車輛控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種車輛控制系統(tǒng)，尤其涉及一種具有容錯(cuò)結(jié)構(gòu)的車輛控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛對安全性的要求相當(dāng)高。不僅在車輛部件加工的過程中而且在車輛系統(tǒng)集成的階段都需要考慮車輛的可靠性。車輛包括車輛控制單元，用來控制車輛的子系統(tǒng)，例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和能量存儲系統(tǒng)。車輛控制單元接收來自子系統(tǒng)的信號，提供控制信號給子系統(tǒng)，及監(jiān)控子系統(tǒng)的健康狀況。目前，一旦車輛控制單元或車輛控制單元和子系統(tǒng)之間的連接等發(fā)生故障時(shí)，車輛不能夠按照預(yù)期要求工作，如此車輛的可靠性非常低。
[0003]因此，有必要提供一種車輛控制系統(tǒng)來解決上面提及的至少一個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括:接觸器系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)接觸器；總控制單元，通過第一連接和第二連接連接至所述接觸器系統(tǒng)，且所述總控制單元用來通過第一連接和第二連接中的至少一個(gè)來傳遞控制信號給所述接觸器系統(tǒng)來控制所述接觸器；及故障診斷系統(tǒng)，用來診斷所述第一連接和所述第二連接的故障。
[0005]本發(fā)明的車輛控制系統(tǒng)通過容錯(cuò)結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說明】
[0006]通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0007]圖1所示為本發(fā)明車輛控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0008]圖2所示為本發(fā)明控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。
[0010]圖1所示為一個(gè)實(shí)施例的用于車輛控制的車輛控制系統(tǒng)100的示意圖。車輛可以是電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車。車輛可以是帶有工作工具的電動(dòng)拖拉機(jī)或叉車。車輛控制系統(tǒng)100包括總控制單兀11、接觸器系統(tǒng)13和故障診斷系統(tǒng)15。接觸器系統(tǒng)13包括一個(gè)或多個(gè)接觸器131-133。總控制單元11通過第一連接17和第二連接19連接至接觸器系統(tǒng)13?？偪刂茊卧?1用來通過第一連接17和第二連接19中的至少一個(gè)來傳遞控制信號給接觸器系統(tǒng)13來控制接觸器131-133。故障診斷系統(tǒng)15用來診斷第一連接17和第二連接19的故障。在一實(shí)施例中，故障診斷系統(tǒng)15通過控制器局域網(wǎng)(Controller AreaNetwork, CAN)總線、以太網(wǎng)或其他連接方式連接至總控制單元11,如圖中標(biāo)號151所示。在另一實(shí)施例中，故障診斷系統(tǒng)15內(nèi)嵌于總控制單元11中。
[0011]在本實(shí)施例中，接觸器131-133包括第一主接觸器131、第二主接觸器132和第三主接觸器133。第一主接觸器131連接于第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21,第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21用來驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)(未圖示)。第一電機(jī)可提供牽引功率給車輛來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。第二主接觸器132連接于第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)23，第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)23用來驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)(未圖示)。在一實(shí)施例中，第二電機(jī)提供動(dòng)力輸出(Power Take-Off, PT0)功率來驅(qū)動(dòng)工具，例如犁。第三主接觸器133連接于能量存儲系統(tǒng)25，能量存儲系統(tǒng)25用來提供能量給第一電機(jī)和第二電機(jī)。在一實(shí)施例中，用于電動(dòng)汽車的能量存儲系統(tǒng)25包括電池、超級電容或兩者的結(jié)合。接觸器131-133可處于閉合或打開狀態(tài)。在此實(shí)施例中，第一主接觸器131和第三主接觸器133閉合時(shí),能量管理系統(tǒng)25和第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21連通,傳遞能量給第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21。第二主接觸器131和第三主接觸器133閉合時(shí)，能量管理系統(tǒng)25和第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)23連通，傳遞能量給第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21。在一些實(shí)施例中，接觸器系統(tǒng)13包括其他任意接觸器。在另一實(shí)施例中，對于只有一個(gè)電機(jī)的車輛，第二主接觸器132可省略。
[0012]在此實(shí)施例中，接觸器系統(tǒng)13包括連接于接觸器131-133的接觸器驅(qū)動(dòng)裝置135，接觸器驅(qū)動(dòng)裝置135用來根據(jù)控制信號驅(qū)動(dòng)接觸器131-133。在此實(shí)施例中，接觸器驅(qū)動(dòng)裝置135包括邏輯單元137和連接于邏輯單元137的放大單元139。邏輯單元137連接于總控制單元11且能夠進(jìn)行邏輯運(yùn)算。邏輯單元137包括模擬電路、數(shù)字電路或兩者的結(jié)合。在一實(shí)施例中，邏輯單元137包括開關(guān)矩陣，開關(guān)矩陣包括若干開關(guān)，用來執(zhí)行邏輯運(yùn)算。放大單元139用來放大信號來驅(qū)動(dòng)接觸器131-133。
[0013]在本實(shí)施例中，第一連接17為輸入/輸出(Input/Output，10)連接，其包括分別位于總控制單元11和接觸器系統(tǒng)13的10端口，和連接10端口的電線。第二連接19包括CAN總線191，總控制單元11連接于CAN總線。第二連接19包括一個(gè)或多個(gè)分控制單元192-194，分控制單元192-194連接于總控制單元11和接觸器系統(tǒng)13之間，用來根據(jù)控制信號控制接觸器131-133。分控制單元192-194也用來控制相應(yīng)的子系統(tǒng)，例如，第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)23和能量存儲系統(tǒng)25。分控制單元192-194連接于CAN總線191，總控制單元11通過CAN總線191傳遞控制信號給分控制單元192-194。在一實(shí)施例中，分控制單元192-194可通過10連接方式195-197連接于邏輯單元137。總控制單元11發(fā)送控制信號給分控制單元192-194來要求分控制單元192-194打開或閉合接觸器131-133。
[0014]在本實(shí)施例中，分控制單元192-194包括第一電機(jī)控制單元192、第二電機(jī)控制單元193和能量管理系統(tǒng)194。第一電機(jī)控制單元192控制第一主接觸器131和第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)21。第二電機(jī)控制單元193控制第二主接觸器132和第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)23。能量管理系統(tǒng)194控制第三主接觸器133和能量存儲系統(tǒng)25。在另一個(gè)實(shí)施例中，對于只有一個(gè)電機(jī)的車輛，第二電機(jī)控制單元193可省略。在再一個(gè)實(shí)施例中，第二連接19可包括一個(gè)或超過三個(gè)分控制單元。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，第一連接17和第二連接19可為其他方式的連接，例如無線連接、以太網(wǎng)等。在本實(shí)施例中，接觸器131-133分別通過第一連接17和第二連接19連接至總控制單元11。
[0016]當(dāng)?shù)谝贿B接17和第二連接19未發(fā)生故障時(shí)，總控制單元11用來分別通過第一連接17和第二連接19提供控制信號給接觸器系統(tǒng)13。當(dāng)?shù)谝贿B接17和第二連接19中的一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，總控制單元11用來通過第一連接17和第二連接19中的另一個(gè)提供控制信號給接觸器系統(tǒng)13。在總控制單元11發(fā)送控制信號之前，故障診斷系統(tǒng)15判斷第一連接17或第二連接19是否發(fā)生故障，例如，1端口短路至地或電源、因某些原因1輸出一直是I或O、或分控制單元發(fā)生故障。
[0017]控制信號可以是低電平或高電平來控制接觸器131-133的打開和閉合。低電平用邏輯信號O表示，高電平用邏輯信號I表示。在一實(shí)施例中，當(dāng)提供給接觸器131-133的邏輯信號為I時(shí)，接觸器131-133閉合，否則接觸器131-133打開。接觸器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)135的邏輯單元137連接于第一連接17和第二連接19，邏輯單元137用來邏輯運(yùn)算來自第一連接17的控制信號和來自第二連接19的控制信號產(chǎn)生接觸器操作信號。
[0018]當(dāng)?shù)谝贿B接17和第二連接19未發(fā)生故障時(shí)，控制信號分別從第一連接17和第二連接19傳遞至邏輯單元137，邏輯單元137對來自第一連接17和第二連接19的控制信號進(jìn)行與運(yùn)算產(chǎn)生接觸器操作信號。當(dāng)?shù)谝贿B接17或第二連接19發(fā)生故障時(shí)，例如，第一連接17發(fā)生故障，控制信號通過第二連接19傳遞?？偪刂茊卧?1給邏輯單元137 —個(gè)預(yù)設(shè)的邏輯信號來告知邏輯單元137故障狀況。在一實(shí)施例中，邏輯單元137將來自發(fā)生故障的第一連接17的信號設(shè)置為邏輯信號0，且將來自第二連接19的控制信號和設(shè)置的邏輯信號O進(jìn)行或運(yùn)算產(chǎn)生接觸器操作信號。在另一個(gè)實(shí)施例中，邏輯單元137將來自發(fā)生故障的第一連接17的信號設(shè)置為邏輯信號1，且將來自第二連接19的控制信號和設(shè)置的邏輯信號I進(jìn)行與運(yùn)算產(chǎn)生接觸器操作信號。放大單元139放大接觸器操作信號來驅(qū)動(dòng)接觸器131-133。第二連接19發(fā)生故障時(shí)的操作類似于第一連接17發(fā)生故障時(shí)的操作。如此，第一連接17或第二連接19發(fā)生故障時(shí)，車輛仍可以正常工作。
[0019]在另一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝贿B接17和第二連接19中的一個(gè)發(fā)生故障時(shí),總控制單元11用來通過第一連接17和第二連接19中的另一個(gè)來控制接觸器131-133打開。在一實(shí)施例中，總控制單元11通過無故障的第一連接17或第二連接19來提供邏輯信號O作為控制信號來控制接觸器131-133打開，從而使得車輛停止，避免發(fā)生危險(xiǎn)。
[0020]在此實(shí)施例中，總控制單元11包括連接于一個(gè)或多個(gè)輸入裝置29用來接收輸入信號的一個(gè)或多個(gè)第一接口 27，分控制單元192-194包括能夠連接輸入裝置29用來接收輸入信號的一個(gè)或多個(gè)第二接口 31。輸入裝置29包括，例如，油門踏板、剎車踏板、車輛控制開關(guān)或其他用來輸入指令信號給總控制單元11的裝置。輸入裝置29通過第