用于电动汽车的车辆控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于电动汽车的车辆控制系统，其主要包括微处理器，电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统，还包括设置在驾驶座椅上的第一压力传感器和设置在驾驶座安全带上的第一安全带传感器，还包括设置在副驾驶座椅上的第二压力传感器和设置在副驾驶座安全带上的第二安全带传感器，本系统当驾驶员坐在座椅上并且已系上安全带时，此时微处理器向电动机或发动机发送允许启动信号，驾驶员无需使用钥匙启动汽车，增加了驾驶员的用户体验感，且当驾驶员未系上安全带时，汽车无法启动，使得驾驶员无法再未系安全带的情况下开车上路，增加了汽车的安全性能。
【专利说明】
用于电动汽车的车辆控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种电动汽车控制领域，特别涉及用于电动汽车的车辆控制系统。
【背景技术】
[0002]纵观历史，电动汽车的发展先于传统燃油车的发展，但由于电动汽车的续驶里程短，充电时间长，车载电源安全性差等问题，电动汽车发展了一段时间便被人们抛之脑后，逐渐被燃油车所取代。由于近年来能源危机、环境污染等问题的不断加重，各国也开始重视电动汽车的研发，传统的汽车控制方式大体相同，即驾驶员通过钥匙或按钮启动汽车的电动机或发电机，操作复杂，用户体验感差，且当驾驶员未系上安全带时，汽车仍能被启动，若驾驶员未系安全带便行驶上路，这将会存在严重的安全隐患，且一般车上都会安装悬架，悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。目前汽车上使用的悬架为非独立悬架，其结构特点为两侧车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面，后悬整体重量较重，不利于整车轻量化，且其舒适性和操作稳定性都较差，且对于具有多个前进档位的电动汽车，在行驶过程中换档时，首先需要将离合器分离，如果此时油门深度有一定值，电机由于处于空载状态其转速会迅速升高，有可能发生飞车现象，即当电机转速接近最高转速时在强大的离心力作用下，就会造成飞车事故。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是提供一种操作简单、提高用户体验感、舒适度、增加安全性能且可安全换挡的用于电动汽车的车辆控制系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:用于电动汽车的车辆控制系统，包括左轮毂总成和右轮毂总成，其特征在于:包括微处理器，电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统，所述电源模块、开关信号采集模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统分别和微处理器连接，所述CAN通讯接口模块输出端与仪表显示模块连接，还包括设置在驾驶座椅上的第一压力传感器和设置在驾驶座安全带上的第一安全带传感器，还包括设置在副驾驶座椅上的第二压力传感器和设置在副驾驶座安全带上的第二安全带传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一安全带传感器和第二安全带传感器均和模拟量采集模块连接，所述继电器驱动模块的输出端分别连接空调继电器、风扇继电器、主继电器、DC/DC继电器、附件继电器、水栗继电器，还包括与电机驱动模块连接的第一电机和第二电机，所述第一电机通过法兰装置和左轮毂总成连接用以驱动左轮毂总成内的车轮转动，所述第二电机通过法兰装置和右轮毂总成连接用以驱动右轮毂总成内的车轮转动，还包括与左轮毂总成铰接的第一上控制臂和第一下控制臂，与右轮毂总成铰接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述电机驱动模块包括信号检测模块和电机控制模块，所述信号检测模块用于检测电动汽车的油门深度信号和电机的转速信号，所述电机控制模块用于根据信号检测模块检测的信号在电动汽车正常行驶时对电机进行扭矩控制以及在电动汽车换档时对电机进行转速控制。
[0005]进一步的是:所述信号检测模块包括油门深度传感器和旋转变压器，所述油门深度传感器用于检测电动汽车的油门深度;所述旋转变压器用于检测电机的转速。
[0006]进一步的是:还包括分别安装第一上控制臂和第二上控制臂上的气囊，还包括安装在第一下控制臂和第二下控制臂上的减震器。
[0007]进一步的是:还包括设置在电池包附近的温度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器和烟雾传感器分别和模拟量采集模块连接。
[0008]进一步的是:所述继电器驱动模块和CAN通讯接口模块和微处理器之间设置有光电隔离模块。
[0009]进一步的是:所述模拟量采集模块、CAN通信接口模块和继电器驱动模块均设置有对地和电源的保护电路。
[0010]本发明的有益效果是:本发明的用于电动汽车的车辆控制装置当驾驶员坐在座椅上并且已系上安全带时，第一压力传感器和第一安全带传感器采集到信号后，此时微处理器接收到信号后，确定驾驶员已坐下并且已经系上安全带，此时微处理器向电动机或发动机发送允许启动信号，驾驶员无需使用钥匙启动汽车，增加了驾驶员的用户体验感，且当驾驶员未系上安全带时，汽车无法启动，使得驾驶员无法再未系安全带的情况下开车上路，增加了汽车的安全性能，且当副驾驶有人员坐上时，当微处理器接收到第二压力传感器的信号而未接收到第二安全带传感器的信号时，微处理器将向电动机或发动机发送停止启动信号，使得汽车无法启动，只有当由不同电机分别控制，驾驶员与副驾人员均系上安全带后才能启动汽车，提高了汽车的安全性能，且本汽车的左轮和右轮分别由不同的电机分别控制，通过控制器的差速控制实现转弯时内外车轮不同转速运动，提高了传动效率，同时降低了传动噪音，且各个轮子分别由悬架单独控制，互不相干，能减小车身的倾斜和震动，增加了整车的舒适性，并且在运行过程中对电机进行扭矩控制；在电动汽车换档时对电机进行转速控制，从而可以在换档时将电机的转速控制在一定的范围内而不会出现电机转速失控的现象进而造成飞车事故，因此本发明的电机控制方法及其控制系统可以实现安全换档。
【附图说明】
[0011]图1为车辆控制系统示意图。
[0012]图2位悬架示意图。
[0013]图3位悬架后视图。
[0014]附图标记:左轮毂总成1、第一上控制臂2、第一下控制臂3、第一电机4、气囊5、减震器6 ο
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0016]如图1所示的用于电动汽车的车辆控制系统，包括左轮毂总成和右轮毂总成，包括微处理器，电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统，所述电源模块、开关信号采集模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统分别和微处理器连接，所述CAN通讯接口模块输出端与仪表显示模块连接，还包括设置在驾驶座椅上的第一压力传感器和设置在驾驶座安全带上的第一安全带传感器，还包括设置在副驾驶座椅上的第二压力传感器和设置在副驾驶座安全带上的第二安全带传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一安全带传感器和第二安全带传感器均和模拟量采集模块连接，所述继电器驱动模块的输出端分别连接空调继电器、风扇继电器、主继电器、DC/DC继电器、附件继电器、水栗继电器，还包括与电机驱动模块连接的第一电机和第二电机，所述第一电机通过法兰装置和左轮毂总成连接用以驱动左轮毂总成内的车轮转动，所述第二电机通过法兰装置和右轮毂总成连接用以驱动右轮毂总成内的车轮转动，还包括与左轮毂总成铰接的第一上控制臂和第一下控制臂，与右轮毂总成铰接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述电机驱动模块包括信号检测模块和电机控制模块，所述信号检测模块用于检测电动汽车的油门深度信号和电机的转速信号，所述电机控制模块用于根据信号检测模块检测的信号在电动汽车正常行驶时对电机进行扭矩控制以及在电动汽车换档时对电机进行转速控制，所述信号检测模块包括油门深度传感器和旋转变压器，所述油门深度传感器用于检测电动汽车的油门深度;所述旋转变压器用于检测电机的转速，所述第一上控制臂2、第二上控制臂、第一下控制臂3和第二下控制臂远离轮边装置的一端与汽车的车架连接，所述电源模块用以给微处理器和各模块供电，所述开关量采集模块用于开关输入量的电平转换和整形，由于模拟信号的类型不同，因此信号需经过模拟量采集模块进行信号匹配和信号滤波后再传入微处理器后控制车辆进行各项操作，使得采集到的各类信号更稳定精确，当驾驶员打开车门坐上驾驶座后，第一压力传感器会接受到压力信号，当驾驶员系上安全带后，第一安全带传感器会接收到信号，若微处理器同时接收到第一压力传感器和第一安全带传感器的信号后，此时微处理器接收到信号后，确定驾驶员已坐下并且已经系上安全带，此时微处理器向电动机或发动机发送允许启动信号，驾驶员无需使用钥匙启动汽车，增加了驾驶员的用户体验感，且当驾驶员未系上安全带时，汽车无法启动，使得驾驶员无法再未系安全带的情况下开车上路，增加了汽车的安全性能，且当副驾驶有人员坐上时，当微处理器接收到第二压力传感器的信号而未接收到第二安全带传感器的信号时，微处理器将向电动机或发动机发送停止启动信号，使得汽车无法启动，只有当驾驶员与副驾人员均系上安全带后才能启动汽车，提高了汽车的安全性能，且本系统还和SOC电池管理系统连接，当SOC电池管理系统检测到电池含量过低时，微处理器将向继电器驱动模块发出指令，控制各类继电器的输出功率，使得各继电器的用电负载按需工作，减少电量的使用，增加电动汽车的续航能力，当汽车转弯时，电机驱动模块控制内外车轮的不同转速运动，不仅使汽车转弯时更平稳，同时也提高了传动效率，降低了传动噪音，且每个车轮由独立空气悬架单独控制，通过上控制臂和下控制臂的摆动分别与车架连接，使得单个车轮由于路面崎岖发生上下振动时，另一侧的车轮不会受到影响，仍能平稳运行，能减小整车的倾斜和振动，大大增强了整车的舒适度，且此轮边驱动独立空气悬架无需将左右轮子相连，使悬架整体质量大大减轻，有利于整车轻量化，且在电动汽车正常行驶时，对电机进行扭矩控制，即按照油门踏板的油门深度来控制电机的输出扭矩，如果开始换挡，则对电机进行转速控制，从而使得在换档时将电机的转速控制在一定的范围内而不会出现电机转速失控的现象进而造成飞车事故，因此本控制系统可以实现安全换档。
[0017]此外，还包括分别安装第一上控制臂2和第二上控制臂上的气囊5，还包括安装在第一下控制臂3和第二下控制臂上的减震器6，减震器6的另一端与车架连接，当第一上控制臂2和第二上控制臂摆动时，气囊5进行收缩，能减小上控制臂的摆动，进而起到减小整车振动的作用，加强整车的舒适性，当第一下控制臂3和第二下控制臂摆动时，减震器6收缩，能减小下控制臂的摆动，进而起到减小整车振动的作用，加强整车的舒适性。
[0018]此外，还包括设置在电池包附近的温度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器和烟雾传感器分别和模拟量采集模块连接，电动汽车在使用时，会提前在微处理器内设置好电池包的高温报警温度，由于电动汽车在行驶过程中，电池包的温度会逐渐上升，由于温度传感器的设置，使得微处理器能实时采集到电池包的温度，当采集到的温度达到高温报警温度时，微处理器会将报警信号传至仪表显示模块，当司机看到警报信息后，可在最短时间内将车辆靠边停车，使得电池得到降温，防止电池温度继续升高达到着火点后发生火灾，若司机没有及时停车，使得电池包着火，此时，烟雾传感器会检测到烟雾信息并将其发送至微处理器，微处理器接收到信号后将着火信息传送至仪表显示模块显示，司机将了解到车内已经着火，此时必须立马靠边停车，拿出灭火器进行人工灭火，防止火势进一步蔓延，进一步提高汽车的安全性能。
[0019]此外，所述继电器驱动模块和CAN通讯接口模块和微处理器之间设置有光电隔离模块，光电隔离模块的设置使得信号只能从微处理器传至继电器驱动模块和CAN通讯接口模块，不会因为外界因素使得电流信号从继电器驱动模块和CAN通讯接口模块反冲回微处理器，造成微处理器的损坏。
[0020]此外，所述模拟量采集模块、CAN通信接口模块和继电器驱动模块均设置有对地和电源的保护电路，减小模拟量采集模块、CAN通信接口模块和继电器驱动模块的损坏，延长其使用寿命。
[0021]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.用于电动汽车的车辆控制系统，包括左轮毂总成(I)和右轮毂总成，其特征在于:包括微处理器，电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统，所述电源模块、开关信号采集模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、电机驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统分别和微处理器连接，所述CAN通讯接口模块输出端与仪表显示模块连接，还包括设置在驾驶座椅上的第一压力传感器和设置在驾驶座安全带上的第一安全带传感器，还包括设置在副驾驶座椅上的第二压力传感器和设置在副驾驶座安全带上的第二安全带传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一安全带传感器和第二安全带传感器均和模拟量采集模块连接，所述继电器驱动模块的输出端分别连接空调继电器、风扇继电器、主继电器、DC/DC继电器、附件继电器、水栗继电器，还包括与电机驱动模块连接的第一电机(4)和第二电机，所述第一电机(4)通过法兰装置和左轮毂总成(I)连接用以驱动左轮毂总成(I)内的车轮转动，所述第二电机通过法兰装置和右轮毂总成连接用以驱动右轮毂总成内的车轮转动，还包括与左轮毂总成(I)铰接的第一上控制臂(2)和第一下控制臂(3)，与右轮毂总成铰接的第二上控制臂和第二下控制臂，所述电机驱动模块包括信号检测模块和电机控制模块，所述信号检测模块用于检测电动汽车的油门深度信号和电机的转速信号，所述电机控制模块用于根据信号检测模块检测的信号在电动汽车正常行驶时对电机进行扭矩控制以及在电动汽车换档时对电机进行转速控制。2.如权利要求1所述的用于电动汽车的车辆控制系统，其特征在于:所述信号检测模块包括油门深度传感器和旋转变压器，所述油门深度传感器用于检测电动汽车的油门深度；所述旋转变压器用于检测电机的转速。3.如权利要求1所述的用于电动汽车的车辆控制系统，其特征在于:还包括分别安装第一上控制臂(2)和第二上控制臂上的气囊(5)，还包括安装在第一下控制臂(3)和第二下控制臂上的减震器(6)。4.如权利要求1所述的用于电动汽车的车辆控制系统，其特征在于:还包括设置在电池包附近的温度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器和烟雾传感器分别和模拟量采集模块连接。5.如权利要求1所述的用于电动汽车的车辆控制系统，其特征在于:所述继电器驱动模块和CAN通讯接口模块和微处理器之间设置有光电隔离模块。6.如权利要求1所述的用于电动汽车的车辆控制系统，其特征在于:所述模拟量采集模块、CAN通信接口模块和继电器驱动模块均设置有对地和电源的保护电路。
【文档编号】B60K28/04GK105946788SQ201610435930
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】恽益红
【申请人】苏州埃威特新能源科技有限公司