一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：整車(chē)控制器，通過(guò)自動(dòng)變速器與后面兩個(gè)車(chē)輪機(jī)械連接的后驅(qū)電機(jī)，后驅(qū)電機(jī)控制器，集成在后驅(qū)電機(jī)內(nèi)部通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋連接后面兩個(gè)車(chē)輪的自動(dòng)變速器，分別安裝在前面兩個(gè)車(chē)輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)及第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器，傳感器模塊，電池及電機(jī)高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)。前面兩個(gè)車(chē)輪可獨(dú)立控制，使兩個(gè)車(chē)輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損；采用集成自動(dòng)變速器的后驅(qū)電機(jī)，使后驅(qū)電機(jī)工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機(jī)的使用壽命，提高了行駛里程；采用四輪驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)緊急加速；采用電機(jī)輔助制動(dòng)控制，增強(qiáng)了整車(chē)的制動(dòng)性能，通過(guò)回收制動(dòng)能量降低了能量損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車(chē)已逐漸成為生活中不可缺少的代步和交通運(yùn)輸工具，但傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)引起的能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，電動(dòng)汽車(chē)成為解決該問(wèn)題的有效途徑。
[0003]目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)很多，大部分是基于一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，或者基于兩個(gè)輪轂/邊電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的整車(chē)控制系統(tǒng)。基于一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的整車(chē)控制系統(tǒng)，雖然控制方法極為簡(jiǎn)單，但是由于電機(jī)扭矩小，整車(chē)動(dòng)力性能較差，即使采用扭矩較大的電機(jī)，也不能保證電機(jī)一直工作在高效率運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機(jī)使用壽命?；趦蓚€(gè)輪轂/邊電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的整車(chē)控制系統(tǒng)，雖然采用兩個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力矩滿足整車(chē)動(dòng)力需求，但是在汽車(chē)急加速或者高速行駛時(shí)，也不能保證電機(jī)一直工作在高效率運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機(jī)使用壽命，造成電池能量的損失，縮短電動(dòng)汽車(chē)行駛里程。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01380013639.7的發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力控制裝置，所述裝置包括:兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，其在前輪或后輪中的任一方的左右驅(qū)動(dòng)輪分別獨(dú)立產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)扭矩限制部，其能夠限制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的扭矩;驅(qū)動(dòng)力判定部，其判定左右輪中的哪個(gè)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力大；電動(dòng)機(jī)扭矩控制部，其在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，與左右輪中的驅(qū)動(dòng)輪大的車(chē)輪對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)受到扭矩限制的情況下，對(duì)另一方的電動(dòng)機(jī)的扭矩進(jìn)行增加修正，以維持左右輪的總驅(qū)動(dòng)力。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，能夠獨(dú)立地對(duì)前輪或后輪中的左右兩個(gè)輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng);其存在問(wèn)題是不能同時(shí)驅(qū)動(dòng)前輪和后輪，也不能保證電機(jī)一直工作在高效率運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)，影響電機(jī)使用壽命，電池耗電量大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，包括:整車(chē)控制器，通過(guò)自動(dòng)變速器與后面兩個(gè)車(chē)輪機(jī)械連接的后驅(qū)電機(jī)，后驅(qū)電機(jī)控制器，集成在后驅(qū)電機(jī)內(nèi)部、通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋連接后面兩個(gè)車(chē)輪的自動(dòng)變速器，分別安裝在前面兩個(gè)車(chē)輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)及第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器，傳感器模塊，電池及電機(jī)高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)。整車(chē)控制器對(duì)第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器、后驅(qū)電機(jī)控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機(jī)控制器、第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器和電源管理系統(tǒng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括用于實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制器與第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器、后驅(qū)電機(jī)控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。
[0009]進(jìn)一步地，傳感器模塊包括:用于測(cè)量方向盤(pán)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)角度的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，用于測(cè)量加速踏板實(shí)際開(kāi)度的加速踏板位置傳感器，用于測(cè)量制動(dòng)踏板實(shí)際開(kāi)度的制動(dòng)踏板位置傳感器。三個(gè)傳感器的輸出信號(hào)均輸入至整車(chē)控制器。
[0010]更進(jìn)一步地，第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器和后驅(qū)電機(jī)控制器分別將第一輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(轉(zhuǎn)速傳感器是電機(jī)自帶的)輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)矩信號(hào)(通過(guò)采集電機(jī)工作電流得到)反饋至整車(chē)控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0011]進(jìn)一步地，自動(dòng)變速器包括選檔機(jī)構(gòu)和換檔機(jī)構(gòu)，在整車(chē)控制器的作用下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選檔和換檔。
[0012]進(jìn)一步地，電池及電機(jī)高壓供電裝置用于為電機(jī)提供供電電源，包括:電池，主要由預(yù)充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護(hù)電路。
[0013]進(jìn)一步地，電源管理系統(tǒng)將檢測(cè)到的電池及電機(jī)高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車(chē)控制器。整車(chē)控制器將整體電壓和SOC送至汽車(chē)的電子儀表盤(pán)進(jìn)行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過(guò)低提醒信號(hào)，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報(bào)警信號(hào)，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)，由電源管理系統(tǒng)切斷電池能量輸出。
[0014]所述電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)稍做改進(jìn)，也可以將第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)應(yīng)用于后面兩個(gè)車(chē)輪，將集成了自動(dòng)變速器的后驅(qū)電機(jī)應(yīng)用于其他未驅(qū)動(dòng)車(chē)輪(如前面兩個(gè)車(chē)輪)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本實(shí)用新型采用的第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)能夠獨(dú)立控制，具有傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，能夠保證兩個(gè)車(chē)輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損，保證了電動(dòng)汽車(chē)行駛的安全性；
[0017](2)本實(shí)用新型采用集成自動(dòng)變速器的后驅(qū)電機(jī)，能夠使后驅(qū)電機(jī)工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機(jī)的使用壽命，有效提高了電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程；
[0018](3)本實(shí)用新型同時(shí)采用第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)前輪驅(qū)動(dòng)控制、后輪驅(qū)動(dòng)控制或四輪驅(qū)動(dòng)控制，而且在輪轂電機(jī)及輪轂電機(jī)控制器或后驅(qū)電機(jī)及后驅(qū)電機(jī)控制器發(fā)生故障時(shí)仍然能夠使電動(dòng)汽車(chē)正常行駛，提高了電動(dòng)汽車(chē)工作的可靠性；
[0019](4)本實(shí)用新型采用電機(jī)輔助制動(dòng)控制，增強(qiáng)了整車(chē)的制動(dòng)性能，通過(guò)回收制動(dòng)能量降低了能量損耗。
【附圖說(shuō)明】

[0020]圖1為電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)組成框圖。
[0021]圖中:1_整車(chē)控制器，2-后驅(qū)電機(jī)控制器，3-后驅(qū)電機(jī)，4-第一輪轂電機(jī)控制器，5-第二輪轂電機(jī)控制器，6-第一輪轂電機(jī)，7-第二輪轂電機(jī)，8-電源管理系統(tǒng)，9-電池及電機(jī)高壓供電裝置，10-傳感器模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]—種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，包括:整車(chē)控制器I，通過(guò)自動(dòng)變速器與后面兩個(gè)車(chē)輪機(jī)械連接的后驅(qū)電機(jī)3，后驅(qū)電機(jī)控制器2，集成在后驅(qū)電機(jī)3內(nèi)部、通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋連接后面兩個(gè)車(chē)輪的自動(dòng)變速器，分別安裝在前面兩個(gè)車(chē)輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機(jī)6、第二輪轂電機(jī)7及第一輪轂電機(jī)控制器4、第二輪轂電機(jī)控制器5，傳感器模塊10，電池及電機(jī)高壓供電裝置9，電源管理系統(tǒng)8。整車(chē)控制器I對(duì)第一輪轂電機(jī)控制器4、第二輪轂電機(jī)控制器5、后驅(qū)電機(jī)控制器2、電源管理系統(tǒng)8和傳感器模塊10輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機(jī)控制器2、第一輪轂電機(jī)控制器4、第二輪轂電機(jī)控制器5和電源管理系統(tǒng)8。
[0024]所述控制系統(tǒng)還包括用于實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制器I與第一輪轂電機(jī)控制器4、第二輪轂電機(jī)控制器5、后驅(qū)電機(jī)控制器2、電源管理系統(tǒng)8和傳感器模塊10之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。通過(guò)CAN總線，可以采集整車(chē)控制器所需的數(shù)據(jù)，也可以和其他控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，還可以通過(guò)CAN總線對(duì)整車(chē)控制器進(jìn)行標(biāo)定和維護(hù)。通過(guò)檢測(cè)CAN總線的負(fù)載率、錯(cuò)誤幀，適當(dāng)調(diào)整CAN報(bào)文的幀數(shù)、頻率，可以減少通信沖突和錯(cuò)誤，降低外部干擾，提高CAN總線的穩(wěn)定性。
[0025]傳感器模塊10包括:用于測(cè)量方向盤(pán)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)角度的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，用于測(cè)量加速踏板實(shí)際開(kāi)度的加速踏板位置傳感器，用于測(cè)量制動(dòng)踏板實(shí)際開(kāi)度的制動(dòng)踏板位置傳感器。三個(gè)傳感器的輸出信號(hào)均輸入至整車(chē)控制器I。
[0026]第一輪轂電機(jī)控制器4、第二輪轂電機(jī)控制器5和后驅(qū)電機(jī)控制器2分別將第一輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)矩信號(hào)反饋至整車(chē)控制器I，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0027]自動(dòng)變速器為電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，包括選檔機(jī)構(gòu)和換檔機(jī)構(gòu)，在整車(chē)控制器I輸出的控制信號(hào)作用下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選檔和換檔。
[0028]電池及電機(jī)高壓供電裝置9用于為電機(jī)提供供電電源，包括:電池，主要由預(yù)充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護(hù)電路。
[0029]電源管理系統(tǒng)8將檢測(cè)到的電池及電機(jī)高壓供電裝置9的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車(chē)控制器I。整車(chē)控制器I將整體電壓和SOC送至汽車(chē)的電子儀表盤(pán)進(jìn)行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過(guò)低提醒信號(hào)，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報(bào)警信號(hào)，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)8，由電源管理系統(tǒng)8切斷電池能量輸出。
[0030]本實(shí)用新型提出的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)只驅(qū)動(dòng)第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)控制、只驅(qū)動(dòng)后驅(qū)電機(jī)的后輪驅(qū)動(dòng)控制或同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)和后驅(qū)電機(jī)的四輪驅(qū)動(dòng)控制以及輔助制動(dòng)控制。采用前輪驅(qū)動(dòng)控制，第一輪轂電機(jī)和第二輪轂電機(jī)能夠獨(dú)立控制，具有傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，能夠保證兩個(gè)車(chē)輪不滑轉(zhuǎn)，減小了輪胎磨損，保證了電動(dòng)汽車(chē)行駛的安全性;采用后輪驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)選擇自動(dòng)變速器的檔位，能夠使后驅(qū)電機(jī)工作在高效率區(qū)，增加了后驅(qū)電機(jī)的使用壽命，有效提高了電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程;采用四輪驅(qū)動(dòng)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)緊急加速，而且在輪轂電機(jī)及輪轂電機(jī)控制器或后驅(qū)電機(jī)及后驅(qū)電機(jī)控制器發(fā)生故障時(shí)仍然能夠使電動(dòng)汽車(chē)正常行駛，提高了電動(dòng)汽車(chē)工作的可靠性。本實(shí)用新型提出的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)還可以進(jìn)行電機(jī)輔助制動(dòng)控制，增強(qiáng)了整車(chē)的制動(dòng)性能，通過(guò)回收制動(dòng)能量降低了能量損耗。
[0031]本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本實(shí)用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:整車(chē)控制器，通過(guò)自動(dòng)變速器與后面兩個(gè)車(chē)輪機(jī)械連接的后驅(qū)電機(jī)，后驅(qū)電機(jī)控制器，集成在后驅(qū)電機(jī)內(nèi)部、通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋連接后面兩個(gè)車(chē)輪的自動(dòng)變速器，分別安裝在前面兩個(gè)車(chē)輪的輪轂內(nèi)的第一輪轂電機(jī)、第二輪轂電機(jī)及第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器，傳感器模塊，電池及電機(jī)高壓供電裝置，電源管理系統(tǒng)；整車(chē)控制器對(duì)第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器、后驅(qū)電機(jī)控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令至后驅(qū)電機(jī)控制器、第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器和電源管理系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括用于實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制器與第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器、后驅(qū)電機(jī)控制器、電源管理系統(tǒng)和傳感器模塊之間的數(shù)據(jù)通信的CAN總線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，傳感器模塊包括:用于測(cè)量方向盤(pán)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)角度的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器，用于測(cè)量加速踏板實(shí)際開(kāi)度的加速踏板位置傳感器，用于測(cè)量制動(dòng)踏板實(shí)際開(kāi)度的制動(dòng)踏板位置傳感器;三個(gè)傳感器的輸出信號(hào)均輸入至整車(chē)控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，第一輪轂電機(jī)控制器、第二輪轂電機(jī)控制器和后驅(qū)電機(jī)控制器分別將第一輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、第二輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和后驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)矩信號(hào)反饋至整車(chē)控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，自動(dòng)變速器包括選檔機(jī)構(gòu)和換檔機(jī)構(gòu)，在整車(chē)控制器的作用下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選檔和換檔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，電池及電機(jī)高壓供電裝置用于為電機(jī)提供供電電源，包括:電池，主要由預(yù)充電電路和主充電電路組成的高壓產(chǎn)生電路，保護(hù)電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)，其特征在于，電源管理系統(tǒng)將檢測(cè)到的電池及電機(jī)高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車(chē)控制器;整車(chē)控制器將整體電壓和SOC送至汽車(chē)的電子儀表盤(pán)進(jìn)行顯示，根據(jù)SOC的大小發(fā)出電池電量過(guò)低提醒信號(hào)，根據(jù)電池的單體溫度的大小發(fā)出電池故障報(bào)警信號(hào)，并輸出控制指令至電源管理系統(tǒng)，由電源管理系統(tǒng)切斷電池能量輸出。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK205706191SQ201620667608
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】李占江, 李麟, 孫明江
【申請(qǐng)人】南京越博動(dòng)力系統(tǒng)股份有限公司