[发明专利]混合动力汽车的双HCU整车控制系统

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，尤其是涉及一种混合动力汽车的双HCU整车控制系统。

背景技术

在混合动力汽车里，多能源动力总成控制器(即HCU)主要负责管理与协调ISG控制器、驱动电机控制器、BMS等，合理的控制整车系统能量源，使整车满足动力性与经济性要求。因此HCU系统的可靠性和安全性将直接关系到车辆的整体性能。如果由于外界干扰或其它因素造成HCU故障，就会直接导致系统安全问题，甚至造成车辆控制系统的瘫痪。

为了提高多能源动力总成控制器的可靠性和安全性，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如中国专利文献公开了一种并联式混合动力电动汽车多能源动力总成控制器[申请号：CN02153979.0]，该装置包括硬件和软件两部分，其特征在于控制器硬件结构由①TMS320LF2407数字信号处理器、②信号采集与处理系统、③控制信号输出系统、④CAN总线通讯控制系统、⑤串口通讯控制系统、⑥按键控制与数字显示系统、⑦DC/DC电源变换电路模块组成；软件系统则主要由驱动能量管理控制策略部分、模式切换控制逻辑部分等组成。该系统灵活性较好，易于扩展，能够对并联式混合动力电动汽车行驶过程中驱动能量的分配进行管理，提高汽车的燃油经济性，降低有害气体的排放。还有人发明了一种混合动力车多能源动力总成控制器[申请号：CN200410091129.4]，包括：单片机，用于提供多能源动力总成控制系统的能量管理策略；电源检测芯片，检测单片机的供电稳定性；光电隔离元件，将CAN总线上的信号与单片机隔离；CAN信号电平转换芯片，用于CAN信号与总线上差分电平之间的转换；串口信号转换芯片，用于串口电平转换；稳压电源，用于给单片机提供稳定工作电压；隔离电源，用于给CAN总线提供驱动电压和电流；防水接头，提供程序下载与调试、供电、CAN通讯、RS232通讯接口。该方案在获取整车状态信息同时，基于整车当前工作状态，将系统所需能量分配给系统各动力源，实现燃油消耗与整车排放最佳的控制目标

然而，上述两种方案中均仅具有一个多能源动力总成控制器HCU，在其出现故障时仍然会造成系统瘫痪，因此仍然存在着系统安全问题，系统运行的稳定性较差。另一方面，若采用价格昂贵的零部件，虽然在一定程度上能够提高稳定性和安全性，但是经济性较差，将对大大增加混合动力汽车的成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够有效提高混合动力汽车的可靠性和安全性，操作使用方便的混合动力汽车的双HCU整车控制系统

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本混合动力汽车的双HCU整车控制系统，设置在混合动力汽车的操作机构和能源控制机构之间，其特征在于，本控制系统包括主HCU和辅助HCU，所述的主HCU和辅助HCU分别与操作机构相联接，所述的主HCU通过CAN总线与能源控制机构相联接，所述的辅助HCU联接在CAN总线上且能接收主HCU的状态信号，所述的主HCU能够根据操作机构的输入信号控制能源控制机构，所述的辅助HCU能够在接收到主HCU出现故障的状态信号时接替主HCU从而根据操作机构的输入信号控制能源控制机构。

本发明中，当主HCU处于正常工作状态时，主HCU能够根据操作机构输入的信号对能源控制机构进行控制；此时，辅助HCU处于休眠状态，辅助HCU不会对操作机构输入的信号进行响应和处理。主HCU实时将自身状态信号发送给辅助HCU，在主HCU正常工作时，辅助HCU仅接收CAN总线信号，而不向CAN总线发送信号。当辅助HCU接收到主HCU出现故障的状态信号时，主HCU不再根据操作机构输入的信号对能源控制机构进行控制，此时，辅助HCU接替主HCU，从而根据操作机构的输入信号控制能源控制机构。显然，本发明中采用了两级控制，当其中一级出现故障时，另一次及时接替工作，从而保证系统正常运行，有效地提高了稳定性和安全性。当主HCU恢复正常时，即可由主HCU重新进行控制。

在上述的混合动力汽车的双HCU整车控制系统中，所述的操作机构包括点火钥匙、加速踏板、制动踏板和换挡器。

在上述的混合动力汽车的双HCU整车控制系统中，所述的能源控制机构包括驱动电机控制器、ISG电机控制器、动力电池管理系统和发动机。

在上述的混合动力汽车的双HCU整车控制系统中，所述的主HCU包括与CAN总线相联的主控制器，所述的操作机构联接在主控制器上，在主控制器上联接有看门狗和主故障诊断模块，所述的看门狗能够对主控制器进行监控且当主控制器出现故障时看门狗能够使主控制器复位，同时所述的主故障诊断模块能够对主控制器进行故障诊断。