本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體說就是一種電動汽車用電動機(jī)的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，電動汽車用電動機(jī)種類繁多各有短長，而輪轂電機(jī)取代中置電機(jī)已是大勢所趨，輪轂電機(jī)中高效節(jié)能的自滑行技術(shù)尤其具有后發(fā)優(yōu)勢，然而電動機(jī)自滑行的控制目前尚無研究，汽車在上坡路時很容易錯用自滑行功能，不該用時用了，汽車在平直路上司機(jī)往往忘記使用自滑行功能，該用時沒用，在下坡路時，是使用自滑行功能的最好時機(jī)，但司機(jī)往往沒法控制自滑行時間的長短，不同坡度的下坡路，司機(jī)就更難以控制滑行的時間了，甚至有時把下坡路當(dāng)成了上坡路，該長時間用時用不長，因此在城市以外的長途路上使用自滑行技術(shù)就很容易出錯，不能發(fā)揮自滑行技術(shù)的高效節(jié)能的潛力，造成不應(yīng)有的損失。

眾所周知，永磁無刷blpcm直流電動機(jī)是pwm控制120°二相導(dǎo)通的方波電動機(jī)，其優(yōu)點是：轉(zhuǎn)子位置傳感器結(jié)構(gòu)較簡單，使用霍耳元件就可以完成位置識別，快速性，可控性，可靠性，經(jīng)濟(jì)性好，體積小，節(jié)能，效率高，特別是在相等有效材料情況下，方波工作方式的電動機(jī)比正弦波工作方式的電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩可增加15％，但方波驅(qū)動有一個致命的缺點是轉(zhuǎn)矩波動大，噪聲大，專家們找了許多削弱轉(zhuǎn)矩波動的辦法，效果雖然顯著，但終不能有效消除噪聲，使bldcm方波電機(jī)的拓展應(yīng)用受到了制約；

另一種是永磁同步電動機(jī)，又稱blacm無刷交流電動機(jī)，是spwm或svpwm控制的180°三相導(dǎo)通的正弦波驅(qū)動的電動機(jī)，其最大缺點是輸出轉(zhuǎn)矩比bldcm少15％，而且其位置傳感器必須使用價格昂貴的旋轉(zhuǎn)變壓器，其最大的優(yōu)點是噪聲低，理論上轉(zhuǎn)矩波動為零。

雖然已有日本東芝公司研制成功的專用芯片解決了以上兩種模式的轉(zhuǎn)換，但它只是在起動時以120°導(dǎo)通方波起動，當(dāng)位置信號達(dá)到5hz后正弦調(diào)制波產(chǎn)生，調(diào)制波和三角波比較產(chǎn)生正弦波pwm信號，自動轉(zhuǎn)換至180°導(dǎo)通svpwm模式，但當(dāng)汽車在低速、爬坡、加速、加載等情況下需要bldcm模式時，轉(zhuǎn)換變得很困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動汽車用自滑行輪轂電機(jī)的自動巡航系統(tǒng)和永磁無刷電機(jī)的新型控制方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的方案為：

1、智能巡航系統(tǒng)：它包括汽車速度信號的輸入、巡航速度的設(shè)定、速度衰減量和衰減最少時間的設(shè)定、剎車信號的控制、最高速度上限的設(shè)定、自滑行時汽車轉(zhuǎn)向控制、汽車原地轉(zhuǎn)彎優(yōu)化、巡航的啟動與退出等。

2、永磁無刷電機(jī)的pwm方波驅(qū)動與svpwm正弦波驅(qū)動的轉(zhuǎn)換，它包括控制信號的輸入和二種驅(qū)動方式的轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、減少了司機(jī)的頻繁操作；

2、自動滑行更準(zhǔn)確，汽車上坡時由于速度衰減的時間小于設(shè)定的時間，巡航會自動取消滑行，在平路上行駛時可以在司機(jī)感覺減速不明顯的情況下實現(xiàn)自動滑行，在下波時，更能發(fā)揮自動滑行的優(yōu)勢；

3、自滑行情況下確保電機(jī)邊置汽車轉(zhuǎn)向時的協(xié)調(diào)靈活及安全；

4、汽車原地轉(zhuǎn)彎時更加靈活簡單甚至實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)圈。

5、最完善、最全面的節(jié)約了電能；

6、充分利用了方波驅(qū)動輸出轉(zhuǎn)矩大、逆變器利用率高的特點，在汽車啟動、加速、爬坡、超載等情況下使用pwm方波驅(qū)動，其他情況下轉(zhuǎn)換至svpwm正弦波驅(qū)動消除噪聲。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的智能巡航示意圖

圖2為本發(fā)明的pwm與svpwm的轉(zhuǎn)換示意圖

圖中附號表示：

1、方向盤信號輸入2、速度信號輸入3、巡航速度設(shè)定4、速度衰減量設(shè)定5、速度衰減最少時間設(shè)定6、滑行速度上限設(shè)定7、剎車信號控制8、電能回收9、數(shù)字鍵盤10、巡航啟動/退出11、腳開關(guān)12、電源負(fù)極13、軟啟動14、自滑行轉(zhuǎn)向控制15、原地轉(zhuǎn)彎16、原地轉(zhuǎn)彎17、微電腦18、觸摸顯示屏20、控制信號輸入21、pwm控制器輸入端22、svpwm控制器輸入端23、輸出端24、三角波控制25、轉(zhuǎn)換控制器

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，如附圖1，本發(fā)明所述電動汽車用自滑行電動機(jī)的智能巡航系統(tǒng)包括速度信號輸入(1)來自汽車的即時速度從此端輸入并在顯示屏(18)上顯示出來，巡航啟動/退出端(10)是司機(jī)輸入的開啟或退出巡航的信號，司機(jī)還可以利用腳開關(guān)(11)進(jìn)行踏住開啟，離開退出，需要的巡航速度從巡航速度設(shè)定(3)輸出控制相關(guān)電路，設(shè)定時可以觸摸顯示屏上的(3)，然后由數(shù)字鍵盤(9)輸入，還可以使用另一方法設(shè)定，即把按巡航啟動/退出(10)時的汽車即時速度作為設(shè)定的巡航速度，只要在觸摸屏(18)上觸摸一下(0)即可，或者在駕駛舵上設(shè)置一個觸摸鍵使用，此速度在顯示屏(18)上顯示；速度衰減量設(shè)定(4)是指當(dāng)汽車自滑行時，速度會降低，降低到多少時，電動機(jī)會自動開啟，當(dāng)速度升高到設(shè)定的巡航速度時，電動機(jī)斷電，自滑行重又開始，這個降低的速度就是衰減量，這個衰減量可提前人工設(shè)置，例如設(shè)定巡航速度的10％或其他，一旦設(shè)定可以長期保持不再設(shè)定，也可根據(jù)情況隨時設(shè)定，設(shè)定時觸摸顯示屏(18)上的(4)后，用數(shù)字鍵盤(9)設(shè)定，設(shè)定后速度衰減量設(shè)定(4)輸出控制信號，控制相關(guān)的電路或設(shè)備；速度衰減最少時間設(shè)定(5)是指當(dāng)汽車爬坡時，處于巡航狀態(tài)的汽車，其自滑速度達(dá)到設(shè)定的衰減量時，所用時間可能很短，這樣造成電動機(jī)頻繁啟動，害多利少，設(shè)定了這個時間后，只要附合設(shè)定條件，揚聲器(12)會發(fā)出提示音，告訴司機(jī)退出巡航或其他，這個時間設(shè)定可提前操作，觸摸一下顯示屏(18)的(5)，然后用數(shù)字鍵盤(9)設(shè)定即可，速度衰減最少時間設(shè)定(5)輸出信號，控制相關(guān)電路或設(shè)備；滑行速度上限設(shè)定(6)是指在汽車下坡時，可能由于坡度大等各種原因，使汽車滑行時不減速反而增速，造成汽車越來越快，如果不采取措施就會有危險，因此設(shè)置了這個速度上限，當(dāng)汽車速度達(dá)到這個設(shè)定的上限時，滑行速度上限設(shè)定(6)通過電能回收或剎車(8)輸出相關(guān)信號，有電能回收裝置的則控制電能回收的系統(tǒng)如儲能飛輪、儲能電容或電動機(jī)變發(fā)電機(jī)等儲存電能降低車速或者通過電能回收或剎車(8)直接啟動剎車系統(tǒng)，電能回收系統(tǒng)或剎車系統(tǒng)要跟該巡航系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)接，該設(shè)定也要提前設(shè)定，觸摸顯示屏(18)的(6)后，用數(shù)字鍵盤(9)操作即可；剎車信號控制(7)是指在汽車滑行時，如遇突發(fā)事故需要剎車時，在剎車的一瞬間，巡航系統(tǒng)自動關(guān)斷退出，當(dāng)然該接點也要提前跟剎車系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)接；關(guān)于腳開關(guān)(11)是指根據(jù)司機(jī)習(xí)慣，既可選擇巡航啟動/退出(10)也可選擇腳開關(guān)(11)，腳開關(guān)(11)是軟開關(guān)，只有當(dāng)腳一直踩著時，巡航系統(tǒng)才工作，當(dāng)腳離開時，巡航系統(tǒng)隨之關(guān)斷退出；關(guān)于顯示屏可以在智能巡航器上設(shè)置，也可以植入其他顯示屏，如果有而且可能置入的話；設(shè)置軟啟動(13)，是基于汽車自滑行當(dāng)速度達(dá)到設(shè)定的最低速度，電機(jī)重新啟動時，往往有一種啟動噪聲，這是由轉(zhuǎn)動的定子突然通電靜止時產(chǎn)生的，因此電機(jī)重新啟動時，通以短暫的鋸齒波電流使電磁轉(zhuǎn)矩由小到大延遲一點時間，以消除啟動噪聲，該功能是埋入微電腦(17)內(nèi)的，控制信號從軟啟動(13)輸出控制相關(guān)電路或設(shè)備：自滑行轉(zhuǎn)向控制(14)是基于電機(jī)邊置的汽車在自滑行時，汽車轉(zhuǎn)向很可能造成電腦控制的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失算而失控，因此用自滑行轉(zhuǎn)向控制(14)進(jìn)行補(bǔ)償，該系統(tǒng)同樣是預(yù)埋入微電腦(17)內(nèi)的，自滑行轉(zhuǎn)向控制(14)在汽車自滑行時輸出信號控制相關(guān)電路或設(shè)備；當(dāng)汽車需原地轉(zhuǎn)彎或倒車時，觸動觸摸屏上的(1)，此時速度信號(2)速度為0，無輸入，方向盤信號輸入(1)起作用，設(shè)此信號為矩形脈沖，左轉(zhuǎn)時輸入信號為負(fù)脈沖，右轉(zhuǎn)時輸入信號為正脈沖，則原地轉(zhuǎn)彎(15)和原地轉(zhuǎn)彎(16)同時輸出控制信號，但控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)向是相反的，若方向盤左轉(zhuǎn)為負(fù)脈沖，則原地轉(zhuǎn)彎(15)使電機(jī)反轉(zhuǎn)，原地轉(zhuǎn)彎(16)使電機(jī)正轉(zhuǎn)，若方向盤右轉(zhuǎn)為正脈沖，則原地轉(zhuǎn)彎(15)使電機(jī)正轉(zhuǎn)，原地轉(zhuǎn)彎(16)使電機(jī)反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)汽車原地轉(zhuǎn)彎，簡單靈活方便。

下面結(jié)合附圖2作進(jìn)一步說明，圖2顯示的是一部永磁無刷電動機(jī)在利用霍耳傳感器前提下實現(xiàn)bldcm120°二相導(dǎo)通pwm方波控制和180°三相導(dǎo)通svpwm控制的轉(zhuǎn)換的二種模式：一種模式是輸入控制信號，在控制信號輸入端(20)輸入一個或一串脈沖信號實現(xiàn)二種方式自動轉(zhuǎn)換，pwm控制器輸入端(21)是來自方波電子控制器的輸出線路中，接入該排各點，svpwm控制器輸入端(22)是來自正弦波電子控制器的輸出線路，接入該排各點，輸出端(23)是將該排各點接入永磁無刷輪轂電機(jī)輸入端各線路點，通過二種控制技術(shù)的轉(zhuǎn)換使電機(jī)處于最佳運行狀態(tài)，當(dāng)控制信號輸入端(20)輸入脈沖信號使轉(zhuǎn)換控制器(25)的內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換到pwm控制器輸入端(21)時，輸入端(21)排上的各點與輸出端(23)相應(yīng)的各點連接輪轂電機(jī)受方波電子控制器控制，輪轂電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大，便于汽車啟動、低速、加速、加載、爬坡等情況使用，當(dāng)控制信號輸入端(20)上輸入的脈沖信號使控制器(25)內(nèi)部的電路轉(zhuǎn)換至svpwm控制器輸入端(22)時，該輸入端(22)排的各點與相應(yīng)的輸出端(23)各點連接，輪轂電機(jī)受正弦波電子控制器控制，此時電機(jī)噪聲最低，汽車大部分時間處于這種模式，保證了電機(jī)既節(jié)電高效又平穩(wěn)無噪聲。另一種模式是開關(guān)式，在東芝正弦波控制器原來能用于電機(jī)啟動時二種方式轉(zhuǎn)換的電路中，增加開關(guān)功能，在需要哪種控制方式時，人為的干涉控制，三角波控制(24)接通時，電路實現(xiàn)電動機(jī)方波啟動，正弦波運行，三角波控制(24)斷開時，電路中的三角波發(fā)生器停止工作，電路無svpwm信號輸出，電路只能工作在方波運行狀態(tài)，當(dāng)汽車在爬坡、加速、加載等情況時需要方波運行加力時，可人為斷開三角波控制(24)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實現(xiàn)并不受上述所述的限制，只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。