专利名称：基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法
技术领域：
本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法。
背景技术：
石油危机和环境污染等问题的日益突出，使电动汽车越来越引起社会的重视，成为了未来汽车的发展方向。在国家的大力支持下，中国的电动汽车得到了迅速发展。目前， 电动汽车多采用单电机驱动方案，同时，为了避免由于总线信息量增大时而导致网络堵塞， 大部分车辆采用增加总线物理数量的方式来解决。例如公开号为CN1649345A的中国专利申请，发明名称为“基于CAN总线的纯电动客车通讯方法”，其申请公开了一种纯电动客车的CAN总线的通讯方式，这种方式基于单一 CAN总线来实现纯电动客车的通讯，用单一 CAN 总线实现电机控制器、电子节气门控制器、驾驶室显示器、ABS控制器及动力蓄电池管理系统的信息通讯，这种通讯协议的运用使纯电动客车在电器信号的通讯技术上有了突破性的发展，但仍存在着由于飞速发展的纯电动客车中的电控信号成级数增长，而使电控信号传递的速度必将相对滞后的问题。因此，从长远发展的角度考虑，需要一种与现技术不同的多路总线通讯技术，以支持纯电动客车的飞速发展，使其在电控信号通讯领域能形成更广阔的发展空间，并能在对通讯信号的统一管理方面形成进一步的模块化、规范化，同时也可为整车故障诊断的便捷化、规范化创造良好的条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法，利用基于多约束调度的总线通讯方法实现了 2路相互并联的动力传动系统的同步控制，确保了控制的实时性，提高了电动汽车的可靠性，以克服现有技术中存在的上述不足。本发明的一种形式是一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN 总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、 蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统；其中，所述整车控制器用于采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器用于接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器用于接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一电磁离合器控制器用于接受执行整车控制器的命令，控制第一电磁离合器的断开与闭合，将反馈状态信息给第一电机控制器；第二电磁离合器控制器用于接受执行整车控制器的命令，控制第二电磁离合器的断开与闭合，反馈状态信息给第二电机控制器；蓄电池管理系统用于采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器用于检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电以及充电电压和充电电流；远程调度系统用于通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上； 仪表信息显示系统用于通过CAN总线采集相关部件状态信息和故障信息，并实时显示；行驶记录仪用于通过CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信肩、ο在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中，所述第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的组合、AMT控制器或AT控制器。本发明另一种形式是一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，包括以下步骤
1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；
2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(运行模式、转动方向、转速、转矩等)后，分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
3)第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(接触、切断等)后，分别控制第一电磁离合器和第二电磁离合器按照命令动作， 同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
4)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度等信息发送到CAN总线上；
5)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；
6)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；
7)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取相关部件的状态信息及故障信息并实时显示；
8)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制，以保证车辆安全、 可靠的运行。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信肩、ο在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法中，所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法中，所述第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的组合、AMT控制器或AT控制器。本发明的有益效果为利用基于多约束调度的总线通讯方法实现了 2路相互并联的动力传动系统的同步控制，确保了控制的实时性，提高了电动汽车的可靠性。
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。图1是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器的系统框图2是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的系统框图3是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AMT控制器的系统框图4是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AT控制器的系统框图5是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器的控制原理框图6是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的控制原理框图7是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AMT控制器的控制原理框图；图8是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AT控制器的控制原理框图9是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器时电机控制器的控制流程图10是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器时电机控制器的控制流程图11是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AMT控制器时电机控制器的控制流程图12是本发明实施例所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统中传动系统控制器为AT控制器时电机控制器的控制流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1
如图1、5所示，本发明实施例的一种形式一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、 第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统；其中所述整车控制器采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一电磁离合器控制器接受执行整车控制器的命令，控制第一电磁离合器的断开与闭合，将反馈状态信息给第一电机控制器；第二电磁离合器控制器接受执行整车控制器的命令，控制第二电磁离合器的断开与闭合，反馈状态信息给第二电机控制器；蓄电池管理系统采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电，以及充电电压和充电电流；仪表信息显示系统用于实时采集显示电池、电机、电机控制器、电磁离合器状态信息及故障信息；远程调度系统通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上；行驶记录仪通过 CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。本发明实施例的另一种形式是基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，包括以下步骤
1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；
2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(运行模式、转动方向、转速、转矩等)后，分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；3)第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(接触、切断等)后，分别控制第一电磁离合器和第二电磁离合器按照命令动作， 同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
4)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度等信息发送到CAN总线上；
5)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；
6)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；
7)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取电池、电机、电机控制器、电磁离合器和高压控制器的状态信息及故障信息；
8)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制，以保证车辆安全、 可靠的运行。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法中，所述整车控制器、 蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。实施例2:
如图2、6所示，本发明实施例的一种形式是一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第一 AMT控制器、第二电磁离合器控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、 行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统；其中所述整车控制器采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一电磁离合器控制器接受执行整车控制器的命令，控制第一电磁离合器的断开与闭合，将反馈状态信息给第一电机控制器；第二电磁离合器控制器接受执行整车控制器的命令，控制第二电磁离合器的断开与闭合，反馈状态信息给第二电机控制器；第一 AMT控制器和第二 AMT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息，发送到CAN总线上；蓄电池管理系统采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电，以及充电电压和充电电流；仪表信息显示系统用于实时采集显示电池、电机、电机控制器、电磁离合器状态信息及故障信息；远程调度系统通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上；行驶记录仪通过CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。本发明实施例的另一种形式是基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，包括以下步骤
1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；
2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(运行模式、转动方向、转速、转矩等)后，分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
3)第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(接触、切断等)后，分别控制第一电磁离合器和第二电磁离合器按照命令动作， 同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
4)第一AMT控制器和第二 AMT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息，发送到CAN总线上；
5)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度等信息发送到CAN总线上；
6)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；
7)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；
8)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取电池、电机、电机控制器、电磁离合器和高压控制器的状态信息及故障信息；
9)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制，以保证车辆安全、 可靠的运行。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法中，所述整车控制器、 蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第一 AMT控制器、第二电磁离合器控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第一 AMT控制器、第二电磁离合器控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第一 AMT控制器、第二电磁离合器控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。实施例3
如图3、7所示，本发明实施例的一种形式是一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AMT控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统； 其中所述整车控制器采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一 AMT控制器和第二 AMT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息， 发送到CAN总线上；蓄电池管理系统采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电，以及充电电压和充电电流；仪表信息显示系统用于实时采集显示电池、电机、电机控制器、电磁离合器状态信息及故障信息；远程调度系统通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上；行驶记录仪通过 CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。本发明实施例的另一种形式是基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，包括以下步骤
1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；
2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(运行模式、转动方向、转速、转矩等)后，分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；
3)第一AMT控制器和第二 AMT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息，发送到CAN总线上；
4)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度等信息发送到CAN总线上；
5)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；
6)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；
7)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取电池、电机、电机控制器、电磁离合器和高压控制器的状态信息及故障信息；
8)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制，以保证车辆安全、 可靠的运行。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法中，所述整车控制器、 蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AMT控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送；所述整车控制器、蓄电池管理系统、 第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AMT控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AMT控制器、第二 AMT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。实施例4
如图4、8所示，本发明实施例的一种形式是一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AT控制器、第二 AT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统；其中所述整车控制器采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一 AT控制器和第二 AT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息，发送到CAN总线上；蓄电池管理系统采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电， 以及充电电压和充电电流；仪表信息显示系统用于实时采集显示电池、电机、电机控制器、 电磁离合器状态信息及故障信息；远程调度系统通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上；行驶记录仪通过CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。本发明实施例的另一种形式是基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，包括以下步骤
1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；
2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令(运行模式、转动方向、转速、转矩等)后，分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；3)第一AT控制器和第二 AT控制器通过CAN总线接受整车控制器的命令，根据行驶车速和踏板开度进行档位的切换，把各自的档位信息及自身状态信息，发送到CAN总线上；
4)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度等信息发送到CAN总线上；
5)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；
6)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；
7)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取电池、电机、电机控制器、电磁离合器和高压控制器的状态信息及故障信息；
8)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制，以保证车辆安全、 可靠的运行。在上述基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法中，所述整车控制器、 蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AT控制器、第二 AT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AT控制器、第二 AT控制器、高压控制器、充电控制器、 行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的 ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息；所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一 AT控制器、第二 AT控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。本发明在具体工作时，以电机控制器为例，如图9- 12，首先整车控制器通过各种开关、传感器获得驾驶员对整车的输入命令，然后通过CAN总线采集电池的状态信息(电池组剩余电量、单体电池最低电压、电池温度等)、电池箱的状态信息(极柱连接情况、烟雾报警器状态、极柱温度等)、高压开关箱里各个高压开关的状态信息(直流接触器状态、第一电机空气断路器状态、第二电机空气断路器状态、DC/AC高压开关状态、DC/DC高压开关状态、空调高压开关状态等)、电机状态信息(当前转速、当前转矩、电机温度、电机控制器温度等)、电磁离合器状态信息(切断或接触)、远程调度命令(禁止运行、低速运行、超速报警灯)， 根据各个部件的当前状态依据整车控制策略得出下一刻各个设备的控制器命令(第一电机运行模式、第二电机运行模式、第一电机目标力矩、第二电机目标力矩、第一电磁离合器和第二电磁离合器的切断与接触)，并通过CAN总线以二进制代码的形式发送给各个子控制器，同时通过驾驶室显示系统显示整车各部分的状态信息和故障信息；第一电机控制器和第二电机控制器从总线上解析整车控制器发送的运行模式命令、目标力矩命令和目标转速命令等，然后通过电机控制器控制电机按照命令运转，同时，电机控制器还要通过各种传感器采集电机和电机控制器的各种参数，然后通过CAN总线发送给整车控制器，以便整车控制器确定下一个控制命令；第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器从总线上解析整车控制器发送的离合器切断与接触命令，然后通过执行机构分别控制第一电磁离合器和第二电磁离合器的切断与接触，从而控制车辆的驱动模式，同时电磁离合器控制器采集电磁离合器的当前状态并通过CAN总线发送给整车控制器，以便整车控制器确定下一个控制命令。 本发明通过上面的实施例进行举例说明，但是，本发明并不限于这里所描述的特殊实例和实施方案。任何本领域中的技术人员很容易在不脱离本发明精神和范围的情况下进行进一步的改进和完善，因此本发明只受到本发明权利要求的内容和范围的限制，其意图涵盖所有包括在由附录权利要求所限定的本发明精神和范围内的备选方案和等同方案。
权利要求
1.一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，包括CAN总线，其特征在于所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统；其中，所述整车控制器用于采集驾驶员对整车的输入信息，同时负责控制整车各个子控制器的协调工作；第一电机控制器用于接受整车控制器的命令，对第一电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第二电机控制器用于接受整车控制器的命令，对第二电机实现控制，向整车控制器实时报告电机的状态；第一电磁离合器控制器用于接受执行整车控制器的命令， 控制第一电磁离合器的断开与闭合，将反馈状态信息给第一电机控制器；第二电磁离合器控制器用于接受执行整车控制器的命令，控制第二电磁离合器的断开与闭合，反馈状态信息给第二电机控制器；蓄电池管理系统用于采集电动汽车用动力电池各个单体的数据进行处理并发送到CAN总线上；充电控制器用于检测充电插头连接可靠性，根据电池的状态确定是否允许充电以及充电电压和充电电流；仪表信息显示系统用于显示第一电机、第二电机、第一电机控制器、第二电机控制器、电池、第一电磁离合器、第二电磁离合器、高压控制器状态及故障信息；远程调度系统用于通过CAN总线采集关键信息通过无线网络发送到监控室，同时接受监控中心发送调度命令再发送到总线上；行驶记录仪用于通过CAN总线采集车辆关键信息再按照要求进行保存。
2.根据权利要求1所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，其特征在于 所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送。
3.根据权利要求1或2所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，其特征在于所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。
4.根据权利要求3所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，其特征在于 所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。
5.根据权利要求3所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统，其特征在于 所述第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的组合、AMT控制器或AT控制器。
6.一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，其特征在于，包括以下步骤1)整车控制器直接通过数字量采集接口和模拟量采集接口采集驾驶员的命令信息，通过CAN总线采集CAN总线上连接的各设备的状态信息，然后根据整车控制器内部存储的预定整车控制策略确定下一刻各个设备的控制命令，并通过CAN总线下发给其它设备，实现对整车各个部件的协调工作；2)第一电机控制器和第二电机控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令后， 分别控制第一电机和第二电机按照命令运转，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；3)第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器通过CAN总线接收到整车控制器发送的命令后，分别控制第一电磁离合器和第二电磁离合器按照命令动作，同时将各自的状态信息发送到CAN总线上；4)蓄电池管理系统的各个从控模块通过直接测量得到全部电池的状态信息，由主控模块汇总后将电池的电压、温度、最高单体电池电压、最高单体电池温度以及电池箱极柱温度信息发送到CAN总线上；5)充电控制器根据电池的状态信息、充电插头连接情况确定是否允许充电，以及充电电流和充电电压，同时将充电状态信息发送到CAN总线上；6)行驶记录仪按照整车通讯协议从CAN总线上解析需要保存的信息，并按照设计要求保存在存储设备上；7)仪表信息显示系统按照整车通讯协议从CAN总线上获取相关部件的状态信息及故障信息并实时显示；8)远程调度系统通过CAN总线获取行车的相关信息后通过无线网络发送到调度中心， 调度中心根据整车各个部件的状态，通过远程终端对车辆进行相关控制。
7.根据权利要求6所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，其特征在于 所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统各具有一个ID，用于在向CAN总线上发送信息的同时，连同ID —起发送。
8.根据权利要求6或7所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，其特征在于所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时根据传输的信息中所包含的ID信息从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。
9.根据权利要求8所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，其特征在于 所述整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统在接收信息时均通过报文验收滤波器从CAN总线上接收需要的信息和屏蔽不需要的信息。
10.根据权利要求8所述的基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯方法，其特征在于 所述第一电磁离合器控制器和第二电磁离合器控制器为电磁离合器控制器和AMT控制器的组合、AMT控制器或AT控制器。
全文摘要
本发明涉及一种基于双电机独立四驱的纯电动汽车通讯系统和方法，其通讯系统包括CAN总线，所述CAN总线通过CAN总线通讯接口分别连接具有报文验收滤波器的整车控制器、蓄电池管理系统、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电磁离合器控制器、第二电磁离合器控制器、高压控制器、充电控制器、行驶记录仪、仪表信息显示系统和远程调度系统。本发明的有益效果为利用基于多约束调度的总线通讯方法实现了2路相互并联的动力传动系统的同步控制，确保了控制的实时性，提高了电动汽车的可靠性。
文档编号H04L12/40GK102195840SQ201110105778
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者周辉, 周逢军, 孙逢春, 徐志峰, 林程 申请人:北京理工华创电动车技术有限公司