用于電動汽車的車輛控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了用于電動汽車的車輛控制系統，其主要包括微處理器，電源模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統，還包括設置在駕駛座椅上的第一壓力傳感器和設置在駕駛座安全帶上的第一安全帶傳感器，還包括設置在副駕駛座椅上的第二壓力傳感器和設置在副駕駛座安全帶上的第二安全帶傳感器，本系統當駕駛員坐在座椅上并且已系上安全帶時，此時微處理器向電動機或發動機發送允許啟動信號，駕駛員無需使用鑰匙啟動汽車，增加了駕駛員的用戶體驗感，且當駕駛員未系上安全帶時，汽車無法啟動，使得駕駛員無法再未系安全帶的情況下開車上路，增加了汽車的安全性能。
【專利說明】
用于電動汽車的車輛控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種電動汽車控制領域，特別涉及用于電動汽車的車輛控制系統。
【背景技術】
[0002]縱觀歷史，電動汽車的發展先于傳統燃油車的發展，但由于電動汽車的續駛里程短，充電時間長，車載電源安全性差等問題，電動汽車發展了一段時間便被人們拋之腦后，逐漸被燃油車所取代。由于近年來能源危機、環境污染等問題的不斷加重，各國也開始重視電動汽車的研發，傳統的汽車控制方式大體相同，即駕駛員通過鑰匙或按鈕啟動汽車的電動機或發電機，操作復雜，用戶體驗感差，且當駕駛員未系上安全帶時，汽車仍能被啟動，若駕駛員未系安全帶便行駛上路，這將會存在嚴重的安全隱患，且一般車上都會安裝懸架，懸架是汽車的車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。目前汽車上使用的懸架為非獨立懸架，其結構特點為兩側車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架或車身的下面，后懸整體重量較重，不利于整車輕量化，且其舒適性和操作穩定性都較差，且對于具有多個前進檔位的電動汽車，在行駛過程中換檔時，首先需要將離合器分離，如果此時油門深度有一定值，電機由于處于空載狀態其轉速會迅速升高，有可能發生飛車現象，即當電機轉速接近最高轉速時在強大的離心力作用下，就會造成飛車事故。
【發明內容】
[0003]本發明解決的技術問題是提供一種操作簡單、提高用戶體驗感、舒適度、增加安全性能且可安全換擋的用于電動汽車的車輛控制系統。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:用于電動汽車的車輛控制系統，包括左輪轂總成和右輪轂總成，其特征在于:包括微處理器，電源模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統，所述電源模塊、開關信號采集模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統分別和微處理器連接，所述CAN通訊接口模塊輸出端與儀表顯示模塊連接，還包括設置在駕駛座椅上的第一壓力傳感器和設置在駕駛座安全帶上的第一安全帶傳感器，還包括設置在副駕駛座椅上的第二壓力傳感器和設置在副駕駛座安全帶上的第二安全帶傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第一安全帶傳感器和第二安全帶傳感器均和模擬量采集模塊連接，所述繼電器驅動模塊的輸出端分別連接空調繼電器、風扇繼電器、主繼電器、DC/DC繼電器、附件繼電器、水栗繼電器，還包括與電機驅動模塊連接的第一電機和第二電機，所述第一電機通過法蘭裝置和左輪轂總成連接用以驅動左輪轂總成內的車輪轉動，所述第二電機通過法蘭裝置和右輪轂總成連接用以驅動右輪轂總成內的車輪轉動，還包括與左輪轂總成鉸接的第一上控制臂和第一下控制臂，與右輪轂總成鉸接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述電機驅動模塊包括信號檢測模塊和電機控制模塊，所述信號檢測模塊用于檢測電動汽車的油門深度信號和電機的轉速信號，所述電機控制模塊用于根據信號檢測模塊檢測的信號在電動汽車正常行駛時對電機進行扭矩控制以及在電動汽車換檔時對電機進行轉速控制。
[0005]進一步的是:所述信號檢測模塊包括油門深度傳感器和旋轉變壓器，所述油門深度傳感器用于檢測電動汽車的油門深度;所述旋轉變壓器用于檢測電機的轉速。
[0006]進一步的是:還包括分別安裝第一上控制臂和第二上控制臂上的氣囊，還包括安裝在第一下控制臂和第二下控制臂上的減震器。
[0007]進一步的是:還包括設置在電池包附近的溫度傳感器和煙霧傳感器，所述溫度傳感器和煙霧傳感器分別和模擬量采集模塊連接。
[0008]進一步的是:所述繼電器驅動模塊和CAN通訊接口模塊和微處理器之間設置有光電隔離模塊。
[0009]進一步的是:所述模擬量采集模塊、CAN通信接口模塊和繼電器驅動模塊均設置有對地和電源的保護電路。
[0010]本發明的有益效果是:本發明的用于電動汽車的車輛控制裝置當駕駛員坐在座椅上并且已系上安全帶時，第一壓力傳感器和第一安全帶傳感器采集到信號后，此時微處理器接收到信號后，確定駕駛員已坐下并且已經系上安全帶，此時微處理器向電動機或發動機發送允許啟動信號，駕駛員無需使用鑰匙啟動汽車，增加了駕駛員的用戶體驗感，且當駕駛員未系上安全帶時，汽車無法啟動，使得駕駛員無法再未系安全帶的情況下開車上路，增加了汽車的安全性能，且當副駕駛有人員坐上時，當微處理器接收到第二壓力傳感器的信號而未接收到第二安全帶傳感器的信號時，微處理器將向電動機或發動機發送停止啟動信號，使得汽車無法啟動，只有當由不同電機分別控制，駕駛員與副駕人員均系上安全帶后才能啟動汽車，提高了汽車的安全性能，且本汽車的左輪和右輪分別由不同的電機分別控制，通過控制器的差速控制實現轉彎時內外車輪不同轉速運動，提高了傳動效率，同時降低了傳動噪音，且各個輪子分別由懸架單獨控制，互不相干，能減小車身的傾斜和震動，增加了整車的舒適性，并且在運行過程中對電機進行扭矩控制；在電動汽車換檔時對電機進行轉速控制，從而可以在換檔時將電機的轉速控制在一定的范圍內而不會出現電機轉速失控的現象進而造成飛車事故，因此本發明的電機控制方法及其控制系統可以實現安全換檔。
【附圖說明】
[0011]圖1為車輛控制系統示意圖。
[0012]圖2位懸架示意圖。
[0013]圖3位懸架后視圖。
[0014]附圖標記:左輪轂總成1、第一上控制臂2、第一下控制臂3、第一電機4、氣囊5、減震器6 ο
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0016]如圖1所示的用于電動汽車的車輛控制系統，包括左輪轂總成和右輪轂總成，包括微處理器，電源模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統，所述電源模塊、開關信號采集模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統分別和微處理器連接，所述CAN通訊接口模塊輸出端與儀表顯示模塊連接，還包括設置在駕駛座椅上的第一壓力傳感器和設置在駕駛座安全帶上的第一安全帶傳感器，還包括設置在副駕駛座椅上的第二壓力傳感器和設置在副駕駛座安全帶上的第二安全帶傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第一安全帶傳感器和第二安全帶傳感器均和模擬量采集模塊連接，所述繼電器驅動模塊的輸出端分別連接空調繼電器、風扇繼電器、主繼電器、DC/DC繼電器、附件繼電器、水栗繼電器，還包括與電機驅動模塊連接的第一電機和第二電機，所述第一電機通過法蘭裝置和左輪轂總成連接用以驅動左輪轂總成內的車輪轉動，所述第二電機通過法蘭裝置和右輪轂總成連接用以驅動右輪轂總成內的車輪轉動，還包括與左輪轂總成鉸接的第一上控制臂和第一下控制臂，與右輪轂總成鉸接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述電機驅動模塊包括信號檢測模塊和電機控制模塊，所述信號檢測模塊用于檢測電動汽車的油門深度信號和電機的轉速信號，所述電機控制模塊用于根據信號檢測模塊檢測的信號在電動汽車正常行駛時對電機進行扭矩控制以及在電動汽車換檔時對電機進行轉速控制，所述信號檢測模塊包括油門深度傳感器和旋轉變壓器，所述油門深度傳感器用于檢測電動汽車的油門深度;所述旋轉變壓器用于檢測電機的轉速，所述第一上控制臂2、第二上控制臂、第一下控制臂3和第二下控制臂遠離輪邊裝置的一端與汽車的車架連接，所述電源模塊用以給微處理器和各模塊供電，所述開關量采集模塊用于開關輸入量的電平轉換和整形，由于模擬信號的類型不同，因此信號需經過模擬量采集模塊進行信號匹配和信號濾波后再傳入微處理器后控制車輛進行各項操作，使得采集到的各類信號更穩定精確，當駕駛員打開車門坐上駕駛座后，第一壓力傳感器會接受到壓力信號，當駕駛員系上安全帶后，第一安全帶傳感器會接收到信號，若微處理器同時接收到第一壓力傳感器和第一安全帶傳感器的信號后，此時微處理器接收到信號后，確定駕駛員已坐下并且已經系上安全帶，此時微處理器向電動機或發動機發送允許啟動信號，駕駛員無需使用鑰匙啟動汽車，增加了駕駛員的用戶體驗感，且當駕駛員未系上安全帶時，汽車無法啟動，使得駕駛員無法再未系安全帶的情況下開車上路，增加了汽車的安全性能，且當副駕駛有人員坐上時，當微處理器接收到第二壓力傳感器的信號而未接收到第二安全帶傳感器的信號時，微處理器將向電動機或發動機發送停止啟動信號，使得汽車無法啟動，只有當駕駛員與副駕人員均系上安全帶后才能啟動汽車，提高了汽車的安全性能，且本系統還和SOC電池管理系統連接，當SOC電池管理系統檢測到電池含量過低時，微處理器將向繼電器驅動模塊發出指令，控制各類繼電器的輸出功率，使得各繼電器的用電負載按需工作，減少電量的使用，增加電動汽車的續航能力，當汽車轉彎時，電機驅動模塊控制內外車輪的不同轉速運動，不僅使汽車轉彎時更平穩，同時也提高了傳動效率，降低了傳動噪音，且每個車輪由獨立空氣懸架單獨控制，通過上控制臂和下控制臂的擺動分別與車架連接，使得單個車輪由于路面崎嶇發生上下振動時，另一側的車輪不會受到影響，仍能平穩運行，能減小整車的傾斜和振動，大大增強了整車的舒適度，且此輪邊驅動獨立空氣懸架無需將左右輪子相連，使懸架整體質量大大減輕，有利于整車輕量化，且在電動汽車正常行駛時，對電機進行扭矩控制，即按照油門踏板的油門深度來控制電機的輸出扭矩，如果開始換擋，則對電機進行轉速控制，從而使得在換檔時將電機的轉速控制在一定的范圍內而不會出現電機轉速失控的現象進而造成飛車事故，因此本控制系統可以實現安全換檔。
[0017]此外，還包括分別安裝第一上控制臂2和第二上控制臂上的氣囊5，還包括安裝在第一下控制臂3和第二下控制臂上的減震器6，減震器6的另一端與車架連接，當第一上控制臂2和第二上控制臂擺動時，氣囊5進行收縮，能減小上控制臂的擺動，進而起到減小整車振動的作用，加強整車的舒適性，當第一下控制臂3和第二下控制臂擺動時，減震器6收縮，能減小下控制臂的擺動，進而起到減小整車振動的作用，加強整車的舒適性。
[0018]此外，還包括設置在電池包附近的溫度傳感器和煙霧傳感器，所述溫度傳感器和煙霧傳感器分別和模擬量采集模塊連接，電動汽車在使用時，會提前在微處理器內設置好電池包的高溫報警溫度，由于電動汽車在行駛過程中，電池包的溫度會逐漸上升，由于溫度傳感器的設置，使得微處理器能實時采集到電池包的溫度，當采集到的溫度達到高溫報警溫度時，微處理器會將報警信號傳至儀表顯示模塊，當司機看到警報信息后，可在最短時間內將車輛靠邊停車，使得電池得到降溫，防止電池溫度繼續升高達到著火點后發生火災，若司機沒有及時停車，使得電池包著火，此時，煙霧傳感器會檢測到煙霧信息并將其發送至微處理器，微處理器接收到信號后將著火信息傳送至儀表顯示模塊顯示，司機將了解到車內已經著火，此時必須立馬靠邊停車，拿出滅火器進行人工滅火，防止火勢進一步蔓延，進一步提高汽車的安全性能。
[0019]此外，所述繼電器驅動模塊和CAN通訊接口模塊和微處理器之間設置有光電隔離模塊，光電隔離模塊的設置使得信號只能從微處理器傳至繼電器驅動模塊和CAN通訊接口模塊，不會因為外界因素使得電流信號從繼電器驅動模塊和CAN通訊接口模塊反沖回微處理器，造成微處理器的損壞。
[0020]此外，所述模擬量采集模塊、CAN通信接口模塊和繼電器驅動模塊均設置有對地和電源的保護電路，減小模擬量采集模塊、CAN通信接口模塊和繼電器驅動模塊的損壞，延長其使用壽命。
[0021]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.用于電動汽車的車輛控制系統，包括左輪轂總成(I)和右輪轂總成，其特征在于:包括微處理器，電源模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統，所述電源模塊、開關信號采集模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、繼電器驅動模塊、電機驅動模塊、CAN通訊接口模塊和SOC電池管理系統分別和微處理器連接，所述CAN通訊接口模塊輸出端與儀表顯示模塊連接，還包括設置在駕駛座椅上的第一壓力傳感器和設置在駕駛座安全帶上的第一安全帶傳感器，還包括設置在副駕駛座椅上的第二壓力傳感器和設置在副駕駛座安全帶上的第二安全帶傳感器，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第一安全帶傳感器和第二安全帶傳感器均和模擬量采集模塊連接，所述繼電器驅動模塊的輸出端分別連接空調繼電器、風扇繼電器、主繼電器、DC/DC繼電器、附件繼電器、水栗繼電器，還包括與電機驅動模塊連接的第一電機(4)和第二電機，所述第一電機(4)通過法蘭裝置和左輪轂總成(I)連接用以驅動左輪轂總成(I)內的車輪轉動，所述第二電機通過法蘭裝置和右輪轂總成連接用以驅動右輪轂總成內的車輪轉動，還包括與左輪轂總成(I)鉸接的第一上控制臂(2)和第一下控制臂(3)，與右輪轂總成鉸接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述電機驅動模塊包括信號檢測模塊和電機控制模塊，所述信號檢測模塊用于檢測電動汽車的油門深度信號和電機的轉速信號，所述電機控制模塊用于根據信號檢測模塊檢測的信號在電動汽車正常行駛時對電機進行扭矩控制以及在電動汽車換檔時對電機進行轉速控制。2.如權利要求1所述的用于電動汽車的車輛控制系統，其特征在于:所述信號檢測模塊包括油門深度傳感器和旋轉變壓器，所述油門深度傳感器用于檢測電動汽車的油門深度；所述旋轉變壓器用于檢測電機的轉速。3.如權利要求1所述的用于電動汽車的車輛控制系統，其特征在于:還包括分別安裝第一上控制臂(2)和第二上控制臂上的氣囊(5)，還包括安裝在第一下控制臂(3)和第二下控制臂上的減震器(6)。4.如權利要求1所述的用于電動汽車的車輛控制系統，其特征在于:還包括設置在電池包附近的溫度傳感器和煙霧傳感器，所述溫度傳感器和煙霧傳感器分別和模擬量采集模塊連接。5.如權利要求1所述的用于電動汽車的車輛控制系統，其特征在于:所述繼電器驅動模塊和CAN通訊接口模塊和微處理器之間設置有光電隔離模塊。6.如權利要求1所述的用于電動汽車的車輛控制系統，其特征在于:所述模擬量采集模塊、CAN通信接口模塊和繼電器驅動模塊均設置有對地和電源的保護電路。
【文檔編號】B60K28/04GK105946788SQ201610435930
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月18日
【發明人】惲益紅
【申請人】蘇州埃威特新能源科技有限公司