专利名称：车载助理系统及控制方法和含有该系统的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车电子技术领域，更具体的涉及用于显示车辆的行驶速度等状况的 车载助理系统及控制方法。本发明还涉及含有该车载助理系统的车辆。
背景技术：
目前，不论是燃油车还是混合动力车，为了使驾驶员能够更好的熟悉并操控车辆 的性能，在驾驶舱内都有一套显示车辆参数的仪表或者助理系统，所显示的信息为车辆的 各种运行工况信号(如车速、发动机转速)和警示信号(如发动机故障)等，由传感器通 过车辆上的CAN网络直接将这些信号传送到仪表及显示系统或者其他需要显示该信号的 模块。目前，车辆上通常使用的一种助理系统为一种车辆油耗的显示装置或者系统，这 种车辆油耗显示装置或者系统通常对常规燃油车瞬时百公里油耗进行检测并通过助理装 置进行显示，而其中的差别仅在于油耗的显示更新速率、数据来源等有所不同。这种车载助 理装置或者系统仅对油耗进行了测量换算显示，没有形成相关的处理策略评价经济性；通 常车辆上经常使用的另一种助理系统为带CAN通讯的汽车智能仪表系统，该系统中使用了 CAN网络对各需求信息进行了仪表系统的全盘显示，同样地，其显示内容为直读数据，其显 示内容均为车辆运行的实际数据，相当于一个仪表中控系统，不具备对数据处理分析的能 力，特别地亦不具备对车辆驾驶者提出指导性意见的能力。尤其对混合动力车，传统混合动力车车载助理系统，只显示当前油耗、当前电耗、 当前工作模式及当前车速。特别地，在混合动力车型内，由于运行模式、运行工况、关联系统 的复杂多变，需要建立一套助理系统，对驾驶者提供驾驶车辆的参考性意见，特别对车辆的 运行速度提供建议，以使车辆能量利用效率提高、燃油消耗量降低，充分发挥混合动力车型 节能减排的优势，所以建立一套对混合动力车辆驾驶者给出指导性意见的车载助理系统显 得尤为重要。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中混合动力车辆上没有一套提供驾驶者指导性意见特 别是对车辆的运行速度提供建议的车载助理系统使车辆性能更好发挥的问题，提供一种能 够根据混合动力车辆的运行信息来推荐车速信息及对驾驶者提供驾驶车辆的参考性意见 的车载助理系统及其该车载助理系统的控制方法。本发明还提供一种包括上述车载助理系 统的混合动力车辆。一种车载助理系统，包括CAN单元，通过车辆的CAN总线检测读取车辆的当前信息；控制处理单元，接收车辆的当前信息并进行分析和处理；输出单元，包括推荐车速模块，所述推荐车速模块用于根据控制处理单元的分析 处理结果输出当前车辆的推荐车速信息。
一种车载助理系统的控制方法，包括以下步骤 CAN单元利用CAN总线检测读取车辆的当前信息；控制处理单元对所述当前信息进行分析和处理，并将分析处理结果输出给所述输 出单元；输出单元中的推荐车速模块根据控制处理单元的分析处理结果输出当前车辆的 推荐车速信息。本发明还提供一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括上述车载助理系统。本发明通过以上所述技术方案，通过CAN单元对混合动力车辆的各种信息进行检 测处理，将处理后的结果通过输出单元输出推荐车速信息，驾驶员根据所述推荐车速信息 可以控制车辆采用推荐车速，使混合动力车的能量利用率提高，有效减少不必要的能耗，降 低了排放。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1为本发明车载助理系统的结构方框图；图2为本发明一种实施例的混合动力车辆推荐车速选择的控制流程图；图3为本发明一种实施例的混合动力车辆百公里燃油消耗显示和\或语音提示的 控制流程图；图4为本发明一种实施例的混合动力车辆纯电动(EV)模式下推荐车速与电池电 量对应关系曲线图(MAPI)；图5为本发明一种实施例的混合动力车辆混合动力(HEV)模式下推荐车速与电池 电量对应关系曲线图(MAP2)；图6为本发明一种实施例中的输出单元的界面构成示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。首先结合图1和图6所示，本发明提供一种混合动力车车载助理系统，该系统包括 CAN单元2、控制处理单元1及显示装置，CAN单元2通过CAN总线检测并读取车辆的当前运 行信息，将读取的车辆当前信息传送到控制处理单元1，车辆的当前信息经过控制处理单元 1处理后被输送到输出单元6。CAN总线与车辆上的各种控制器相连，如，电机控制器、发动 机控制器、传动系统控制器、电池管理控制器、车辆主控制器等，CAN单元2通过CAN总线检 测并读取车辆的当前信息是通过以上所述的各种控制器来实现的，通过电机控制器可以检 测到电机的转速、温度及功率等信息，通过发动机控制器可以检测到发动机的转速、功率、 工况及发动机喷油脉宽M等信息，通过传动系统控制器可以检测到车辆的当前运行模式、动力系统状态等信息，通过电池管理控制器可以检测到电池的当前电量soc、S0C的下降速 率S、电池总线电压V及电流I等信息，通过车辆主控制器可以检测当前车速及车辆的一 些故障。CAN总线收集以上所述的车辆当前信息并将这些信息传送给CAN单元2，CAN单元 2读取上述信息并将这些信息进行分类筛选并将分类筛选后的结果传送到控制处理单元1 进行处理计算，车辆的当前信息经过控制处理单元1的处理计算后被传送到输出单元。优 选地，所述控制处理单元1采用16位DSP数字处理芯片，优选为应用广泛的TMSLF2407A芯 片。优选地，车载助理系统还包括驱动单元5，驱动单元5与输出单元6相连，输出单元 6在驱动单元5的驱动下可以将控制处理单元1处理计算后的信息以可视化和\或语音的 形式显示出来。本发明的一种实施例，输出单元6由当前车辆行驶模式模块611、当前车速模块 612、百公里电能消耗模块613、百公里燃油消耗模块614、推荐车速模块616组成，分别用 来输出混合动力车辆的当前车辆行驶模式信息、当前车速信息、车辆百公里电能消耗信息、 车辆百公里燃油消耗信息、、当前推荐车速信息。输出单元6可以为显示设备和\或语音 设备，显示设备可用来显示输出单元的输出信息，如显示混合动力车辆的当前车辆行驶模 式信息、当前车速信息、车辆百公里电能消耗信息、车辆百公里燃油消耗信息、当前推荐车 速信息。语音设备用来语音提示输出单元的输出信息。如，若车辆的当前行驶模式为纯电 动模式(EV模式)，则控制语音设备语音提示纯电动模式(EV模式)；同时，控制处理单元 1还控制语音设备语音提示车辆的当前车速信息、车辆百公里电能消耗信息、车辆百公里燃 油消耗信息和当前推荐车速信息。语音设备可以按照一定的顺序进行语音提示输出单元6 所输出的信息，如，语音设备可以按照当前车辆行驶模式、当前车速、车辆百公里电能消耗、 车辆百公里燃油消耗、当前推荐车速及分别语音提示上述所需输出的信息。输出单元6可 以单独设计成一个显示设备用来显示各个模块的输出信息，输出单元6也可以单独设计成 一个语音设备用来按照一定的顺序语音提示各个模块的输出信息；作为另一种选择，输出 单元6同时显示和语音提示各个模块的输出信息，如当前车辆行驶模式模块611、当前车速 模块612、百公里电能消耗模块613、百公里燃油消耗模块614、推荐车速模块616显示混合 动力车辆的当前车辆行驶模式信息、当前车速信息、车辆百公里电能消耗信息、车辆百公里 燃油消耗信息及当前推荐车速信息的同时语音提示上述信息。显示设备和语音设备可以做 成一体，也可以分开独立工作。所述显示设备优选地采用数码管或者液晶显示器。结合图4与图5所示，混合动力车辆在纯电动及混合动力模式下，其优选行驶车 速，即推荐车速，与电池的当前电量有个对应曲线关系。如图6所示，即车辆在纯电动模式 下，车辆电机系统、传动系统、电池组在某一车速具有最高效率点，此时车辆百公里电能消 耗最低，即推荐车速与电池电量存在一曲线关系图MAPI，在曲线MAPI上，存在这样的情况， 在很大的电池容量S0C范围内，推荐车速V2为一定值，该实施例中此定值为80KM/h。同时 由图6可知，随着车辆电池容量的降低，整车推荐车速会随着降低。图7中，车辆在混合动 力模式下，该曲线MAP2是由发动机当前负荷、电池组电量共同作用下产生的，由于发动机 工作负荷可依据电池组容量进行分段调整，故最终推荐车速可绘制为与电池电量S0C相关 的一组曲线MAP2。由曲线图可知，推荐车速为分段式分布，该模式与发动机串联发电工况切 换、并联运行切入转速点等相关，实际曲线通过整车系统标定确定。对于每一款混合动力车辆，所得出的曲线走势与整车动力策略及电池容量参数相关，所属技术领域的技术人员都 可以具体地需综合电池放电系数、车辆纯电动行驶里程、整车能量利用效率及驱动模式之 间的切换车速绘制出该混合动力车辆在纯电动模式和混合动力模式下推荐车速与电池电 量之间的曲线图。此推荐车速与电池电量之间的对应关系可预先编入或者存入混合动力车 车载助理系统的控制处理单元1内。本发明根据以上所述的车载助理系统，提供一种车载助理系统的控制方法，主要 包括以下步骤图2所示为一种实施例的混合动力车辆推荐车速选择的控制流程图，系统进行初 始化后，CAN单元2通过CAN总线读取当前车辆行驶模式、当前车速VI、车辆当前电池电量 S0C、发动机工况信息等(步骤S210)，CAN单元2将所读取的信息传送到控制处理单元1， 控制处理单元1判断当前车辆的运行模式(步骤S212)，如果车辆的当前运行模式为纯电动 (EV)模式，则控制处理单元1根据当前的电池电量S0C值调取MAPI曲线图中对应的推荐车 速V2值，并通过输出单元6的推荐车速模块616将该推荐车速V2显示和\或语音提示出 来(步骤S216)，程序结束；如果控制处理单元1判断当前车辆运行模式为混合动力(HEV) 模式(步骤S214)，则控制处理单元1根据当前的电池电量S0C值调取MAP2曲线图中对应 的推荐车速V2值，并通过输出单元6的推荐车速模块616将该推荐车速V2显示和\或语 音提示出来(步骤S218)，然后程序执行结束。同时在此流程控制中，因为CAN单元2在初 始阶段已经读取车辆的当前车速，所以，所读取的当前车速经过控制处理单元1可以在输 出单元6的当前车速模块612中显示和\或语音提示出来。通过以上的控制方法及输出单元6的显示和\或语音提示的结果，操作者或者驾 驶员很容易对比混合动力车辆的当前行驶车速及系统显示和\或语音提示的车辆推荐车 速，控制混合动力车辆按照推荐车速运行。作为进一步改进，该混合动力车车载助理系统还包括给控制处理单元1及输出单 元6供电的供电单元4，如图1所示，该供电单元4与控制处理单元1及输出单元6相连接， 当混合动力车车载助理系统工作时，供电单元4对控制处理单元1及输出单元6进行供电。 此外，该车载助理系统还包括一个与控制处理单元1相连接复位键3，在混合动力车车载助 理系统每次进行工作前，都可以通过对复位键3的操作来对控制处理单元1进行复位操作。本发明根据以上所述的混合动力车车载助理系统，提供一种混合动力车车载助理 系统的控制方法，主要包括以下步骤CAN单元2利用CAN总线分别检测读取车辆的当前信息，包括当前车速VI、电池电 量S0C、发动机工况、车辆当前行驶模式、电池总线电压V及电流I等信息。CAN单元2读取 这些信息并进行分类筛选，将分类筛选后的信息输入到控制处理单元1 ；控制处理单元1对CAN单元2传来的当前信息进行处理和计算，并将计算结果输 出给输出单元6 ；图3所示为一种实施例的混合动力车辆百公里燃油消耗显示的控制流程图，系统 初始化之后，CAN单元2通过CAN总线读取车辆的当前车速VI、发动机喷油脉宽M、车辆动 力系统状态、当前电池总线电压V及电流I等信息(步骤S310)，并将这些信息传送到控制 处理单元1，然后系统进入步骤S312，控制处理单元1对车辆的当前运行模式进行判断，如 果控制处理单元1判断当前运行模式为纯电动模式，则控制处理单元1控制输出单元6的百公里燃油消耗模块614显示和\或语音提示为0(步骤S316)，然后程序执行结束命令； 如果控制处理单元1判断车辆的当前运行模式为混合动力模式，控制处理单元1会进一步 判断该模式中发动机的工作模式(步骤S314)，如果当前模式为串联模式(即发动机用来发 电给电池充电)，则控制处理单元1计算此时车辆的当前百公里油耗并通过控制输出单元 6的百公里燃油消耗模块614进行显示和\或语音提示(步骤S320)，然后程序结束；如果 控制处理单元1判断当前模式为并联模式(发动机参与车辆的驱动)(步骤S318)，则控制 处理单元1计算此时车辆的当前百公里油耗并通过控制输出单元6的百公里燃油消耗模块 614进行显示和\或语音提示(步骤S322)，程序结束。根据发动机在串联模式与并联模式 的工作情况及稳定性状况的不同，本实施例中，可将步骤S320中的计算、显示百公里燃油 消耗模块614的刷新频率设定为10S，即百公里燃油消耗模块614上显示和\或语音提示的 燃油消耗量每隔10S刷新显示一次，即百公里燃油消耗模块614每隔10S重新显示和\或 语音提示车辆的人有消耗辆。将步骤S322中的百公里燃油消耗模块614的显示和\或语 音提示的刷新频率设定为3S，因为混合动力车辆的发动机在串联运行模式下仅仅用来发电 为电池充电，而并联模式下发动机不仅用来发电对电池进行充电，而且也参与车辆的驱动， 因此发动机在串联模式下工作要比在并联模式下工作稳定一些，即发动机在串联模式下燃 油消耗量的变化值要比在并联模式下燃油消耗量的变化值小一些，所以完全可以设定发动 机在串联模式下的百公里燃油消耗模块614的显示和\或语音提示的刷新频率比并联模式 下的百公里燃油消耗模块614的显示和\或语音提示的刷新频率低。本发明还提供一种包括上述混合动力车车载助理系统的混合动力车辆，优选地， 该混合动力车车载助理系统设置于混合动力车辆的驾驶室仪表板上或者车辆驾驶室中控 台上或中控台上方，优选为设置在车辆驾驶室中控台上或中控台上方，以方便驾驶员的观 察，该混合动力车辆的驾驶室内优选地设有车辆行驶模式选择开关，利用此开关，驾驶员可 以方便控制混合动力车辆行驶在纯电动(EV)模式或者混合动力(HEV)模式下。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
一种车载助理系统，其特征在于，包括CAN单元(2)，通过车辆的CAN总线检测读取车辆的当前信息；控制处理单元(1)，接收车辆的当前信息并进行分析和处理；输出单元(6)，包括推荐车速模块(616)，所述推荐车速模块(616)用于根据控制处理单元(1)的分析处理结果输出当前车辆的推荐车速信息。
2.根据权利要求1所述的车载助理系统，其特征在于，所述输出单元(6)还包括显示设 备和\或语音设备，用于输出推荐车速信息。
3.根据权利要求2所述的车载助理系统，其特征在于，所述车辆的当前信息为发动机 控制器、电机控制器、电池管理控制器、传动系统控制器和车辆主控制器所能够检测到的车 辆信息及参数。
4.根据权利要求2所述的车载助理系统，其特征在于，所述显示设备(6)为数码管或者 液晶显示器。
5.根据权利要求1-4任意一项所述车载助理系统，其特征在于，所述控制处理单元(1) 为16位DSP数字处理芯片。
6.根据权利要求5所述的车载助理系统，其特征在于，还包括给所述控制处理单元(1) 及输出单元(6)供电的供电单元(4)，所述供电单元(4)包括电源和稳压芯片，用来给所述 控制处理单元(1)及输出单元(6)提供稳定工作电压。
7.根据权利要求6所述的车载助理系统，其特征在于，所述车载助理系统还包括一个 与所述控制处理单元(1)相连的复位键(3)，用来对所述控制处理单元(1)进行初始化操 作。
8.一种车载助理系统的控制方法，包括以下步骤CAN单元(2)利用CAN总线检测读取车辆的当前信息；控制处理单元(1)对所述当前信息进行分析和处理，并将分析处理结果输出给所述输 出单元(6)；输出单元(6)根据控制处理单元(1)的分析处理结果输出当前车辆的推荐车速信息。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，控制所述CAN单元(2)通过CAN总线读取当前行驶模式、当前车速VI、当前电池容量 S0C值及发动机工况信息并输送到所述控制处理单元1 ；所述控制处理单元(1)根据当前接收到的信息判断车辆的当前运行模式，当车辆的当 前运行模式为纯电动模式时，根据控制处理单元(1)预存的车辆纯电动模式下推荐车速与 电池电量对应关系曲线图计算推荐车速V2，当车辆的当前运行模式为混合动力模式时，根 据控制处理单元(1)预存的车辆混合动力模式下推荐车速与电池电量对应关系曲线图计 算推荐车速V2 ；根据所述控制处理单元(1)的处理结果，控制所述输出单元(6)的推荐车速模式模块 (616)显示和\或语音提示车辆的推荐车速V2。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述当前运行模式信息可由传动系 统控制器输送到CAN总线。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，车载助理系统还包括一个与所述 控制处理单元(1)相连的复位键(3)，当所述车载助理系统每次工作前，用来对所述控制处理单元(1)进行初始化操作。
12. 一种混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆包括权利要求1所述的车载助理系统。
全文摘要
本发明提供一种车载助理系统，该系统包括CAN单元，通过车辆的CAN总线检测读取车辆的当前信息；控制处理单元，接收车辆的当前信息并进行分析和处理；输出单元，包括推荐车速模块，所述推荐车速模块用于根据控制处理单元的分析处理结果输出当前车辆的推荐车速信息。通过上述技术方案，驾驶员通过可以控制车辆采用上述车辆的推荐车速，使混合动力车的能量利用率提高，有效减少不必要的能耗，降低了排放。
文档编号G05B19/418GK101875336SQ20091010715
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者何鹏, 吕丹丹, 苏伟, 蒋荣勋 申请人:比亚迪股份有限公司