一种混合动力综合控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种混合动力综合控制器，包括第一微控制器MCU1和第二微控制器MCU2。该混合动力综合控制器具体将选定的混合动力系统中的关键控制功能，如整车控制功能和电机控制功能，分别运行在MCU1和MCU2中，同时MCU1和MCU2分别作为对方的监控处理器，从而在满足了各个关键控制部分独立运行的同时，又可以实现核心功能控制器之间更完善的相互监控。与现有混合动力系统中控制器的主副监控结构相比，本发明专利技术采用的关键控制功能控制器之间的相互监控的结构，在保证了关键控制功能控制器的独立运行的同时，通过相互监控的措施大大简化了混合动力系统中控制器的结构，进而提高了混合动力系统的集成度和可靠性、降低了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混合动力车辆的动力系统控制
，尤其涉及一种混合动力综合控制器。
技术介绍
在全球能源危机以及环境不断恶化的背景下，具备低排放、低油耗、长行驶里程等优点的混合动力汽车越来越受到各大汽车厂商的青睐，伴随而来的是其更加广阔的市场前景。混合动力汽车的动力系统控制功能包括如下四个部分整车控制功能、电机控制功能、发动机控制功能以及电池管理功能，这些功能通过核心控制策略的综合协调、管理和控制，使整个动力系统达到最优化。 当前，在具体设计实现上述四个功能时，为了便于混合动力车型前期的研发和控制策略验证，如图I所示，一般将上述四个功能分别做在四个控制器中，并对各个控制器进行独立开发。且在开发过程中，考虑对混合动力系统中关键功能进行监控，例如对整车动力功能、电机控制功能进行监控，以确保上述关键功能在车辆运行时不会发生失效或在发生失效时能够及时的采取处理措施。基于上述考虑，目前采用将所选定的关键功能所在控制器设计成主副监控的结构，来实现功能控制及监控的双重目的。以对整车控制功能所在的整车控制器(HCU，Hybrid vehicle Control Unit)的结构为例，请参见图1，HCU具体设计成两个独立的控制器功能主控制器和监控从控制器，功能主控制器负责整车控制功能及它的监控部分，监控从控制器来智能检查主控制器，一旦功能主控制器出现严重故障时，由监控从控制器通过硬线方式关闭相应执行器。显然，上述控制器的主副监控的结构较为复杂，且对于混合动力车辆，由于动力源的控制分散在上述不同功能所在的不同的控制器中，若每个控制器或选定的多个关键功能控制器都做成上述主副监控的结构，则由其构成的混合动力系统将非常复杂；同时，功能主控制器严重故障时，监控从控制器关断动力系统也会给驾驶员造成极大不便。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种混合动力综合控制器，以解决上述问题，在满足功能控制部分的独立运行的同时，实现选定的关键或核心功能控制器之间的更完善的相互监控的目的，进而提高混合动力系统的集成度和可靠性、降低硬件成本。为此，本专利技术采用如下技术方案—种混合动力综合控制器,包括第一微控制器MCUl和第二微控制器MCU2,其中所述第一微控制器MCU1，用于作为混合动力系统的第一控制功能的控制核心，实现对混合动力车辆的第一控制功能及对该第一控制功能进行监控，同时用于对所述MCU2进行监控；所述第二微控制器MCU2，用于作为混合动力系统的第二控制功能的控制核心，实现对混合动力车辆的第二控制功能及对该第二控制功能进行监控，同时用于对所述MCUl进行监控。优选的，所述混合动力综合控制器，还包括外接电路和存储器，其中 所述外接电路，与所述MCUl和所述MCU2相连，用于在所述MCUl和所述MCU2分别基于混合动力车辆的相关信息实现其相应功能时，为所述MCUl和所述MCU2与混合动力车辆相应部件间进行数据通讯提供接口；所述存储器，与所述MCUl和所述MCU2相连，用于存储所述MCUl和所述MCU2分别实现其控制功能和监控功能所需的数据。优选的，所述MCU1，具体用于作为整车控制核心，实现对混合动力车辆的整车控制功能及对该整车控制功能进行监控，同时用于对所述MCU2进行监控；所述MCU2，具体用于作为电机控制核心，实现对混合动力车辆的电机控制功能及对该电机控制功能进行监控，同时用于对所述MCUl进行监控。·优选的，所述MCUl包括MCUl基本功能层、MCUl监控层和MCUl硬件监控层，其中所述MCUl基本功能层，用于实现对混合动力车辆进行整车控制的整车控制功能；所述MCUl监控层，用于对所述MCUl的整车控制功能进行监控；所述MCUl硬件监控层，用于对所述MCUl和所述MCU2进行硬件监控。优选的，所述MCU2包括MCU2电机基本功能层、MCU2对MCUl冗余层及MCU2硬件监控层，其中所述MCU2电机基本功能层，用于实现对混合动力车辆进行电机控制的电机控制功能；所述MCU2对MCUl冗余层,用于在所述MCUl发生故障时,对MCUl进行故障处理；所述MCU2硬件监控层，用于对所述MCUl和所述MCU2进行硬件监控。优选的，所述MCUl基本功能层包括管理模块，用于对所述混合动力综合控制器进行状态管理以及对所述混合动力综合控制器内的相应部件进行上、下电管理；驾驶员需求模块，用于接收驾驶员动力需求信号，并将所述驾驶员动力需求信号转换成驾驶员需求扭矩；模式选择和模式转换模块，用于选择混合动力系统的运行状态和运行模式，以及用于执行运行模式间的转换工作；扭矩分配模块，与所述驾驶员需求模块、所述模式选择和模式转换模块相连，用于基于所述驾驶员需求扭矩及所述运行状态、运行模式，进行电机需求扭矩及发动机需求扭矩的分配。优选的，所述MCUl监控层对MCUl的整车控制功能进行监控具体包括对MCUl的整车控制进行冗余计算，包括对驾驶员需求扭矩以及需求扭矩分配进行冗余计算；将计算得出的电机需求扭矩和发动机需求扭矩分别与电机实际扭矩和发动机实际扭矩进行比较；若比较结果为需求扭矩与实际扭矩的差值超过了一定阈值，则表明MCUl的整车控制功能出现故障，进入故障处理。优选的，所述MCU2电机基本功能层包括检测模块，用于获取电机转速传感器和电流传感器的数据，并依据所述电机转速传感器和电流传感器的数据计算电机转速和电机各相绕组的相电流；位置计算模块，用于获取电机转速传感器的数据，并依据所述电机转速传感器的数据计算电机转子的位置；转速控制模块，用于基于所述检测模块和所述位置计算模块计算所得的结果数据实施电机转速控制；扭矩控制模块，用于基于所述电机转速控制实施相应的电机转矩控制；电流控制模块，用于基于所述电机转矩控制的控制结果，通过实施电流控制，来计算用于控制作为驱动级的电力变换器的占空比。优选的，所述MCU2对MCUl冗余层，在所述MCUl发生故障时，对MCUl进行故障处 理具体包括将对MCUl的整车控制进行冗余计算的冗余算法作为备用算法，并确定是否可以进入跛行回家模式，若可以，则启动所述跛行回家模式。本专利技术实施例提供的混合动力综合控制器，具体将选定的混合动力系统中的关键控制功能，如整车控制功能和电机控制功能，分别运行在两个微控制器中第一微控制器MCUl和第二微控制器MCU2，并将两个微处理器做在同一个设备中即本专利技术的混合动力综合控制器中，同时两个微控制器MCUl和MCU2分别作为对方的监控处理器，从而在满足了各个关键控制部分的独立运行的同时，又可以实现关键、核心功能控制器之间更完善的相互监控。与现有技术的混合动力系统中单一控制器的主副监控结构相比，本专利技术的混合动力综合控制器采用的关键控制功能控制器之间的相互监控的结构，在保证了关键控制功能控制器的独立运行的同时，通过相互监控的措施大大简化了混合动力系统中控制器的结构，进而提高了混合动力系统的集成度和可靠性、降低了硬件成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本专利技术提供的现有技术中混合动力系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力综合控制器，其特征在于，包括第一微控制器MCU1和第二微控制器MCU2，其中：所述第一微控制器MCU1，用于作为混合动力系统的第一控制功能的控制核心，实现对混合动力车辆的第一控制功能及对该第一控制功能进行监控，同时用于对所述MCU2进行监控；所述第二微控制器MCU2，用于作为混合动力系统的第二控制功能的控制核心，实现对混合动力车辆的第二控制功能及对该第二控制功能进行监控，同时用于对所述MCU1进行监控。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓华林，李涛，王舜琰，陈志平，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：