一种电动汽车智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车智能控制系统，包括工业控制计算机和电子线路控制，用工业控制计算机通过ＣＡＮ总线和ＣＡＮ路由器同时作用于ＣＡＮ总线，工业控制计算机作为常规使用，ＣＡＮ路由器作为备用，连接于ＣＡＮ总线和ＣＡＮ路由器的模块包括：助力转向模块；动力驱动模块；电力管理模块；安全模块；其它可扩展应用模块等。计算机通过ＣＡＮ总线连接传感器即时进行数据采集，完成对汽车各部分的实时监测和控制。本发明专利技术将推动我国电动汽车进入电子软件控制时代，也为其他类型汽车的安全控制提供可靠的系统。进而大大提高汽车使用的安全性，同时对节约能源、减少排放，促进非燃油汽车的发展有着极其重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属汽车制造领域，特别是涉及一种电动汽车智能控制系统。技术背景电动汽车是以电为动力的汽车，最早出现在1873年，英国人罗伯持*戴维森制造了 第一辆有实用价值的电动汽车，这辆电动车比卡尔*本茨的汽车还早10多年。从汽车发 展的历史来看，电动汽车(EV， Electric Vehicle)其实比燃油汽车还要早诞生，但受电 池和驱动控制技术的局限，其发展却远远落后于燃油汽车。燃油汽车虽给国民经济带来了 发展给人类带来了方便，但也给人类带来了巨大的灾害，42%的环境污染是来源于燃油汽 车的排放，80%的城市噪声是由交通工具产生的，当今世界石油储量日趋减少，而燃油汽 车是消耗石油的大户。因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的 方向。可以预见电动汽车将是21世纪的重要交通工具，电动汽车具有舒适干净、噪声低、 不污染环境、操作简单可靠及使用费用低等优点。十五期间，我国已投入10亿人民币开发电动汽车。电动汽车被列为国家"十五"高 科技攻关项目，同时被列为国家"863"科技攻关项目，来支持电动车前瞻性的技术开发， 这还不包括原材料的研究、完整的燃料电池和其他动力源等基础性研究。在地方政府和各 大企业的积极参与下，新能源汽车的产业化也"快马加鞭"。国家发改委于去年11月正 式公布实施了《新能源汽车生产准入管理规则》及《车辆生产企业及产品公告》的管理规 定，并开始组织制定国家新能源汽车技术政策，科技对经济的促进作用开始显现。电动汽车承载的是人的生命，安全是系统运行的关键。电动汽车离不开电子控制系统， 不管是场地用车还是乘用车，或是工程机械用车，电动汽车的电子控制系统比目前燃油汽 车的发动机还重要。电动汽车的安全控制问题，实质上就是解决电子执行系统的可靠性和 如何处理软件运算的死机问题。目前还没有一套完整的电子系统和软件系统充分匹配来控 制整个电动车的安全可靠运行。因此，研制一套功能完备、运行稳定可靠、适应性强的智 能控制系统显得尤其必要。CAN总线是为解决汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种通信协 议。由于CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，因而得到了业界的广泛认同和运 用，并在1993年正式成为国际标准和行业标准，被誉为"最有前途的现场总线"之一。 以CAN为代表的总线技术在汽车上的应用不但减少了车身线束，也提高了汽车的可靠性。电动汽车融合了许多的电子控制系统，如电池管理系统、电机控制系统、驱动控制系 统、再生制动系统及ABS系统等。电子设备的大量应用，必然导致车身布线增长且复杂、 运行可靠性降低、线路上的功率损耗加大、故障维修难度增大。特别是电子控制单元的大 量引入，为了提高信号的利用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享，汽车 综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，传统线束已远远不能满足这种需求。将 CAN总线技术引入电动汽车可以克服以上缺点，具有广阔的应用前景。我们将CAN总线技 术应用到电动汽车控制系统，并采用通用扩展单元解决电动汽车电控系统的电路设计复杂 性的问题，优化组合各电控单元信息以实现充分信息共享，达到提高电动汽车控制系统性 能的目的。CAN总线应用于电动汽车上具有以下优点。(1) 减少各功能模块所需的线束数量和体积。(2) 减少整车质量并降低汽车成本，具有较高的数据传输可靠性和安装便捷性，扩 展了汽车功能。(3) —些数据如车速、电机转速和S0C等能够在总线上共享，因此去除了冗余的传 感器，使传感器信号线减至最少，控制单元可做到高速数据传输。(4) 可以通过增加节点来扩展功能，如果数据扩展增加新的信息，只需升级软件即可。(5) 实时监测并纠正由电磁干扰引起的传输错误，并在检测到故障后存储故障码。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是将工业计算机的强大运算能力与CAN总线结合，借助 通用工业控制计算机的强大软硬件优势将电动汽车的整个控制系统推向一个高度集中的 新水平，使电动汽车在搭载通用计算机的同时具有更安全简洁先进可靠的控制和管理系 统，同时具有电动汽车的控制能力和通用计算机的全部功能。本系统可以用于纯电动车和 混合动力电动车，如去除动力电机部分也可用于普通燃油、燃气汽车。所以这套系统对汽 车的电子系统有良好的兼容和超前性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电动汽车智能控制系统，包括 工业计算机和电子功能模块以及CAN路由器和三者之间的连接总线，用工业计算机通过CAN 总线和CAN路由器同时作用于CAN总线， 一台作为常规使用， 一台作为备用，连接于CAN 总线和CAN路由器的主要模块包括助力转向模块电子助力方向盘,采用步进伺服电机控制车轮转向，电子方向盘可 以从左边移到右边；可以安装于车内任何位置；也可以做成遥控或声控；动力驱动模块可以驱动一个到四个动力电机，如是两轮驱动的车辆可以用一个 电机也可以用两个电机，如是四轮驱动的车辆可以用两个电机也可以用四个电机，电 机的多少只要在系统中增加和减少动力驱动模块，可以按照需要增加驱动模块，系统 的总线可以自动识别；电力管理模块可以管理自身电源如蓄电池，太阳能电力或燃料电池等一切电力， 还可以进行充电控制以及刹车时能量的回收；安全管理模块计算机通过连接在总线上的各种传感器进行数据采集完成对汽车 各部分的实时安全监测和控制；电子刹车，轻松实现ABS， EABS;舒适型应用模块能驱动超声测距，红外线测速测距，行车摄像机的功能，实现 自动驾驶；多功能数码娱乐模块具有多媒体电脑全部功能；可以轻松实现黑匣子功能，还 可连接到英特网，进行GPS定位；搭载智能射频卡，指纹识别防盗系统实现自动交费， 停车，以及交通检査；可括展应用模块可实现即插即用，实现添加后来开发出来的功能，方便升级和 故障更换；以上所有的功能模块可以单独或综合使用。 所述的计算机操作系统和电子线路控制，采用总线模块结构，可以随时升级，增加或 减少模块。所述的电动汽车智能控制系统的仪表开关，可以采用触模屏、声控或遥控控制，采用图形化操作系统，直接易懂的人机界面，操作可以做到所见即所得，控制计算机的核心操作界面支持多语言适用于不同国家。所述的控制系统无机械离合器，而是依靠电子变速的行驶驱动装置。 其它可括展应用模块可实现即插即用，就如普通电脑使用优盘一样方便。可以实现现在没有开发出来的功能后来添加，方便升级和故障更换。以上所有的功能模块为实现功能和方便应用在做模块设计时可以单独或综合使用。有益效果本套控制系统是将工业控制计算机的强大运算能力和多样化成熟的应用软件通过CAN总线与汽车各系统相结合，借助通用工业控制计算机和强大软硬件优势来控制整个系统。 使电动汽车在具有工业控制计算机的全部功能的同时还可靠的控制和管理整个汽车的协 调安全运作。减少各功能模块所需的线束数量和体积。减少整车质量并降低汽车成本，具 有较高的数据传输可靠性和安装便捷性，扩展了汽车功能。本专利技术为我国电动汽车的发展助力，也为其他类型汽车的安全控制提供可靠的系统。 进而大大提高汽车使用的安全性，同时对节约能源、减少排放，促进非燃油汽车的发展有 着极其重要意义。 附图说明图1本专利技术工业控制计算机和路由器控制连接在CAN总线上的各种基本模块组成。图2本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车智能控制系统，包括工业计算机和电子功能模块以及ＣＡＮ路由器和三者之间的连接总线，其特征在于：用工业计算机通过ＣＡＮ总线和ＣＡＮ路由器同时作用于ＣＡＮ总线，一台作为常规使用，一台作为备用，连接于ＣＡＮ总线和ＣＡＮ路由器的主要模块包括：　助力转向模块：电子助力方向盘，采用步进伺服电机控制车轮转向，电子方向盘可以从左边移到右边；可以安装于车内任何位置；也可以做成遥控或声控；　动力驱动模块：可以驱动一个到四个动力电机，如是两轮驱动的车辆可以用一个电机也可以用两个电机，如是四轮驱动的车辆可以用两个电机也可以用四个电机，电机的多少只要在系统中增加和减少动力驱动模块，可以按照需要增加驱动模块，系统的总线可以自动识别；　电力管理模块：可以管理自身电源如蓄电池，太阳能电力或燃料电池等一切电力，还可以进行充电控制以及刹车时能量的回收；　安全管理模块：计算机通过连接在总线上的各种传感器进行数据采集完成对汽车各部分的实时安全监测和控制；电子刹车，轻松实现ＡＢＳ，ＥＡＢＳ；　舒适型应用模块：能驱动超声测距，红外线测速测距，行车摄像机的功能，实现自动驾驶；　多功能数码娱乐模块：具有多媒体电脑全部功能；可以轻松实现黑匣子功能，还可连接到英特网，进行ＧＰＳ定位；搭载智能射频卡，指纹识别防盗系统实现自动交费，停车，以及交通检查；　可括展应用模块：可实现即插即用，实现添加后来开发出来的功能，方便升级和故障更换；　以上所有的功能模块可以单独或综合使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂亮，
申请(专利权)人：宁波经济技术开发区茂伟氏机电制造有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]