì)西方較為落 后，但是在2009上海國(guó)際汽車(chē)展上，具有自主品牌的國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)車(chē)就有IO款之多?？梢?jiàn)未 來(lái)的汽車(chē)將是電動(dòng)汽車(chē)的天下，也是環(huán)保要求的大勢(shì)所趨。 電動(dòng)汽車(chē)分為三種形式，分別為純電動(dòng)車(chē)(PEV，包括太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē))，燃料電池 車(chē)(FCEV)及混合動(dòng)力車(chē)(HEV)。太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制器與混合動(dòng)力的整車(chē)控制器有 明顯的區(qū)別混合動(dòng)力整車(chē)控制器是以控制兩種或以上能源來(lái)驅(qū)動(dòng)兩種或以上汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)；太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)則是以控制太陽(yáng)能電池板和蓄電池兩種能源分配來(lái)驅(qū)動(dòng) 同一種電機(jī)的整車(chē)管理系統(tǒng)，從而達(dá)到最優(yōu)化和最大化的利用太陽(yáng)能這個(gè)清潔的、取之不 盡的天然能源。 CAN (Controller Area Network局域控制網(wǎng))總線由Bosch、 Benz研究試驗(yàn)，于 1986年2月正式提出，至1993年11月Bosch CAN2. 0成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IS011898)。由于采 用了許多新技術(shù)及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN總線與一般的通訊總線相比，它的數(shù)據(jù)通訊具有突出的 可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，是汽車(chē)局域網(wǎng)絡(luò)控制的重要發(fā)展方向之一。 LIN(Local Interconnect Network)是一種面向汽車(chē)用低速網(wǎng)絡(luò)的單主多從、異 步串行總線標(biāo)準(zhǔn)，定位于需要互連但不需要強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性的部件，作為CAN網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和末 梢。 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)的整車(chē)控制技術(shù)目前研究較多，公布的專(zhuān)利技術(shù) 文獻(xiàn)中也都以這一領(lǐng)域?yàn)槎啵瑢?duì)于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究才剛剛起步， 尚未出現(xiàn)有比較成熟的整車(chē)控制系統(tǒng)及整車(chē)控制器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器， 該裝置結(jié)合駕駛員駕駛意圖和整車(chē)運(yùn)行狀況，對(duì)汽車(chē)的太陽(yáng)能電池板管理系統(tǒng)、蓄電池管 理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、燈光管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)與控制，同時(shí)使用了高 速CAN總線和低速LIN總線技術(shù)，使整個(gè)控制器的穩(wěn)定性大為提高，并有效的降低了整車(chē)的 線束成本。 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案 —種用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器，所述控制器為基于單片機(jī)的嵌入式控制器，所述控制器設(shè)有A/D接口 、脈寬調(diào)制P麗接口 、 I/O接口 、CAN接口 、串口 SCIO接口 、SCI1 接口 ； 加速踏板傳感器、制動(dòng)信號(hào)傳感器、所述控制器的工作電壓電流霍爾傳感器連接 所述控制器的A/D接口 ； 轉(zhuǎn)速傳感器連接所述控制器的P麗接口 ； 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、電源故障連接所述控制器的1/0接口 ； 蓄電池管理系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電機(jī)控制器、太陽(yáng)能電池板控制器通過(guò)高速CAN 總線連接所述控制器的CAN通訊接口 ； 標(biāo)定匹配、故障診斷連接所述控制器的SCIO通訊接口 ； 燈光管理系統(tǒng)通過(guò)LIN總線連接所述控制器的SCI1通訊接口 ； 所述控制器通過(guò)總線進(jìn)行通訊，并接受、過(guò)濾、處理整車(chē)狀態(tài)。 進(jìn)一步地，所述控制器的SCI1接口外接一收發(fā)器TJA1021(LIN接口)構(gòu)成整車(chē)控 制器的LIN總線網(wǎng)絡(luò)。 進(jìn)一步地，所述控制器的CAN通訊接口外接一收發(fā)器TJA1040構(gòu)成高速CAN總線 網(wǎng)絡(luò)。 本專(zhuān)利裝置通過(guò)總線與其他控制器進(jìn)行通訊，并接受、過(guò)濾、處理整車(chē)的狀態(tài)；其 在行車(chē)過(guò)程中擔(dān)任采集駕駛員操作意圖，分析整車(chē)狀況的信息，優(yōu)化功率控制，協(xié)調(diào)與之相 關(guān)的其他各控制器更好工作的職責(zé)。其有益效果就在于對(duì)太陽(yáng)能量的收集與電機(jī)能量消耗 的控制，以及對(duì)電動(dòng)車(chē)控制模塊的協(xié)調(diào)控制，本控制器有SCI診斷通訊、LIN通訊、CAN通訊 3種通訊方式，除了進(jìn)行整車(chē)協(xié)調(diào)和控制外，還作為一個(gè)網(wǎng)關(guān)，對(duì)電動(dòng)車(chē)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管 理。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型裝置的原理方框圖； 圖2為本實(shí)用新型裝置的控制流程圖； 圖3為圖2中狀態(tài)1的流程圖； 圖4為圖2中狀態(tài)2的流程圖； 圖5為圖2中狀態(tài)3的流程具體實(shí)施方式如
圖1為本實(shí)用新型裝置的原理方框圖； 本整車(chē)控制器從通訊層面進(jìn)行劃分，有三類(lèi)通訊第一個(gè)為通用異步接收/發(fā)送 裝置UART通訊，實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制器的標(biāo)定和診斷通訊；第二個(gè)為L(zhǎng)IN總線跟燈光管理系統(tǒng)進(jìn) 行通訊，通訊速度較慢，對(duì)燈光管理系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能性和方便性；第三個(gè) 為CAN總線跟電機(jī)控制器、太陽(yáng)能電池板管理系統(tǒng)、蓄電池管理系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行通 訊，通訊速度很快，整車(chē)控制器收集各個(gè)控制器的狀態(tài)和駕駛員意圖信息，進(jìn)行分析并對(duì)整 車(chē)的重要控制策略進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮，但是整車(chē)控制器不對(duì)各個(gè)控制器的細(xì)節(jié)控制和危急情況 進(jìn)行處理，各個(gè)控制器的細(xì)節(jié)和危急情況由各個(gè)控制器自行處理。[0028] 與單片機(jī)SCIO通訊端口相連的芯片MAX232不包括在整車(chē)控制器的電路中，而是 獨(dú)立在整車(chē)控制器與PC之間的電平轉(zhuǎn)換器電路當(dāng)中。 本整車(chē)控制器從系統(tǒng)層面進(jìn)行劃分，有3個(gè)狀態(tài)，即對(duì)應(yīng)如圖2的3種狀態(tài)。如圖 3所示，狀態(tài)1 (即第一狀態(tài))是整車(chē)控制器運(yùn)行狀態(tài)功能實(shí)現(xiàn)的集合體，控制與協(xié)調(diào)電機(jī)控 制器、太陽(yáng)能電池板管理系統(tǒng)、蓄電池管理系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)進(jìn)行正常工 作；進(jìn)入狀態(tài)1后，首先讀入踏板行程，太陽(yáng)能電池板、蓄電池、助力轉(zhuǎn)向控制、燈光控制信 息等相關(guān)信息，然后分別對(duì)太陽(yáng)能電池板、電機(jī)轉(zhuǎn)速、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)、燈光控制系統(tǒng)進(jìn) 行檢測(cè)，從而進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。 如圖4所示，狀態(tài)2 (即第二狀態(tài))是整車(chē)控制器對(duì)整車(chē)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行協(xié)調(diào)與控制 功能實(shí)現(xiàn)的集合體，其控制與協(xié)調(diào)整車(chē)控制系統(tǒng)的靜止和休眠狀態(tài)；其分別對(duì)電機(jī)、助力轉(zhuǎn) 向、蓄電池、太陽(yáng)能電板進(jìn)行檢測(cè)，如滿(mǎn)足休眠條件，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，不滿(mǎn)足則重新進(jìn)行狀 態(tài)自檢。 如圖5所示，狀態(tài)3是整車(chē)控制器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)通訊功能的集合體，控制分析并處理 SCI診斷通訊、LIN通訊、CAN通訊任務(wù)。 本整車(chē)控制器主要功能如下 能量控制策略整車(chē)控制可以根據(jù)當(dāng)前的天氣狀況、汽車(chē)運(yùn)行狀況來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能 電池和蓄電池的充放電狀態(tài)。當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，控制器控制太陽(yáng)能電池與蓄電池的使用功率 分配；當(dāng)停車(chē)時(shí)，控制器根據(jù)蓄電池剩余電量使用太陽(yáng)能電池對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)向其 他的電控模塊發(fā)送休眠指令，從而節(jié)省電力消耗。 車(chē)載充電和地面充電整車(chē)控制器自動(dòng)識(shí)別車(chē)載充電和地面充電，其中地面充電 的優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)同時(shí)滿(mǎn)足車(chē)載充電和地面充電時(shí)，整車(chē)控制器認(rèn)識(shí)到人的主動(dòng)意識(shí)優(yōu)先 級(jí)高于自動(dòng)控制優(yōu)先級(jí)，故此整車(chē)控制器控制進(jìn)行地面充電；當(dāng)無(wú)地面充電，控制器根據(jù)天 氣狀況和行駛條件判斷是否使用太陽(yáng)能進(jìn)行充電，從而使充電智能化。 故障診斷整車(chē)控制器具有故障診斷功能，包括電源故障診斷，電機(jī)故障，燈光 故障，太陽(yáng)能電池故障，光照傳感器故障。維護(hù)人員可以根據(jù)故障碼，縮小故障檢查范圍，增 加了維修的方便性。 燈光控制整車(chē)控制器根據(jù)太陽(yáng)能電池板組的陽(yáng)光強(qiáng)度檢測(cè)信號(hào)、時(shí)間信號(hào)、燈光 控制信號(hào)判斷后發(fā)送給各燈光控制器的從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制。1、自動(dòng)燈光控制能力(解決的問(wèn) 題在白天行駛中，有時(shí)要過(guò)涵洞或隧道，因里面黑暗需開(kāi)大燈，但當(dāng)車(chē)通過(guò)后，司機(jī)有時(shí)會(huì) 忘記關(guān)閉大燈行駛)。2、燈光控制的自動(dòng)模式、手動(dòng)模式可選。3、光線強(qiáng)時(shí)，各種燈光均應(yīng) 熄滅，如果駕駛員忘記關(guān)掉，會(huì)提示駕駛員。 自檢功能分動(dòng)態(tài)自檢和靜態(tài)自檢，控制器在上電狀態(tài)，控制器就會(huì)自動(dòng)檢測(cè)與之 相關(guān)的接口和各控制器狀態(tài)， 一旦出現(xiàn)故障，控制器自動(dòng)報(bào)警提示，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)并存儲(chǔ)相 應(yīng)的故障碼；當(dāng)故障排除后控制器的保護(hù)狀態(tài)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。 電源反接保護(hù)控制器電路中采用了電源保護(hù)模i央，并且由控制核心對(duì)電源進(jìn)行 分級(jí)控制。當(dāng)電源被反接時(shí)，就不能夠成回路，也不能使控制核心打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，從而保護(hù) 的整車(chē)控制系統(tǒng)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的 使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專(zhuān)利，不能理解為是對(duì)本專(zhuān)利包括范圍的限制，只要是根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利包括的范圍。
權(quán)利要求一種用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器，其特征在于所述控制器為基于單片機(jī)的嵌入式控制器，所述控制器設(shè)有A/D接口、脈寬調(diào)制PWM接口、I/O接口、CAN接口、串口SCI0接口、SCI1接口；加速踏板傳感器、制動(dòng)信號(hào)傳感器、所述控制器的工作電壓電流霍爾傳感器連接所述控制器的A/D接口；轉(zhuǎn)速傳感器連接所述控制器的PWM接口；點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、電源故障連接所述控制器的I/O接口；蓄電池管理系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電機(jī)控制器、太陽(yáng)能電池板控制器通過(guò)高速CAN總線連接所述控制器的CAN通訊接口；標(biāo)定匹配、故障診斷連接所述控制器的SCI0通訊接口；燈光管理系統(tǒng)通過(guò)LIN總線連接所述控制器的SCI1通訊接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器，其特征在于所述控制器的SCI1接口外接一收發(fā)器構(gòu)成整車(chē)控制器的LIN總線網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器，其特征在于所述控制器的CAN通訊接口外接一收發(fā)器構(gòu)成高速CAN總線網(wǎng)絡(luò)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于太陽(yáng)能電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制器，所述控制器為基于單片機(jī)的嵌入式控制器，所述控制器設(shè)有六個(gè)接口；加速踏板傳感器、制動(dòng)信號(hào)傳感器、所述控制器的工作電壓電流霍爾傳感器連接A/D接口；轉(zhuǎn)速傳感器連接PWM接口；點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、電源故障連接I/O接口；蓄電池管理系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電機(jī)控制器、太陽(yáng)能電池板控制器通過(guò)高速CAN總線連接CAN通訊接口；標(biāo)定匹配、故障診斷連接SCI0通訊接口；燈光管理系統(tǒng)通過(guò)LIN總線連接SCI1通訊接口；控制器通過(guò)總線進(jìn)行通訊，并接受、過(guò)濾、處理整車(chē)狀態(tài)。
文檔編號(hào)B60R16/023GK201464901SQ200920074350
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者馮世軍, 劉光軍, 張根發(fā), 李通, 楊文平, 韓新江 申請(qǐng)人:上海聯(lián)孚新能源科技有限公司