| 专利名称： | 汽车电器负载控制装置及其控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Automotive electrical appliance load control device and control method thereof | ||
| 专利号： | CN201310677643.5 | 申请时间： | 20131213 |
| 公开号： | CN103692982A | 公开时间： | 20140402 |
| 申请人： | 东风柳州汽车有限公司 | ||
| 申请地址： | 545005 广西壮族自治区柳州市鱼峰区屏山大道286号 | ||
| 发明人： | 许勇; 邓聚才; 李毅; 蔡其瑾 | ||
| 分类号： | B60R16/02; G05B19/418 | 主分类号： | B60R16/02 |
| 代理机构： | 北京中恒高博知识产权代理有限公司 11249 | 代理人： | 夏晏平 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车电器负载控制装置以及控制方法，汽车电器负载控制装置，为在车身控制器的主控模块上内嵌电器负载控制模块，所述电器负载控制模块内置电器负载动态登记表和设备调度控制表；所述电器负载动态登记表，记录汽车电器的工作状态和开关特征性能参数；所述设备调度控制表，保存电器调度策略和系统动态优化策略；所述负载控制模块根据整车电器负载情况和上述电器负载动态登记表记录的参数，控制车身电器的开关和负载分配，并将车身电器的开关和负载分配策略记载在上设备调度控制表中。实现提高整车电气系统稳定性控制的目的。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an automotive electrical appliance load control device and a control method thereof. The automotive electrical appliance load control device is characterized in that an electrical appliance load control module is embedded in the master control module of an automobile body controller; an electrical appliance load dynamic registration form and an equipment dispatching control table are built in the electrical appliance load control module; the equipment dispatching control table is used for recording the working state and the switching on and off characteristic performance parameters of each automotive electrical appliance; the equipment dispatching control table is used for storing an electrical appliance dispatching strategy and the dynamic optimization strategy of a system; the load control module is used for controlling the switching on and off as well as the load distribution of automobile body electrical appliances according to the whole automobile electrical appliance load situation and the parameters recorded in the electrical appliance load dynamic registration form, and recording the switching on and off as well as the load distribution strategy of the automobile body electrical appliances in the equipment dispatching control table. The purpose of improving the stability control on the whole automobile electrical system is realized. | ||
1.一种汽车电器负载控制装置，其特征在于，在车身控制器的主控模块上内嵌电器负载控制模块，所述电器负载控制模块内置电器负载动态登记表和设备调度控制表； 所述电器负载动态登记表，记录汽车电器的工作状态和开关特征性能参数； 所述设备调度控制表，保存电器调度策略和系统动态优化策略； 所述负载控制模块根据整车电器负载情况和上述电器负载动态登记表记录的参数，控制车身电器的开关和负载分配，并将车身电器的开关和负载分配策略记载在上设备调度控制表中。
2.根据权利要求1所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，上述开关特征性能参数至少包括电器额定功率和工作电压范围，开关电压峰值及峰值电压出现时间与持续时间，对于车载重要电器，根据具体电器规范和开关特性曲线计算特征性能参数，对于成组电器则成组统计。
3.根据权利要求1所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，所述成组电器至少包括车灯组。
4.根据权利要求1、2或3所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，所述电器调度策略和系统动态优化策略包括， （１）车载电器设备开关次序控制，实现整车电器负载的平稳建立和平稳退出，避免突然加载或卸载引起的电压波动，改善系统供电品质； （２）汽车电气系统优先级供电机制，当系统关键设备供电紧张时，对非关键设备自动卸载，保证关键设备可靠供电； （３）车载电源的充放电控制，提高系统在紧急状态的供电能力。
5.一种权利要求4所述的汽车电器负载控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、车身控制器接收对某个设备的操作命令，在电器负载控制模块的电器负载动态登记表中该设备目前的状态； 步骤2、电器负载控制模块根据负载动态登记表该设备状态的记录，判断是否可立即操作该设备； 步骤3、如可以立即操作该设备，则判断操作条件是否完备，如操作条件完备，则执行操作命令，如操作条件不完备或不可以立即操作该设备则转入步骤4； 步骤4、检测该设备的操作条件，并计算出需要操作该设备的延时时间，以及与操作该设备需要关闭的关联设备； 步骤5、如上述步骤4中检测到需要关闭的关联设备，则关闭关联设备并返回步骤3； 步骤6、电器负载控制模块将操作的设备状态在电器负载动态登记表更新，并将其电器的控制策略更新到设备调度控制表中。
1.一种汽车电器负载控制装置，其特征在于，在车身控制器的主控模块上内嵌电器负载控制模块，所述电器负载控制模块内置电器负载动态登记表和设备调度控制表； 所述电器负载动态登记表，记录汽车电器的工作状态和开关特征性能参数； 所述设备调度控制表，保存电器调度策略和系统动态优化策略； 所述负载控制模块根据整车电器负载情况和上述电器负载动态登记表记录的参数，控制车身电器的开关和负载分配，并将车身电器的开关和负载分配策略记载在上设备调度控制表中。
2.根据权利要求1所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，上述开关特征性能参数至少包括电器额定功率和工作电压范围，开关电压峰值及峰值电压出现时间与持续时间，对于车载重要电器，根据具体电器规范和开关特性曲线计算特征性能参数，对于成组电器则成组统计。
3.根据权利要求1所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，所述成组电器至少包括车灯组。
4.根据权利要求1、2或3所述的汽车电器负载控制装置，其特征在于，所述电器调度策略和系统动态优化策略包括， （１）车载电器设备开关次序控制，实现整车电器负载的平稳建立和平稳退出，避免突然加载或卸载引起的电压波动，改善系统供电品质； （２）汽车电气系统优先级供电机制，当系统关键设备供电紧张时，对非关键设备自动卸载，保证关键设备可靠供电； （３）车载电源的充放电控制，提高系统在紧急状态的供电能力。
5.一种权利要求4所述的汽车电器负载控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、车身控制器接收对某个设备的操作命令，在电器负载控制模块的电器负载动态登记表中该设备目前的状态； 步骤2、电器负载控制模块根据负载动态登记表该设备状态的记录，判断是否可立即操作该设备； 步骤3、如可以立即操作该设备，则判断操作条件是否完备，如操作条件完备，则执行操作命令，如操作条件不完备或不可以立即操作该设备则转入步骤4； 步骤4、检测该设备的操作条件，并计算出需要操作该设备的延时时间，以及与操作该设备需要关闭的关联设备； 步骤5、如上述步骤4中检测到需要关闭的关联设备，则关闭关联设备并返回步骤3； 步骤6、电器负载控制模块将操作的设备状态在电器负载动态登记表更新，并将其电器的控制策略更新到设备调度控制表中。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车控制领域，具体地，涉及一种汽车电器负载控制装置及其方法。
背景技术
目前，随着车辆电器的增加和多样化、现代车辆的用电负载越来越大。但由于设备电气负载水平和开闭过程的不一致，和车辆电器系统的工作状态变化，车辆供电系统中会有负载起伏脉动。严重的干扰甚至可能造成故障，比如脉动的波峰可以引起传感器产生错误信号，甚至损坏；脉动的波谷可以引起继电器误动作。另外干扰信号也是整车电磁干扰的重要原因之一，通过辐射和感应，可能对车辆ECU和信号线中的弱电信号产生干扰，引起控制信号传输故障。
现有的车身控制器结构如图1所示，现在的车身控制器（BCM）承担车辆电器设备的逻辑控制，随着越来越多的车身电子设备在车身得到应用，使得BCM控制对象更多，功能更加强大。控制对象主要是低速电机、电磁阀、灯具和开关器件等，特别是需要控制很多感性负载，如雨刮、鼓风机、风扇等。因此BCM的动作对车辆电器系统故障电压的影响非常巨大。
但现有的BCM在电器开关控制时，并不参考整车的电器负载状态，也不考虑开关动作对整车电器系统的影响。因此各种设备的开闭在电路中形成的电压脉动可能叠加，产生峰值很高的干扰信号，影响车辆电气设备正常工作，减低车辆或者车载设备的性能。现在通用BCM的电源控制功能也只限于BCM本身的供电稳定，并不考虑整车供电稳定。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种汽车电器负载控制装置及其方法，以实现提高整车电气系统稳定性控制的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种汽车电器负载控制装置，在车身控制器的主控模块上内嵌电器负载控制模块，所述电器负载控制模块内置电器负载动态登记表和设备调度控制表；
所述电器负载动态登记表，记录汽车电器的工作状态和开关特征性能参数；
所述设备调度控制表，保存电器调度策略和系统动态优化策略；
所述负载控制模块根据整车电器负载情况和上述电器负载动态登记表记录的参数，控制车身电器的开关和负载分配，并将车身电器的开关和负载分配策略记载在上设备调度控制表中。
根据本发明的优选实施例，上述开关特征性能参数至少包括电器额定功率和工作电压范围，开关电压峰值及峰值电压出现时间与持续时间，对于车载重要电器，根据具体电器规范和开关特性曲线计算特征性能参数，对于成组电器则成组统计。
根据本发明的优选实施例，所述成组电器至少包括车灯组。
根据本发明的优选实施例，所述电器调度策略和系统动态优化策略包括，
（１）车载电器设备开关次序控制，实现整车电器负载的平稳建立和平稳退出，避免突然加载或卸载引起的电压波动，改善系统供电品质；
（２）汽车电气系统优先级供电机制，当系统关键设备供电紧张时，对非关键设备自动卸载，保证关键设备可靠供电；
（３）车载电源的充放电控制，提高系统在紧急状态的供电能力。
同时，本发明技术方案公开一种汽车电器负载控制装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、车身控制器接收对某个设备的操作命令，在电器负载控制模块的电器负载动态登记表中该设备目前的状态；
步骤2、电器负载控制模块根据负载动态登记表该设备状态的记录，判断是否可立即操作该设备；
步骤3、如可以立即操作该设备，则判断操作条件是否完备，如操作条件完备，则执行操作命令，如操作条件不完备或不可以立即操作该设备则转入步骤4；
步骤4、检测该设备的操作条件，并计算出需要操作该设备的延时时间，以及与操作该设备需要关闭的关联设备；
步骤5、如上述步骤4中检测到需要关闭的关联设备，则关闭关联设备并返回步骤3；
步骤6、电器负载控制模块将操作的设备状态在电器负载动态登记表更新，并将其电器的控制策略更新到设备调度控制表中。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过在现有车身控制器中增设电器负载控制模块，通过电器负载动态登记表，电器的工作状态和开关特征性能参数，而通过设备调度控制表，根据电器对整个系统的影响关系制定的控制策略，从而合理控制整车的电气系统，实现提高整车电气系统稳定性控制的目的。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有的车身控制器原理框图；
图2为本发明实施例所述的车身控制器的原理框图；
图3为本发明实施例所述的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，一种汽车电器负载控制装置，在车身控制器的主控模块上内嵌电器负载控制模块，电器负载控制模块内置电器负载动态登记表和设备调度控制表；
电器负载动态登记表，记录汽车电器的工作状态和开关特征性能参数；
设备调度控制表，保存电器调度策略和系统动态优化策略；
负载控制模块根据整车电器负载情况和上述电器负载动态登记表记录的参数，控制车身电器的开关和负载分配，并将车身电器的开关和负载分配策略记载在上设备调度控制表中。
其中，开关特征性能参数至少包括电器额定功率和工作电压范围，开关电压峰值及峰值电压出现时间与持续时间，对于车载重要电器，根据具体电器规范和开关特性曲线计算特征性能参数，对于成组电器则成组统计。成组电器包括车灯组等成组的设备。重要电器为发动机控制器等车辆运行不可缺少的设备。
电器调度策略和系统动态优化策略包括，
（１）车载电器设备开关次序控制，实现整车电器负载的平稳建立和平稳退出，避免突然加载或卸载引起的电压波动，改善系统供电品质；
（２）汽车电气系统优先级供电机制，当系统关键设备供电紧张时，对非关键设备自动卸载，保证关键设备可靠供电；
（３）车载电源的充放电控制，提高系统在紧急状态的供电能力。
同时，本发明技术方案公开一种汽车电器负载控制装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、车身控制器接收对某个设备的操作命令，在电器负载控制模块的电器负载动态登记表中该设备目前的状态；
步骤2、电器负载控制模块根据负载动态登记表该设备状态的记录，判断是否可立即操作该设备；
步骤3、如可以立即操作该设备，则判断操作条件是否完备，如操作条件完备，则执行操作命令，如操作条件不完备或不可以立即操作该设备则转入步骤4；
步骤4、检测该设备的操作条件，并计算出需要操作该设备的延时时间，以及与操作该设备需要关闭的关联设备；
步骤5、如上述步骤4中检测到需要关闭的关联设备，则关闭关联设备并返回步骤3；
步骤6、电器负载控制模块将操作的设备状态在电器负载动态登记表更新，并将其电器的控制策略更新到设备调度控制表中。
如图2所示。负载控制模块内置一个电器负载动态登记表如表一，和一个设备调度控制表如表二。所有BCM的电器开关命令，都需要经过智能模块以后才能发出，具体执行过程如图3所示。
电器负载动态登记表包括主要汽车电器的工作状态和开关特征性能参数。开关特征性能参数包括电器额定功率和工作电压范围，开关电压峰值及峰值电压出现时间与持续时间等。对于重要电器，需要根据具体电器规范和开关特性曲线计算特征性能参数，对于成组电器如车灯组等，也可以成组统计。
设备调度动态控制表根据电器调度策略和系统动态优化算法制作。电器的管理和调度控制策略不需要复杂算法，采用的算法为现有的优化算法。但要有合理的过载冗余。目标是根据负载需求和电源系统资源能力进行合理的调度和分配，
负载控制模块在工作中根据整车电器负载情况和电器负载动态登记表，直接控制车身电器的开关和负载分配。达到对电源的最有效利用。
其控制策略主要以下几方面：
（１）设备开关次序控制。实现整车电器负载的平稳建立和平稳退出，避免突然加载/卸载引起的电压波动，改善系统供电品质。
（２）系统优先级供电机制。当系统关键设备供电紧张时，对非关键设备自动卸载，保证关键设备可靠供电。比如发电机启动卸载（即在发电机启动时，暂时切断所有其它电器负载，以增大发电机励磁电流）；
（３）车载电源的充放电控制。智能BCM可以直接取代或者辅助发电机电压控制器，提高系统在紧急状态的供电能力
（4）智能ＢＣＭ可以执行车辆电器系统的监测，在需要时发出报警信息；
（5）智能ＢＣＭ可以通过ＣＡＮ总线与其它车载电子信息系统通信，自动进行电器负载动态登记表和设备调度控制表的维护与更新。
表一、电器负载动态登记表示例：
。
表二、设备调度控制表示例：
。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
