本發(fā)明涉及新能源車，更具體地，涉及一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、新能源電動汽車有三種大的動力系統(tǒng)分類，一種是純電，一種是混動，一種是增程，增程式電動汽車是在動力電池電量不足時，利用傳統(tǒng)燃油發(fā)動機發(fā)電來補充電量，綜合了日常駕駛的經(jīng)濟性，也解決了用戶長途駕駛的里程焦慮。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，結(jié)合圖1，增程式電動汽車具有燃油發(fā)動機01和電機02，燃油發(fā)動機01的氣缸中燃油噴射需要使用到曲軸位置傳感器(cps)05，曲軸位置傳感器05的工作原理是通過飛輪04上的特定標記(如齒輪、凸輪軸位置等)來檢測曲軸的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)速。當曲軸旋轉(zhuǎn)時，曲軸位置傳感器會根據(jù)曲軸的位置產(chǎn)生一個方波信號，這個方波信號會被發(fā)送到發(fā)動機控制單元(ecu)06中，ecu會根據(jù)該信號來計算曲軸的位置和轉(zhuǎn)速，從而確定發(fā)動機的運行狀態(tài)，并據(jù)此控制點火和噴油。也就是說控制點火和噴油的前提是必須要設置曲軸位置傳感器05，曲軸位置傳感器05的安裝位置因車型而異，但通常安裝在曲軸前端(皮帶輪處)、曲軸后端靠近大飛輪處、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內(nèi)，無論安裝在何處都增加了新能源車的設備復雜程度?，F(xiàn)有技術(shù)cn113353053b公開了根據(jù)電機旋轉(zhuǎn)變壓器信號表征角度以及電機旋轉(zhuǎn)變壓器信號表征的角度與發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角的對應關(guān)系，確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角，電機控制單元將數(shù)據(jù)信號發(fā)送至發(fā)動機控制單元，該數(shù)據(jù)信號無法直接被發(fā)動機控制單元直接使用，還需要對發(fā)動機控制單元進行改進，在發(fā)動機控制單元中增設模數(shù)轉(zhuǎn)換元件，將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。

3、因此，亟需一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)和方法，以節(jié)省曲軸位置傳感器，且無需對發(fā)動機控制單元進行改進，降低新能源車的設備復雜程度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)和方法，用于節(jié)省曲軸位置傳感器，且無需對發(fā)動機控制單元進行改進，降低新能源車的設備復雜程度，節(jié)省成本。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，應用于增程式汽車，增程式汽車包括燃油發(fā)動機和電機，系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)變壓器、電機控制器和發(fā)動機控制單元，其中，

3、燃油發(fā)動機的曲軸與電機的輸入軸為同一個軸，電機安裝有旋轉(zhuǎn)變壓器；

4、旋轉(zhuǎn)變壓器與電機控制器相耦接，曲軸和旋轉(zhuǎn)變壓器同步轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)變壓器感應出交變電壓，輸出電壓信號；

5、電機控制器，分別與旋轉(zhuǎn)變壓器和發(fā)動機控制單元相耦接，接收電壓信號，對電壓信號進行解析，得到旋轉(zhuǎn)變壓器的位置對應的角度信號，根據(jù)角度信號輸出偽方波信號，發(fā)送至發(fā)動機控制單元；

6、發(fā)動機控制單元分別與電機控制器和燃油發(fā)動機相耦接，發(fā)動機控制單元接收偽方波信號，根據(jù)偽方波信號控制發(fā)動機進行噴油和點火。

7、可選的，所述燃油發(fā)動機的曲軸與所述電機的輸入軸為同一個剛性軸。

8、可選的，電機控制器包括單片機，單片機與旋轉(zhuǎn)變壓器相耦接，單片機接收電壓信號，對電壓信號進行解析，得到旋轉(zhuǎn)變壓器的位置對應的角度信號。

9、可選的，電機控制器還包括推挽電路，推挽電路分別與單片機和發(fā)動機控制單元相耦接，對發(fā)送至所述發(fā)動機控制單元的所述角度信號進行放大，匹配所述發(fā)動機控制單元的驅(qū)動電壓。

10、可選的，推挽電路包括：金屬氧化物半導體場效應晶體管、第一電阻、和第二電阻，其中，

11、金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極與第二電阻的第二端電連接，金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極接地，金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極分別與發(fā)動機控制單元和第一電阻的第一端電連接；

12、第一電阻的第一端與金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極電連接，第一電阻的第二端與發(fā)動機控制單元的高電位引腳電連接；

13、第二電阻的第一端與單片機電連接，第二電阻的第二端與金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極電連接。

14、可選的，金屬氧化物半導體場效應晶體管為n型晶體管，偽方波信號為高電位時，金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極和漏極導通，向發(fā)動機控制單元輸出低電位；偽方波信號為低電位時，金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極和漏極不導通，輸出的電位等于發(fā)動機控制單元的高電位引腳輸出的高電位。

15、可選的，第一電阻的阻值為50ω-1000ω。

16、可選的，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的電壓信號中具有0°-n°的角度信息，n/2k＝60，其中，n為大于等于360的正整數(shù)，k為正整數(shù)，偽方波信號具有60個脈沖。

17、第二方面，本發(fā)明還提供了一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器控制方法，包括：

18、曲軸和旋轉(zhuǎn)變壓器同步轉(zhuǎn)動，所述旋轉(zhuǎn)變壓器感應出交變電壓，輸出電壓信號；

19、電機控制器接收所述電壓信號，對所述電壓信號進行解析，得到所述旋轉(zhuǎn)變壓器的位置對應的角度信號，根據(jù)所述角度信號輸出偽方波信號，發(fā)送至發(fā)動機控制單元；

20、所述發(fā)動機控制單元接收所述偽方波信號，根據(jù)所述偽方波信號控制發(fā)動機進行噴油和點火。

21、第三方面，本發(fā)明還提供了一種車輛，包括上述具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，實施上述具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器控制方法。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)和方法，至少實現(xiàn)了如下的有益效果：

23、本發(fā)明無需在燃油發(fā)動機的飛輪上安裝曲軸位置傳感器，由于燃油發(fā)動機的曲軸與電機的輸入軸為同一個軸，電機上安裝的旋轉(zhuǎn)變壓器感應的角度信息與發(fā)動機曲軸的信息是相同的，本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)變壓器感應的交變電壓，輸出電壓信號，電機控制器接收電壓信號，對電壓信號進行解析，得到旋轉(zhuǎn)變壓器的位置對應的角度信號，根據(jù)角度信號輸出偽方波信號，發(fā)送至發(fā)動機控制單元，該偽方波信號即為仿真出的曲軸位置傳感器的信號，從而確定曲軸轉(zhuǎn)動角度，由此確定燃油發(fā)動機中活塞在氣缸內(nèi)的位置，控制發(fā)動機進行噴油和點火的時機。相較于現(xiàn)有技術(shù)中，從電機控制器輸出的信號為數(shù)字信號，將數(shù)字信號發(fā)送給發(fā)動機控制單元，而發(fā)動機控制單元需要增設相應的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元才能夠確定曲軸的轉(zhuǎn)動角度，需要對發(fā)動機控制單元相應的改進。而本發(fā)明的偽方波信號為仿真的曲軸位置傳感器的信號，所以該偽方波信號可以直接被發(fā)動機控制單元利用，即可控制發(fā)動機進行噴油和點火的時機，無需對發(fā)動機控制器單元增設模數(shù)轉(zhuǎn)換等改進，提高了工作效率。另外本發(fā)明無需在曲軸的飛輪上設置曲軸位置傳感器，節(jié)省了曲軸位置傳感器，當然也無需對飛輪上的齒進行特殊處理作為標記，降低了成本。

24、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品必不特定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。

25、通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

技術(shù)特征：

1.一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，應用于增程式汽車，所述增程式汽車包括燃油發(fā)動機和電機，所述系統(tǒng)包括：旋轉(zhuǎn)變壓器、電機控制器和發(fā)動機控制單元，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述燃油發(fā)動機的曲軸與所述電機的輸入軸為同一個剛性軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述電機控制器包括單片機，所述單片機與所述旋轉(zhuǎn)變壓器相耦接，所述單片機接收所述電壓信號，對所述電壓信號進行解析，得到所述旋轉(zhuǎn)變壓器的位置對應的角度信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述電機控制器還包括推挽電路，其中，所述推挽電路分別與所述單片機和所述發(fā)動機控制單元相耦接，對發(fā)送至所述發(fā)動機控制單元的所述角度信號進行放大，匹配所述發(fā)動機控制單元的驅(qū)動電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述推挽電路包括：金屬氧化物半導體場效應晶體管、第一電阻、和第二電阻，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬氧化物半導體場效應晶體管為n型晶體管，所述偽方波信號為高電位時，所述金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極和漏極導通，向所述發(fā)動機控制單元輸出低電位；所述偽方波信號為低電位時，所述金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極和漏極不導通，輸出的電位等于所述發(fā)動機控制單元的高電位引腳輸出的高電位。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電阻的阻值為50ω-1000ω。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述曲軸上設置有飛輪，飛輪具有n個齒槽和k個缺位，n和k為正整數(shù)，所述偽方波信號包括n個基準脈沖信號和k個0位脈沖信號。

9.一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器控制方法，其特征在于，包括：

10.一種車輛，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8任一所述的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)，實施權(quán)利要求9的具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有確定發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動角度的電機控制器系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)變壓器、電機控制器和發(fā)動機控制單元，燃油發(fā)動機的曲軸與電機的輸入軸為同一個軸，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓模擬信號；電機控制器接收電壓模擬信號并進行解析，角度信息，輸出偽方波信號；發(fā)動機控制單元接收偽方波信號，根據(jù)偽方波信號控制發(fā)動機進行噴油和點火。本發(fā)明不僅無需在燃油發(fā)動機的飛輪上安裝曲軸位置傳感器，就能夠仿真出曲軸位置傳感器的信號，控制發(fā)動機進行噴油和點火的時機，而且無需對發(fā)動機控制器單元增設模數(shù)轉(zhuǎn)換等改進，提高了工作效率。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣鵬,張敬毅,劉志軍,南富乾,汪志剛
受保護的技術(shù)使用者：重慶金康動力新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2