一种车辆控制装置及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言涉及一种车辆控制装置及车辆


背景技术：

2.随着科技的进步和人们生活水平的提高，车载多媒体技术迅速发展，在行驶功能的基础上，还集成有车载赛车游戏等，为用户提供了更丰富的车载娱乐，同时也为用户提供了更好的赛车游戏体验。
3.为了增加用户的游戏沉浸感，提高用户的游戏体验，当车辆进入游戏模式时，方向盘与转向轮从耦合状态(如图1所示)进入解耦状态(如图2所示)，当方向盘与转向轮处于解耦状态时，转动方向盘时车辆轮胎不会随动。然而，这可能会带来行车安全隐患。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本实用新型提供了一种车辆控制装置，包括整车控制器、解耦控制器以及解耦电机：
6.所述整车控制器连接至所述解耦电机，用于从所述解耦电机获取第一解耦状态；
7.所述整车控制器连接至所述解耦控制器，用于从所述解耦控制器获取第二解耦状态；
8.所述解耦控制器连接至所述解耦电机，用于控制所述解耦电机；
9.所述解耦电机，用于在所述解耦控制器的控制下，实现方向盘与转向轮的耦合/解耦；
10.所述整车控制器，还用于在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示所述方向盘与所述转向轮处于耦合状态的情况下，确定允许所述车辆行驶。
11.进一步，所述整车控制器从所述解耦电机获取硬线信号形式的所述第一解耦状态；以及，所述整车控制器从所述解耦控制器获取报文信号形式的所述第二解耦状态。
12.进一步，所述整车控制器与所述解耦电机通过硬线连接，所述整车控制器与所述解耦控制器通过控制器局域网总线连接。
13.进一步，所述整车控制器，还用于在所述车辆进入游戏模式时，向所述解耦控制器下发解耦指令，所述解耦指令用于指示所述解耦控制器控制所述解耦电机实现所述方向盘与所述转向轮的解耦。
14.进一步，所述装置还包括车身控制器，所述车身控制器用于在所述车辆进入游戏模式时，控制电源向所述解耦控制器的供电。
15.进一步，所述装置还包括第一继电器和第二继电器：
16.所述第一继电器的输入端与所述电源连接，所述第一继电器的输出端与所述第二继电器的输入端连接，所述第二继电器的输出端与所述解耦控制器的电源端连接；
17.所述车身控制器的控制输出端与所述第一继电器的使能端连接；
18.所述整车控制器的控制输出端与所述第二继电器的使能端连接。
19.进一步，所述整车控制器还用于获取行车状态，并基于所述行车状态进行解耦条件判断：
20.当车速为非零值时，不满足解耦条件；
21.当车速为零时，满足解耦条件。
22.进一步，当满足解耦条件时，所述车身控制器从所述整车控制器接收所述解耦指令，并控制所述第一继电器闭合，以将所述车辆电源至所述解耦控制器的电路连通。
23.进一步，当不满足解耦条件时，所述整车控制器控制所述第二继电器断开，以将所述车辆电源至所述解耦控制器的电路断开。
24.本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的装置。
25.根据本实用新型提供的车辆控制装置及车辆，通过整车控制器分别从解耦电机和解耦控制器获取第一解耦状态和第二解耦状态，并且在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示方向盘与转向轮处于耦合状态的情况下，才确定允许所述车辆行驶，保障了行车安全。
附图说明
26.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
27.附图中：
28.图1为根据本实用新型实施例的方向盘与转向轮处于耦合状态的示意图；
29.图2为根据本实用新型实施例的方向盘与转向轮处于解耦状态的示意图；
30.图3为根据本实用新型实施例的车辆控制装置的结构示意图。
31.附图标记
32.10、整车控制器
33.20、解耦控制器
34.21、解耦电机
35.22、硬线
36.30、车身控制器
37.31、第一继电器
38.32、第二继电器
39.40、多媒体模块
40.50、方向盘
41.60、转向轮
具体实施方式
42.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理
解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
43.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的车辆控制装置及车辆。显然，本实用新型的施行并不限于车辆技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
44.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
45.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
46.针对车辆进入游戏模式后，方向盘与转向轮从图1所示的耦合状态进入图2所示的解耦状态，可能带来行车安全隐患的问题，本实用新型提供了一种车辆控制装置，如图3所示，包括整车控制器10、解耦控制器20以及解耦电机21：
47.所述整车控制器10连接至所述解耦电机21，用于从所述解耦电机21获取第一解耦状态；
48.所述整车控制器10连接至所述解耦控制器20，用于从所述解耦控制器20获取第二解耦状态；
49.所述解耦控制器20连接至所述解耦电机21，用于控制所述解耦电机20；
50.所述解耦电机21用于在所述解耦控制器20的控制下，实现方向盘50与转向轮60的耦合/解耦；
51.所述整车控制器10还用于在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示所述方向盘50与所述转向轮60处于耦合状态的情况下，确定允许所述车辆行驶。
52.在本实用新型的实施例中，整车控制器vcu(vehicle control unit)作为车辆中央控制单元，是整个控制系统的核心。vcu采集电机及电池状态，采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号，根据驾驶员的意图综合分析做出相应判定后，监控下层的各部件控制器的动作，它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车驱动系统及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等，从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。
53.示例性地，所述整车控制器10与所述解耦电机21通过硬线22连接，所述整车控制器10从所述解耦电机21获取硬线信号形式的所述第一解耦状态。
54.在本实用新型的实施例中，所述硬线22包括电缆，通过电缆以及连接插头将整车控制器10与解耦电机21连接，使得整车控制器10可以直接从解耦电机21获取硬线信号(也
称为硬线交换信号)形式的第一解耦状态，该第一解耦状态包括方向盘50与转向轮60处于耦合状态还是解耦状态，其中，低电平定义为耦合状态，悬空定义为解耦状态。
55.示例性地，所述整车控制器10与所述解耦控制器20通过控制器局域网总线(controller area network,can)连接，所述整车控制器10从所述解耦控制器20获取报文信号形式的所述第二解耦状态。
56.需要说明的是，整车控制器10与解耦控制器20的通信方式还包括整车控制器10可以从解耦控制器20获取第二解耦状态的其他网络通信方式，本实用新型对此不做限制。
57.在本实用新型的实施例中，can属于现场总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来，由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个lan，进行大量数据的高速通信”的需要，博世公司开发出面向汽车的can通信协议，此后，can通过iso11898及iso11519进行了标准化，成为iso国际标准化的串行通信协议。在本实用新型的实施例中，在总线中传送的报文，每帧由7部分组成，依次为帧起始(sof)、仲裁场(arbitration field)、控制场(control field)、数据场(data field)、crc场、应答场(ack field)、帧结尾(eof)。can协议支持两种报文格式，其唯一的不同是标识符(id)长度不同，标准格式为11位，扩展格式为29位。
58.在本实用新型的实施例中，通过can将整车控制器10与解耦控制器20连接，因此整车控制器10还可以从解耦控制器20获取报文信号形式的第二解耦状态，该第二解耦状态包括方向盘50与转向轮60处于耦合状态还是解耦状态。
59.在本实用新型的实施例中，为了确保行车安全，整车控制器10还用于在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示所述方向盘50与所述转向轮60处于耦合状态的情况下，才允许所述车辆行驶。
60.根据本实用新型提供的车辆控制装置，通过整车控制器10分别从解耦电机21和解耦控制器20获取第一解耦状态和第二解耦状态，并且在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示方向盘50与转向轮60处于耦合状态的情况下，才确定允许所述车辆行驶，保障了行车安全。
61.示例性地，所述整车控制器10还用于在所述车辆进入游戏模式时，向所述解耦控制器20下发解耦指令，所述解耦指令用于指示所述解耦控制器20控制所述解耦电机21实现所述方向盘50与所述转向轮60的解耦。
62.在本实用新型的实施例中，用户可以通过与多媒体40交互进入游戏模式，例如通过触发车辆上的一个硬件按钮，或者点击显示屏上的ui界面图标，或者通过语音控制命令进入游戏模式。当进入游戏模式时，整车控制器10向解耦控制器20下发解耦指令。解耦控制器20通过can通信方式或其他网络通信方式从整车控制器10接收解耦指令。另外，解耦电机21可以是有刷电机、无刷直流电机或永磁同步电机或步进电机等。
63.然而，在解耦控制器20从整车控制器10接收解耦指令的基础上，需进一步对解耦控制器20进行供电，才能使解耦控制器20控制解耦电机21实现方向盘50与转向轮60的耦合/解耦。其中，解耦控制器20与解耦电机21之间通过电源线连接。
64.示例性地，本实用新型提供的车辆控制装置还包括车身控制器30，所述车身控制
器30用于在所述车辆进入游戏模式时，控制电源向所述解耦控制器20的供电。
65.在本实用新型的实施例中，车身控制器bcm(body control module)又称为车身电脑，在汽车工程中是指用于控制车身电器系统的电子控制单元(ecu)，是汽车的重要组成部分之一。车身控制器常见的功能包括控制电动车窗、电动后视镜、空调、大灯、转向灯、防盗锁止系统、中控锁、除霜装置等。车身控制器可以通过总线与其他车载ecu相连。车身控制器的重要任务是简化操作，减少乘员的手动操作，以免分散乘员的注意力。汽车车身控制系统包括汽车安全、舒适性控制和信息通讯系统，主要是用于增强汽车的安全性、舒适性和方便性。
66.在本实用新型的实施例中，如图3所示，电源70的正极分别向整车控制器10、解耦控制器20、车身控制器30、多媒体40并联供电，电源70的负极接地。
67.示例性地，所述第一继电器31的输入端与所述电源连接，所述第一继电器31的输出端与所述第二继电器32的输入端连接，所述第二继电器32的输出端与所述解耦控制器20的电源端连接；
68.所述车身控制器30的控制输出端与所述第一继电器31的使能端连接；
69.所述整车控制器30的控制输出端与所述第二继电器32的使能端连接。
70.在本实用新型的实施例中，如图3所示，电源70与解耦控制器20之间的电源线上还设置有第一继电器31和第二继电器32，电源70的电流依次流经第一继电器31和第二继电器32到达解耦控制器。
71.在本实用新型的实施例中，如图3所示，第一继电器31和第二继电器32位于电源70与解耦控制器20之间的连接电路上，因此，可以通过控制第一继电器31和第二继电器32的接通/断开来控制电源70与解耦控制器20之间的供电路径是否连通：当第一继电器31和第二继电器32均接通时，电源70向解耦控制器20的供电；当第一继电器31和第二继电器32中的至少一个断开时，电源70无法向解耦控制器20的供电。
72.在本实用新型的实施例中，通过将车身控制器30的控制输出端与第一继电器31的使能端连接，使得通过车身控制器30控制第一继电器31的接通/断开；通过将整车控制器10的控制输出端与第二继电器32的使能端连接，使得通过整车控制器10控制第二继电器32的接通/断开。
73.示例性地，所述整车控制器10还用于获取行车状态，并基于所述行车状态进行解耦条件判断：
74.当车速为非零值时，不满足解耦条件；
75.当车速为零时，满足解耦条件。
76.进一步，当满足解耦条件时，所述车身控制器30从所述整车控制器10接收所述解耦指令，并控制所述第一继电器31闭合，以将所述车辆电源至所述解耦控制器20的电路连通。
77.进一步，当不满足解耦条件时，所述整车控制器10控制所述第二继电器31断开，以将所述车辆电源至所述解耦控制器20的电路断开。
78.在本实用新型的实施例中，如图3所示，整车控制器10、解耦控制器20、车身控制器30以及多媒体40通过can线彼此连接，以在彼此之间传输信号和/或指令。
79.在本实用新型的实施例中，为了确保行车安全，在行车过程中不能将方向盘与转
向轮之间的耦合断开，因此，当车速为非零值时，显然不满足解耦条件。当车速为零时，表明车辆处于停车状态，才能满足解耦条件。
80.在本实用新型的实施例中，当车辆处于停车状态，满足解耦条件时，车身控制器30通过can通信或其他通信方式从整车控制器10接收解耦指令。基于所述解耦指令，车身控制器30控制第一继电器31接通，同时，当车辆处于停车状态，满足解耦条件时，整车控制器10控制第二继电器32接通，使得车辆电源至解耦控制器20的电路连通，车辆电源向解耦控制器20供电，解耦控制器20控制解耦电机21实现方向盘50与转向轮60的解耦。
81.在本实用新型的实施例中，当不满足解耦条件时，整车控制器10控制第二继电器31断开，使得车辆电源至解耦控制器20的电路断开，车辆电源无法向解耦控制器20供电，解耦控制器20无法控制解耦电机21实现方向盘与转向轮的解耦。
82.在本实用新型的实施例中，当车辆处于行驶状态时，整车控制器10获取行车状态为车速非零，不满足解耦条件，整车控制器10控制第二继电器31断开，即使用户操作进入游戏模式，也无法实现车辆电源对解耦控制器20的供电，在断电情况下解耦控制器20无法控制解耦电机21。
83.在本实用新型的实施例中，当车辆处于停车状态时，整车控制器10获取行车状态为车速为零，满足解耦条件，当用户与多媒体40交互进入游戏模式时，整车控制器10控制第二继电器32闭合，整车控制器10向车身控制器30和解耦控制器20下发解耦指令，车身控制器30基于所述解耦指令控制第一继电器31闭合，使得车辆电源至解耦控制器20的电路连通，车辆电源向解耦控制器20供电，进而解耦控制器20基于所述解耦指令控制解耦电机21实现方向盘50与转向轮60的解耦。
84.在本实用新型的实施例中，当车辆进入行驶状态前，整车控制器10分别从解耦电机21和解耦控制器20获取第一解耦状态和第二解耦状态，并且在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示方向盘50与转向轮60处于耦合状态的情况下，才确定允许所述车辆行驶。
85.本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的车辆控制装置。
86.根据本实用新型提供的车辆控制装置及车辆，通过整车控制器10分别从解耦电机21和解耦控制器20获取第一解耦状态和第二解耦状态，并且在所述第一解耦状态和所述第二解耦状态均指示方向盘50与转向轮60处于耦合状态的情况下，才确定允许所述车辆行驶，保障了行车安全。
87.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。