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一種汽車用微型電機(jī)控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):3835899閱讀:99來源:國知局
專利名稱:一種汽車用微型電機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及汽車控制系統(tǒng),尤其是涉及電動(dòng)汽車用的一種微型電機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)
隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,交通工具不但對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重,對能源的消耗比例也日趨增大,因此現(xiàn)階段國內(nèi)對新能源汽車行業(yè)的研發(fā)越來越重視,目前新能源汽車大多為電動(dòng)汽車,電動(dòng)汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)是關(guān)鍵,當(dāng)前的現(xiàn)狀是,電機(jī)供應(yīng)商提供電機(jī)控制器,兩個(gè)控制器通過汽車總線通訊,控制電機(jī)運(yùn)行。如中國專利公開號(hào)CN101565003A發(fā)明專利公開的“一種電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器及其控制方法”,整車控制器通過汽車總線通訊搜集電子踏板狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行模式、電機(jī)供電使能、扭矩等信號(hào),控制器將電機(jī)運(yùn)行模式請求指令,與電機(jī)運(yùn)行模式、電機(jī)供電使能、扭矩等信號(hào)通過汽車總線通訊輸入電機(jī)控制器的單片機(jī),單片機(jī)運(yùn)算輸出控制電機(jī)運(yùn)行,電子踏板狀態(tài)、電機(jī)運(yùn)行模式等多路信號(hào)通過汽車總線通訊,控制器又與電機(jī)控制器總線通訊,多次通訊傳輸影響到電機(jī)控制器的響應(yīng)速度, 對電機(jī)控制會(huì)滯后。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,減少電機(jī)控制器與汽車控制器總線通訊環(huán)節(jié),本實(shí)用新型旨在提供一種汽車用微型電機(jī)控制裝置。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,包括控制電路、充電電路和逆變電路,電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器、鑰匙傳感器與控制電路的輸入端相連,電池系統(tǒng)通過總線通訊傳輸與控制電路相連,控制電路的第一輸出端與逆變電路相連,逆變電路與微型電機(jī)相連,控制電路的第二輸出端與充電電路相連,微型電機(jī)控制裝置與整車控制裝置為一體減少了總線通訊環(huán)節(jié),響應(yīng)速度更快,控制更加可靠,微型電機(jī)控制和整車控制一體設(shè)計(jì)制造,降低了開發(fā)和制造成本,同時(shí)也減少了線束的使用。控制電路包括數(shù)據(jù)處理器、開關(guān)調(diào)理器、模擬調(diào)理器、脈寬調(diào)制器、數(shù)字測速模塊、 總線通訊接口,數(shù)據(jù)處理器為DSP微處理器。開關(guān)調(diào)理器、模擬調(diào)理器、總線通訊接口和脈寬調(diào)制器分別與數(shù)據(jù)處理器的端口連接,測速模塊與數(shù)據(jù)處理器的端口串口連接。電子踏板狀態(tài)信號(hào)、微型電機(jī)運(yùn)行模式、微型電機(jī)供電使能和扭矩信號(hào)數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的輸入口傳入控制電路,控制電路經(jīng)過DSP微處理器運(yùn)算再輸出控制微型電機(jī),微型電機(jī)控制裝置集成了汽車控制器的功能,DSP微處理器能實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,響應(yīng)快, 微型電機(jī)控制裝置對微型電機(jī)控制更及時(shí)。微型電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、溫度傳感器,旋轉(zhuǎn)變壓器通過數(shù)字測速模塊與數(shù)據(jù)處理器相連,溫度傳感器通過模擬量調(diào)理器與數(shù)據(jù)處理器相連,旋轉(zhuǎn)變壓器、溫度傳感器將微型電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)反饋給數(shù)據(jù)處理器對驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)實(shí)行閉環(huán)控制。充電電路通過逆變電路與微型電機(jī)連接,充電電路的電容與動(dòng)力電池并聯(lián),充電電路消除了微型電機(jī)上高壓和下高壓的浪涌沖擊。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型有益效果是1、將電動(dòng)汽車上的整車控制裝置和微型電機(jī)控制裝置集成在一起,減少了微型電機(jī)控制裝置與整車控制裝置總線通訊環(huán)節(jié),提高了控制系統(tǒng)的可靠性,有效地降低了控制裝置開發(fā)成本和線束成本。2、微型電機(jī)控制裝置具備整車控制功能,能夠根據(jù)整車需要按不同工況提供驅(qū)動(dòng)力矩,對驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。

附圖1、本實(shí)用新型一種汽車用微型電機(jī)控制裝置的方框圖;附圖2、本實(shí)用新型一種汽車用微型電機(jī)控制裝置的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,具體實(shí)施方式
是一種汽車用微型電機(jī)控制裝置的電機(jī)控制器,主要包括控制電路1、充電電路2和逆變電路3??刂齐娐?采集的電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器7信號(hào)為模擬信號(hào),該模擬信號(hào)通過模擬調(diào)理器13轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入數(shù)據(jù)處理器11,系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定,當(dāng)電子踏板行程為零時(shí),微型電機(jī)輸出扭矩為零,電子踏板行程最大時(shí),微型電機(jī)輸出扭矩為最大扭矩,存入數(shù)據(jù)處理器11??刂齐娐?的開關(guān)調(diào)理器12接收鑰匙傳感器6信號(hào)調(diào)理成開關(guān)信號(hào)后輸入數(shù)據(jù)處理器11,鑰匙位于ACC檔為微型電機(jī)待機(jī)狀態(tài),鑰匙位于ACC-ON檔為充電電控制狀態(tài), 鑰匙位于ON檔為微型電機(jī)控制狀態(tài)。控制電路1的總線通訊接口 16與電池系統(tǒng)5進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,電池系統(tǒng)5將動(dòng)力電池8的電壓、充放電能力、電池荷電狀況等信息通過總線通訊傳送給控制電路I存入數(shù)據(jù)處理器11。微型電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)變壓器42信號(hào)通過開關(guān)調(diào)理器12處理后輸入數(shù)據(jù)處理器11, 微型電機(jī)4的溫度傳感器43信號(hào)通過數(shù)字測速模塊15處理后輸入數(shù)據(jù)處理器11,處理后的旋轉(zhuǎn)變壓器42信號(hào)、溫度傳感器43信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)41運(yùn)行反饋信號(hào)存入據(jù)處理器Ilo輸入的電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器7信號(hào)、鑰匙傳感器6信號(hào)、電池系統(tǒng)5數(shù)據(jù)和微型電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)變壓器42信號(hào)、溫度傳感器43信號(hào)與預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)在控制電路1的數(shù)據(jù)處理器11綜合運(yùn)算,數(shù)據(jù)處理器11的DSP微處理器通過電子踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)、 鑰匙位置、微型電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、估計(jì)轉(zhuǎn)矩、電池的狀態(tài)、故障等級(jí)等信息判斷微型電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)然后輸出,數(shù)據(jù)處理器11將信號(hào)輸出給脈寬調(diào)制器11,脈寬調(diào)制器14將輸入信號(hào)調(diào)理成六路波形輸出給逆變電路3對驅(qū)動(dòng)電機(jī)41進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制,數(shù)據(jù)處理器11輸出給充電電路2,當(dāng)鑰匙從ACC檔轉(zhuǎn)換到ON檔,充電電路2控制動(dòng)力電池8對充電電路2的電容21充電對驅(qū)動(dòng)電機(jī)41上高壓電,鑰匙從ON檔轉(zhuǎn)換到ACC檔,充電電路2控制電容21放電對驅(qū)動(dòng)電機(jī)41上低壓電,保證控制器1和微型電機(jī)4在高低壓變換瞬間的安全。如圖2所示,微型電機(jī)控制裝置電初始化完成后,處理總線通訊信號(hào),然后集成整車控制功能的微型電機(jī)控制裝置進(jìn)行鑰匙位置判斷。有以下三種情況第一種情況鑰匙處于ACC檔,即為微型電機(jī)待機(jī)狀態(tài),則控制電路1的各變量進(jìn)行初始化,微型電機(jī)4上低壓電,處于待機(jī)狀態(tài)。第二種情況鑰匙處于ACC-ON檔,即為充電控制狀態(tài),如果判定鑰匙從ACC檔轉(zhuǎn)到 ON檔,則充電電路2控制動(dòng)力電池8對充電電路2的電容21充電,使控制裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)41 上高壓電。如果判定鑰匙從ON檔轉(zhuǎn)到ACC檔,則充電電路2對電容21放電,使控制裝置、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)41上低壓電。第三種情況鑰匙處于ON檔,即為微型電機(jī)控制狀態(tài)??刂齐娐?進(jìn)行電子踏板互鎖控制,控制電路1將采集到電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器7信號(hào)通過模擬調(diào)理器13轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并判斷電子踏板還是制動(dòng)踏板為主,作為電子踏板互鎖控制數(shù)據(jù)寄存在數(shù)據(jù)處理器11中??刂齐娐?將微型電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)變壓器42信號(hào)通過開關(guān)調(diào)理器12處理后,作為微型電機(jī)4的當(dāng)前轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)寄存在數(shù)據(jù)處理器11中,微型電機(jī)4的溫度傳感器43信號(hào)通過數(shù)字測速模塊15處理后作為微型電機(jī)4的當(dāng)前估計(jì)轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)寄存在數(shù)據(jù)處理器11中??刂齐娐?將通過總線通訊接口 16與電池系統(tǒng)5通訊的數(shù)據(jù),作為當(dāng)前電池的狀態(tài)數(shù)據(jù),寄存在數(shù)據(jù)處理器11中。控制電路1進(jìn)行微型電機(jī)的運(yùn)行模式判定,數(shù)據(jù)處理器11通過電子踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)、鑰匙位置、微型電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、估計(jì)轉(zhuǎn)矩、電池的狀態(tài)、故障等級(jí)等信息,判斷微型電機(jī)4的運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)表述待機(jī)微型電機(jī)等待指令驅(qū)動(dòng)汽車行進(jìn);驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)正在驅(qū)動(dòng)汽車行進(jìn);發(fā)電汽車減速時(shí)微型電機(jī)能量回收;限轉(zhuǎn)矩汽車行進(jìn)中由于溫度超標(biāo)等原因限制轉(zhuǎn)矩加大;停機(jī)由于微型電機(jī)故障不能運(yùn)行??刂齐娐?進(jìn)行微型電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩控判定,數(shù)據(jù)處理器11根據(jù)微型電機(jī)4的運(yùn)行狀況判定驅(qū)動(dòng)電機(jī)41能夠達(dá)到最大的轉(zhuǎn)矩。控制電路1進(jìn)行動(dòng)力電池8的充放電能力估計(jì),數(shù)據(jù)處理器11通過對總線通訊電路傳輸?shù)碾姵叵到y(tǒng)5提供的電池荷電判斷,將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)41能提供的最大轉(zhuǎn)矩的信號(hào)??乜刂齐娐?的數(shù)據(jù)處理器11對以上信息綜合判斷,得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)41的輸出轉(zhuǎn)矩將信號(hào)輸出給脈寬調(diào)制器14,脈寬調(diào)制器14通過矢量控制算法得到六路波形傳輸給逆變電路3,逆變電路3輸出控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)41運(yùn)行。微型電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)變壓器42,溫度傳感器43將驅(qū)動(dòng)電機(jī)41運(yùn)行信號(hào)反饋給數(shù)據(jù)處理器11,對驅(qū)動(dòng)電機(jī)41進(jìn)行閉環(huán)控制。
權(quán)利要求1.一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,包括控制電路、充電電路和逆變電路,電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器、鑰匙傳感器與控制電路的輸入端相連,電池系統(tǒng)通過總線通訊傳輸與控制電路相連,控制電路的第一輸出端與逆變電路相連,逆變電路與微型電機(jī)相連,控制電路的第二輸出端與充電電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,其特征在于控制電路包括數(shù)據(jù)處理器、開關(guān)調(diào)理器、模擬調(diào)理器、脈寬調(diào)制器、數(shù)字測速模塊、總線通訊接口,數(shù)據(jù)處理器為DSP微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,其特征在于開關(guān)調(diào)理器、模擬調(diào)理器、總線通訊接口和脈寬調(diào)制器分別與數(shù)據(jù)處理器的端口連接,測速模塊與數(shù)據(jù)處理器的端口串口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,其特征在于微型電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、溫度傳感器,旋轉(zhuǎn)變壓器通過數(shù)字測速模塊與數(shù)據(jù)處理器相連,溫度傳感器通過模擬量調(diào)理器與數(shù)據(jù)處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,其特征在于充電電路通過逆變電路與微型電機(jī)連接,充電電路的電容與動(dòng)力電池并聯(lián)。
專利摘要一種汽車用微型電機(jī)控制裝置,包括控制電路、充電電路和逆變電路,電子踏板和制動(dòng)踏板傳感器、鑰匙傳感器與控制電路的輸入端相連,電池系統(tǒng)通過總線通訊傳輸與控制電路相連,控制電路的第一輸出端與逆變電路相連,逆變電路與微型電機(jī)相連,控制電路的第二輸出端與充電電路相連。本實(shí)用新型有益效果是整車控制裝置和微型電機(jī)控制裝置集成在一起,減少了控制裝置總線通訊環(huán)節(jié),提高了控制系統(tǒng)的可靠性,降低了成本,具備整車控制功能,根據(jù)整車需要按不同工況,對驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。
文檔編號(hào)B60L15/20GK202225818SQ20112015181
公開日2012年5月23日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者濮祥真 申請人:南通合碩電子有限公司
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