一种电动汽车整车控制器及控制方法_3

文档序号:9657577阅读:来源:国知局
一参考电压ADJ1与电源电路联合确定,当第一参考电压ADJ1为5V时,第三电源VCC3也为5V,但是第三电源VCC3是与第一电源VCC1完全隔离的;第四电源VCC4由第二参考电压ADJ2与电源电路联合确定,当参考电压ADJ2为5V时,第四电源VCC4也为5V,但是第四电源VCC4是与第二电源VCC2完全隔离的。
[0090]图2至图3所示实施例中,所述驱动输出模块包括:高电平驱动芯片、低电平驱动芯片。
[0091]图5是本发明实施例中高电平驱动电路、低电平驱动电路与高压继电器的线圈端连接示意图,由图5所示:
[0092]所述高电平驱动芯片分别与所述主处理器、所述从处理器、以及所述高压继电器线圈端一端(如图5中高压继电器线圈端R1的一端)连接,以控制所述高压继电器的接通与断开;
[0093]所述低电平驱动芯片分别与所述主处理器、以及所述高压继电器线圈端另一端连接(如图5中高压继电器线圈端R1的另一端),以控制所述高压继电器的接通与断开。
[0094]进一步地,低电平驱动芯片一般为“常闭”状态,即常态下接整车GND,当需要闭合高压继电器时,整车控制器可以通过输出控制信号与SPI通信相结合的方式使低电平驱动芯片驱动高压继电器吸合,相应的,低电平驱动芯片可以为L99MC6,由于L99MC6实现驱动方式现有技术中已进行了详细的介绍,本实施例不再复叙。
[0095]进一步地,高电平驱动芯片可以为TLE6288R。如图4是本发明实施例中主处理器、从处理器分别与高电平驱动芯片TLE6288R的连接示意图。
[0096]需要说明的是,TLE6288R具有三个输出通道可以实现对三路高压继电器的通断控制,具体的,如图5中,可以通过控制高压继电器线圈端(如图5中高压继电器线圈端R1、高压继电器线圈端R2、高压继电器线圈端R3)实现对高压继电器通断的控制,图4以对一路高压继电器线圈端(如图5中高压继电器线圈端R1)控制为例,其中TLE6288R的供电电源为第一电源VCC1,图4中第一电源VCC1为5V ;S0UT1为高电平驱动芯片的第一输出端,根据D0U1管脚输入电压值,为高压继电器的线圈端的一端提供HSD信号,其中HSD信号可以是高电平12V也可以低电平OV,INI是第一信号输入端,从此端输入的第一信号与TLE6288R的SPI通信报文中相应的串行数据位进行与/或运算后最终决定第一输出端S0UT1是否输出高电平;DIGA1是第一输出诊断端,当第一通道出现过载或过温失效出现时通过第一输出诊断端DIGA1反馈给主处理器;SCLK、S1、SO和CS是TLE6288R的SPI端口及片选信号,本实施例中,主处理器与SCLK、S1、SO和CS连接,实现主处理器与TLE6288R的SPI通信;FSIN是TLE6288R的禁止输出引脚,本实施例中,从处理器与FSIN管脚连接实现对TLE6288R的禁止输出控制,即对高电平驱动芯片禁能。
[0097]具体地,以TLE6288R通过第一输出端S0UT1输出12V为例,1)在TLE6288R处于正常状态时,当需要第一输出端S0UT1输出12V高平时,主处理器将57引脚输出高电平同时通过56引脚使能SPI相应的报文高电平(已通过SPI配置输出IN1与SPI数据位进行“与”运算),从而接通D0U1与第一输出端S0UT1连接,使第一输出端S0UT1输出12V高电平;2)当从处理器通过与主处理器SPI通信发现主处理器和/或TLE6288R状态异常需要关断高压继电器时,通过49引脚将TLE6288R的FSIN引脚拉低,TLE6288R关断所有输出,第一输出端S0UT1无法输出高电平,与S0UT1引脚连接的高压继电器线圈端断开。
[0098]本发明实施例中,从处理器包括:SPI通信电路、输入模块、冗余关断模块、微处理器。
[0099]其中,所述SPI通信电路连接在所述主处理器与所述微处理器之间,用于实现所述微处理器与所述主处理器的SPI通信,以使所述微处理器通过SPI通信监测所述主处理器、所述信号采集电路、所述驱动输出模块。
[0100]所述输入模块分别与所述蓄电池、所述信号采集电路以及微处理器连接,用于采集蓄电池电压、信号采集电路的信号;所述微处理器,用于获取所述SPI通信电路与所述输入模块的信息,并根据所述SPI通信电路与所述输入模块的信息向所述冗余关断模块输出控制信号。
[0101]需要说明的是,所述输入模块获取当前蓄电池电压值后,对电源KL15值进行相关处理,得出电源KL15电压值V,所述微处理器判断电源KL15的值V是否满足大于9V并且小于16V,如果满足,则微处理器确定蓄电池供电正常;否则,微处理器向冗余关断模块发出控制信号,以禁能CAN通信电路、驱动输出模块;更进一步地,所述输入模块获取采集电路的采集结果,微处理器将获取的采集结果通过SPI通信与主处理器进行校核,如果校核结果一致,微处理器确定关键信号正常;否则,微处理器向冗余关断模块发出控制信号,以禁能驱动输出申吴块。
[0102]所述冗余关断模块分别与电源电路、复位电路、CAN通信电路、驱动输出模块、以及微处理器连接,用于为电源电路提供所述第二参考电压ADJ2、控制复位电路、禁能CAN通信电路、禁能驱动输出模块;具体地,所述冗余关断模块具有从处理器电压参考端口、第二复位端口、CAN模块使能端口,所述冗余关断模块包括高压关断模块。
[0103]进一步地,所述从处理器电压参考端口与所述电源电路连接,所述冗余关断模块通过所述从处理器电压参考端口提供所述第二参考电压ADJ2 ;所述第二复位端口与所述复位电路连接,所述冗余关断模块通过所述第二复位端口向所述复位电路输出复位信号;所述CAN模块使能端口与CAN通信电路连接,所述冗余关断模块通过所述CAN模块使能端口对CAN通信电路进行禁能操作;所述高压关断模块与所述驱动输出模块连接,所述冗余关断模块通过所述高压关断模块对驱动输出模块进行禁能操作。
[0104]更进一步地,所述高压关断模块为:三极管开关电路。如图6所示,为本发明实施例中连接在微处理器与驱动输出模块之间的三极管开关电路的结构示意图,此电路由三极管T1与电阻R2组成,本实施例中,三极管T1的集电极与驱动输出模块连接,用于实现从处理器对高电平驱动芯片的禁能操作;若高电平驱动芯片为TLE6288R时,三极管T1的集电极与所述TLE6288R的FSIN引脚连接,以实现对TLE6288R的禁能操作。
[0105]本发明实施例中,主、从处理器独立供电,由此实现主处理器控制系统与从处理器的监控系统的电源供给冗余,避免共用电源时,电源电路失效引起的整车控制系统失效。制动开关采用两路互斥特性的数字量信号冗余采集方式,制动踏板开度传感器和加速踏板开度传感器采用完全独立的传感电路和供电电源,将关乎整车和人身安全的制动开关、加速踏板、制动踏板信号各自独立供电,由此实现关键信号采集的完全冗余;从而最大限度的提高了整车与人身安全。
[0106]为了进一步实现整车控制器诊断冗余故障,图7是本发明实施例电动汽车整车控制器的另一种结构示意图,与图2不同的是,在图7所示实施例中增加了仪表,当整车控制器出现异常时,整车控制器可以通过仪表警示驾驶员或操作人员,(比如,仪表上面具有代表不同故障种类的警示灯)而且整车控制器还可以通过CAN通信模块记录异常情况,从而实现整车故障警示。
[0107]需要说明的是,所述整车控制器出现异常可以包括以下几点:主处理器软件跑飞或硬件损坏、驱动输出模块异常、蓄电池电压异常、CAN通讯行为异常等。
[0108]具体地,由图1至图7所示实施例可知,整车控制器可以实现以下功能:
[0109](一)冗余监控
[0110]A)整车控制器通过从处理器对整车控制器电源供给的蓄电池电压进行冗余监控。
[0111]具体地,从处理器对电源KL15值进行相关处理后,进行电压模拟量采集,从而监控电源KL15电压值V ;如果16V〈V〈24V,整车控制器1分钟内保持正常工作状态,超过1分钟控制器软件关断输出,并通过仪表提醒驾驶员;如果9V〈V〈16V,整车控制器正常工作;6V〈V〈9V,整车控制器软件关断输出,仅保持主从处理器和CAN通讯模块整车工作;如果0V〈V〈6V,整车控制器停
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