基于整車控制功能安全的電動(dòng)汽車智能儀表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車儀表，具體地，涉及一種基于整車控制功能安全的電動(dòng)汽車智能儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車已成為全球發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，其核心包括整車控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力電池系統(tǒng)等。其中，整車控制系統(tǒng)是整車動(dòng)力性、能耗經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性和可維護(hù)性的關(guān)鍵，整車控制器是其核心。因此，一旦整車控制器失效，電動(dòng)汽車將失去其行駛功能，如在車輛行駛過程中整車控制器失效，還存在導(dǎo)致安全事故的巨大風(fēng)險(xiǎn)。由于電動(dòng)汽車的車載高壓動(dòng)力電池系統(tǒng)的存在，一旦發(fā)生行車安全事故，動(dòng)力電池系統(tǒng)有導(dǎo)致二次安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，因此解決電動(dòng)汽車的整車控制功能安全問題尤為重要。因此解決整車控制功能安全的問題，是包括電動(dòng)汽車的各類車輛控制中都必須解決的重要問題。
[0003]現(xiàn)有整車控制器一般設(shè)置有的故障診斷與失效保護(hù)控制功能，雖能在該控制器部分失效的情況下使車輛還具有一定的行車能力，但在該控制器硬件出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)仍將無能為力，由整車控制器功能失效而將導(dǎo)致的車輛行駛能力丟失、行車安全問題仍然存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于整車控制功能安全的電動(dòng)汽車智能儀表。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的基于整車控制功能安全的電動(dòng)汽車智能儀表，包括看門狗電路模塊、施密特反向觸發(fā)器、電子開關(guān)模塊、信號(hào)采樣電路模塊、主控制模塊、儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊、儀表顯示器、驅(qū)動(dòng)電路模塊和總線通信模塊；
[0006]其中，所述看門狗電路模塊通過所述施密特反向觸發(fā)器連接所述電子開關(guān)模塊的使能端;所述主控制模塊一方面通過所述信號(hào)采樣電路模塊連接所述電子開關(guān)模塊，另一方面連接所述儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊和CAN總線通信模塊;所述儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊連接所述儀表顯示器；
[0007]所述看門狗電路模塊用于接收整車控制器VMS的心跳信號(hào)作為喂狗輸入信號(hào)；
[0008]所述施密特反向觸發(fā)器用于接收所述喂狗輸入信號(hào)并將所述喂狗輸入信號(hào)發(fā)送至所述電子開關(guān)模塊；
[0009]所述電子開關(guān)模塊用于輸入整車控制器VMS的輸入信號(hào)和所述喂狗輸入信號(hào)；
[0010]所述主控制模塊用于通過所述信號(hào)采樣電路模塊采集所述喂狗輸入信號(hào)、整車控制器VMS的輸入信號(hào)，用于通過驅(qū)動(dòng)電路模塊連接所述整車控制器VMS的執(zhí)行器，用于通過總線通信模塊連接所述整車控制器VMS的通信總線。
[0011]優(yōu)選地，所述電子開關(guān)模塊采用多通道模擬開關(guān);所述電子開關(guān)模塊的輸入通道數(shù)不少于所述電子開關(guān)模塊的輸入信號(hào)的路數(shù)；
[0012]所述電子開關(guān)模塊的任一輸入通道對(duì)應(yīng)的一路輸出與所述信號(hào)采樣電路模塊相連接、另一路輸出用于與所述整車控制器VSM相連接。
[0013]優(yōu)選地，所述儀表顯示器采用如下任一種儀表:
[0014]-液晶儀表；
[0015]-模擬儀表；
[00? 6]-液晶儀表和模擬儀表的混合顯不儀表。
[0017]優(yōu)選地，所述整車控制器VMS的心跳信號(hào)為所述整車控制器VMS輸出的反映所述整車控制器VMS是否癱瘓的信號(hào)；
[0018]當(dāng)所述整車控制器VMS癱瘓后輸出不變的信號(hào)，否則輸出為定時(shí)脈沖信號(hào)。
[0019]優(yōu)選地，所述主控制模塊通過所述信號(hào)采樣電路模塊對(duì)所述儀表顯示器的操作信號(hào)及各種直接采樣信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)按需要顯示信息。
[0020]優(yōu)選地，所述總線通信模塊采用為CAN總線通信模塊；
[0021 ]所述通信總線采用CAN通信總線。
[0022]優(yōu)選地，所述主控制模塊包括儀表顯示模塊和雙信號(hào)源整車控制模塊；
[0023]其中，所述儀表顯示模塊用于在儀表上電后按儀表顯示要求不斷循環(huán)執(zhí)行待顯示信號(hào)直到儀表下電；
[0024]所述雙信號(hào)源整車控制模塊用于在所述施密特反向觸發(fā)器輸出為反映當(dāng)前所述整車控制器VSM處于癱瘓狀態(tài)的高電平時(shí)，通過所述電子開關(guān)模塊將整車控制器VMS的所有輸入信號(hào)切換到所述信號(hào)采樣電路模塊并采樣所述信號(hào)采樣電路模塊的輸出信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路模塊接管所述整車控制器VMS對(duì)各執(zhí)行器進(jìn)行控制，通過總線通信模塊接管所述整車控制器VMS對(duì)電機(jī)系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的通信與控制；
[0025]所述雙信號(hào)源整車控制模塊用于在所述施密特反向觸發(fā)器輸出為反映當(dāng)前所述整車控制器VMS處于正常狀態(tài)的低電平時(shí)，通過所述電子開關(guān)模塊將整車控制器VMS的所有輸入信號(hào)切換到整車控制器VMS，并自動(dòng)停止對(duì)所述信號(hào)采樣電路模塊的輸出信號(hào)的采樣，使總線通信模塊切換到監(jiān)聽模式，控制驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出處于斷路狀態(tài)。
[0026]優(yōu)選地，所述看門狗電路模塊用于接收所述整車控制器VMS或所述主控制模塊的心跳信號(hào)作為喂狗輸入信號(hào)。
[0027]優(yōu)選地，還包括非易失性存儲(chǔ)器、遠(yuǎn)程通信模塊和導(dǎo)航定位模塊；
[0028]其中，所述非易失性存儲(chǔ)器、所述遠(yuǎn)程通信模塊和所述導(dǎo)航定位模塊均連接所述主控制模塊；
[0029]所述非易失性存儲(chǔ)器用于車輛行駛及系統(tǒng)狀態(tài)信息的行車記錄；
[0030]所述遠(yuǎn)程通信模塊用于與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行無線通信；
[0031 ]導(dǎo)航定位模塊用于車輛行駛導(dǎo)航定位。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0033]1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在整車控制器癱瘓時(shí)自動(dòng)接管整車控制器的控制功能并進(jìn)行動(dòng)態(tài)無縫切換，確保了整車控制功能的安全；
[0034]2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了儀表智能顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄儀、無線通訊和導(dǎo)航定位的智能儀表功能的有效融合，顯著降低了系統(tǒng)成本；
[0035]3、本發(fā)明中看門狗電路模塊的喂狗輸入信號(hào)還可由主控制模塊產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車控制器的完全替代，以降低整車成本。
【附圖說明】
[0036]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0037]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中:
[0039]1為看門狗電路模塊；
[0040]2為施密特反向觸發(fā)器；
[0041]3為電子開關(guān)模塊；
[0042]4為信號(hào)采樣電路模塊；
[0043]5為主控制模塊
[0044]6為儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊；
[0045]7為儀表顯示器；
[0046]8為驅(qū)動(dòng)電路模塊；
[0047]9為CAN總線通信模塊；
[0048]10為非易失性存儲(chǔ)器；
[0049]11為遠(yuǎn)程通信模塊；
[0050]12為導(dǎo)航定位模塊；
[0051 ]501為儀表顯示模塊；
[0052]502為雙信號(hào)源整車控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0054]在本實(shí)施例中，如圖1所示，本發(fā)明提供的基于整車控制功能安全的電動(dòng)汽車智能儀表，包括看門狗電路模塊1、施密特反向觸發(fā)器2、電子開關(guān)模塊3、信號(hào)采樣電路模塊4、主控制模塊5、儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊6、儀表顯示器7、驅(qū)動(dòng)電路模塊8和CAN總線通信模塊9;
[0055]其中，看門狗電路模塊1的喂狗輸入信號(hào)為來自整車控制器VMS的心跳信號(hào)，其輸出經(jīng)施密特反向觸發(fā)器2后與電子開關(guān)模塊3的使能端連接并被主控制模塊5采樣，駕駛員操控信號(hào)與車輛運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)等整車控制器VMS的所有輸入信號(hào)共同連接到電子開關(guān)模塊3和整車控制器VSM，主控制模塊5分別與儀表驅(qū)動(dòng)控制模塊6、驅(qū)動(dòng)電路模塊8和總線通信模塊9相連接，驅(qū)動(dòng)電路模塊8的各路輸出分別與整車控制器VMS的輸出共同連接到整車控制器VMS的各執(zhí)行器，總線通信模塊9連接到整車控制器VMS的CAN通信總線。
[0056]所述電子開關(guān)模塊3采用多通道模擬開關(guān)，其輸入通道數(shù)不少于其輸入信號(hào)的路數(shù)，每輸入通道對(duì)應(yīng)的一路輸出與所述信號(hào)采樣電路模塊4相連接、另一路輸出與所述整車控制器VMS相連接。
[0057]所述儀表顯示器7為液晶儀表或模擬儀表或液晶儀表和模擬儀表的混合顯示儀表。
[0058]所述整車控制器VMS的心跳信號(hào)為所述整車控制器VMS輸出反映其是否癱瘓的信號(hào)，在所述整車控制器VMS癱瘓后輸出不變的信號(hào)，否則輸出為定時(shí)脈沖信號(hào)。
[0059]所述主控制模塊5通過所述信號(hào)采樣電路模塊4對(duì)所述儀表顯示器7的操作信號(hào)及各種直接采樣信號(hào)進(jìn)行采樣，以實(shí)現(xiàn)按需要顯示信息。
[0060]所述主控制模塊5中包括有儀表顯示模塊501和雙信號(hào)源整車控制模塊502;所述儀表顯示模塊501在儀表上電后按儀表顯示要求不斷循環(huán)執(zhí)行直到儀表下電；所述雙信號(hào)源整車控制模塊502在所述施密特反向觸發(fā)器2輸出為高電平反映當(dāng)前所述整車控制器VMS處于癱瘓狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)使所述電子開關(guān)模塊3將駕駛員操控信號(hào)與車輛運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)等整車控制器VMS的所有輸入信號(hào)切換到所述信號(hào)