[發(fā)明專利]一種純電動汽車用整車控制器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210526736.3
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103010123A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃菊花;于永飛;曹銘
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: B60R16/02
• 分類號: B60R16/02
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 夏材祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車整車控制器，特別是一種純電動汽車用整車控制器。

背景技術(shù)

???????人類為了生產(chǎn)和生活的需要，1886年發(fā)明了汽車。然而汽車給人類帶來了方便、舒適和快捷的現(xiàn)代生活，卻也帶來了日益嚴重的環(huán)境污染和能源危機。特別是近十年，環(huán)境污染和能源危機已經(jīng)成為世界各國發(fā)展所面臨的兩大難題。

純電動汽車是一種節(jié)約石油能源、無污染的“零排放”汽車。電動汽車包括燃料電池車、混合動力車和純電動車三大類，它們是國際上最主流的新能源技術(shù)。電動汽車與傳統(tǒng)相比，具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放的優(yōu)點，充分體現(xiàn)了未來汽車能源和環(huán)保趨勢，世界各大汽車公司紛紛投入巨資對電動汽車進行研究開發(fā)，競相推出自己的電動汽車。電動汽車的研發(fā)和開發(fā)是目前汽車產(chǎn)業(yè)的一個國際性“熱點”。

我國在“十五”期間，設(shè)立了“863”電動汽車重大科技專項，取得了一些成果。我省也將電動汽車開發(fā)作為我省“十一五”期間的重大戰(zhàn)略開發(fā)產(chǎn)品。但一些關(guān)鍵技術(shù)如：電池及管理技術(shù)、整車控制、可靠性等技術(shù)仍然制約純電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程。而電池管理系統(tǒng)及整車控制器是尤其作為純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)核心。整車控制器是電動汽車的中樞神經(jīng)，是現(xiàn)代電子控制技術(shù)、信息技術(shù)以及車輛工程技術(shù)的集成。整車控制器由各功能部件電子控制單元（如整車控制ECU，安全控制ECU，電池控制ECU,電機驅(qū)動ECU，智能儀表ECU等電子控制單元組成），數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)以及本應(yīng)的控制策略組成。因此，加大對純電動汽車整車設(shè)計及控制等關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重大的理論價值和重要的現(xiàn)實意義。

目前，有關(guān)純電動汽車整車控制器研發(fā)的相關(guān)文獻比較少，可提供的技術(shù)理論知識也比較有限。現(xiàn)有的文獻主要是從宏觀上給出相應(yīng)技術(shù)路線的建議而并非給出具體關(guān)鍵技術(shù)，對整車控制器的研發(fā)缺乏實際、可行的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動汽車用整車控制器。整車控制器是電動汽車最高層次的能量管理與控制層，該控制器綜合加速踏板、制動踏板、車載能源、驅(qū)動電機等各零部件的狀態(tài)信息，決策出當前應(yīng)采取的控制策略；對車輛運動過程中故障進行預(yù)警預(yù)報；在車輛減速和制動時，通過控制指令使整個動力、儲能系統(tǒng)工作在能量回饋狀態(tài)。同時使用多現(xiàn)場CAN總線技術(shù)，使整個控制器穩(wěn)定性大幅提高，并有效節(jié)約了成本。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

所述整車控制器采用配有ARM9?S3C2440主控模塊的整車控制板，采用多現(xiàn)場CAN總線通訊，結(jié)合電源管理系統(tǒng)和電機控制器，組成整車CAN控制通訊網(wǎng)絡(luò)；實現(xiàn)車身狀態(tài)監(jiān)控、駕駛員意圖分析、能量狀態(tài)監(jiān)測、故障報警診斷、汽車運行保障等功能；

所述純電動汽車整車控制器帶有3路獨立的CAN總線，分別為250Kbps低速CAN，負責與車載顯示屏、駕駛室儀表和電源管理系統(tǒng)等狀態(tài)量模塊交互信息；500Kbps高速CAN，負責與油門電子踏板采集模塊和電機控制器等動力模塊交互信息；可配置位速率CAN，負責外接在線診斷終端模塊，用于在線調(diào)試，車載診斷使用；

所述油門電子踏板采集模塊采用Freescale的?MC9S12XS128單片機為主控芯片，12V汽車用電壓供電，實現(xiàn)汽車驅(qū)動信號、制動信號、車速信號和車身傾角信號的采集預(yù)處理功能；采用SAE?J1939協(xié)議的CAN接口將數(shù)字化的數(shù)據(jù)呈遞給整車控制器，支持CAN方式設(shè)定模塊工作模式；采用8g加速度傾角傳感器，測量前后傾角和左右傾角，14位分辨率；現(xiàn)有的驅(qū)動加速策略大多集成在整車控制器或者電機控制器中，在一定程度上增加系統(tǒng)工作量及復(fù)雜性，本發(fā)明提出了一種將加速踏板信號處理模塊化和獨立化的方法，以改善汽車的動力性和舒適性，減輕整車控制器或電機控制器的負擔。并通過有效利用動力電池組的能量，達到了延長續(xù)駛里程的目的；

所述純電動汽車整車控制器帶4路大功率繼電器，負責控制整個汽車上、下電流程，在汽車啟動、停車過程中合理斷電，上電流程要點為先上低壓電（12V），再上高壓電，先給整車控制器供電；完成上電自檢，再給其它控制器供電。下電流程要點為先斷高壓電再斷低壓電，通過控制上下電流程，實現(xiàn)電動汽車高低壓優(yōu)化分配，保證整車安全可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)自動關(guān)機策略；

所述整車控制器配有溫度傳感器、蜂鳴器、USB主口和SD卡插槽，實現(xiàn)監(jiān)測整車控制器箱體溫度、故障報警提示和存儲汽車運行數(shù)據(jù)等功能；

所述整車控制器可采用智能加密式整車一鍵啟動控制功能，搭載uC/OS-II操作系統(tǒng)。