一種車用四電機(jī)控制器及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車用四電機(jī)控制器及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著輪邊電機(jī)技術(shù)及輪轂電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，汽車工業(yè)正在由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)向以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置的電動(dòng)車輛的方向發(fā)展，比較典型的已開發(fā)或正在開發(fā)的電動(dòng)汽車為采用四輪驅(qū)動(dòng)的輪轂電動(dòng)汽車。與傳統(tǒng)汽車相比，其具有如下特點(diǎn):(1)省略了離合器、變速箱、差速器及傳動(dòng)軸等環(huán)節(jié)，使傳動(dòng)系統(tǒng)得到簡化，傳動(dòng)效率提高，節(jié)省空間，整車質(zhì)量大大減輕；(2)能夠?qū)崿F(xiàn)汽車安全系統(tǒng)及底盤系統(tǒng)的電子化、主動(dòng)化，提高安全性能；(3)對(duì)制動(dòng)能量可以進(jìn)行回收，提高汽車能量利用效率；(4)依據(jù)不同工況和行駛需求，采用四輪驅(qū)動(dòng)、兩輪驅(qū)動(dòng)(前驅(qū)/后驅(qū))、混合驅(qū)動(dòng)(四輪驅(qū)動(dòng)/兩輪驅(qū)動(dòng))等形式；(5)便于實(shí)現(xiàn)電子差速與轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，提高車輛行駛過程中的操作穩(wěn)定性。
[0003]為實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車四輪進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用單電機(jī)控制方法對(duì)四臺(tái)電機(jī)進(jìn)行控制，如圖1所示，利用四臺(tái)驅(qū)動(dòng)器MCU1、MCU2、MCU3、MCU4分別接收來自整車控制器VCU的不同指令，然后對(duì)四臺(tái)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但是四臺(tái)MCU使控制系統(tǒng)變得復(fù)雜，造成硬件資源與車輛空間的浪費(fèi)，線束布置不便，甚至?xí)鹂煽啃越档汀，F(xiàn)有技術(shù)中還有采用雙電機(jī)控制方法對(duì)四臺(tái)電機(jī)進(jìn)行控制。如圖2所示，由雙電機(jī)控制器DMCU1和DMCU2分別對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml和M2、M3和M4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以DMCU1為例進(jìn)行說明，雙電機(jī)控制器中控制部分共用一塊主控芯片及直流支撐電容，而信號(hào)處理電路和驅(qū)動(dòng)部分則相互獨(dú)立，雙電機(jī)控制的方法在一定程度上解決了上述單電機(jī)控制方法中的問題，但還有待改進(jìn)和優(yōu)化的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種車用四電機(jī)控制器及控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)控制器過多引起的硬件資源浪費(fèi)、線束布置不便甚至可靠性降低的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車用四電機(jī)控制器，包括:
[0006]用于生成四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的主控單元；
[0007]用于采集直流母線電壓的母線電壓檢測單元；
[0008]用于輸出所述四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元；
[0009]用于采集四臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)的位置信號(hào)處理單元；
[0010]用于采集直流母線與四臺(tái)電機(jī)的電流信號(hào)處理單元；
[0011]用于采集電機(jī)與控制器冷卻水溫度的溫度信號(hào)處理單元；
[0012]和用于連接主控單元與汽車控制單元的總線單元，其中:
[0013]所述主控單元分別與母線電壓檢測單元、驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元、位置信號(hào)處理單元、電流信號(hào)處理單元、溫度信號(hào)處理單元和總線單元雙向連接。
[0014]可選地，所述主控單元采用多核數(shù)字處理器芯片。
[0015]可選地，還包括調(diào)試單元，該調(diào)試單元與所述主控制單元雙向連接。
[0016]可選地，所述電流信號(hào)處理單元采用霍爾傳感器。
[0017]可選地，所述溫度信號(hào)處理單元采用溫度傳感器。
[0018]可選地，所述位置信號(hào)處理單元采用旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0019]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種車用四電機(jī)控制系統(tǒng)，基于上文所述的車用四電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)，包括:
[0020]用于將控制指令以及汽車參數(shù)通過總線單元傳輸至所述車用四電機(jī)控制器的汽車控制單元；
[0021]用于根據(jù)所述車用四電機(jī)控制器輸出四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制四臺(tái)電機(jī)工作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；
[0022]用于向四臺(tái)電機(jī)提供電能的直流電源；和，
[0023]用于維持直流母線電壓的直流支撐電容。
[0024]可選地，所述直流支撐電容為薄膜電容器。
[0025]本發(fā)明提供的控制器可以對(duì)四臺(tái)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確控制，由于減少了控制器的數(shù)量，可以減少汽車中的線束，從而使得汽車控制系統(tǒng)更加簡單緊湊，有利于電動(dòng)汽車控制的集成化和輕量化。
【附圖說明】
[0026]通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0027]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中單電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)控制原理示意圖；
[0028]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中雙電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)控制原理示意圖；
[0029]圖3是是本發(fā)明實(shí)施例中四電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明中的四電機(jī)控制器原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的車用四電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)電子差速轉(zhuǎn)向控制框圖；
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]100、車用四電機(jī)控制器；101、主控單元；102、母線電壓檢測單元；103、驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元；104、位置信號(hào)處理單元；105、電流信號(hào)處理單元；106、溫度信號(hào)處理單元；107、總線單元；108、調(diào)度單元；200、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；300、電機(jī)；400、直流支撐電容。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車用四電機(jī)控制器，如圖3與圖4所示，包括:
[0036]用于生成四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的主控單元101 ;
[0037]用于采集直流母線電壓的母線電壓檢測單元102 ;
[0038]用于輸出所述四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元103 ;
[0039]用于采集四臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置信號(hào)的位置信號(hào)處理單元104;
[0040]用于采集直流母線與四臺(tái)電機(jī)的電流信號(hào)處理單元105 ;
[0041]用于采集電機(jī)與控制器冷卻水溫度的溫度信號(hào)處理單元106 ;和，
[0042]用于連接主控單元與汽車控制單元的總線單元107，其中:
[0043]主控單元101分別與母線電壓檢測單元102、驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出單元103、位置信號(hào)處理單元104、電流信號(hào)處理單元105、溫度信號(hào)處理單元106和總線單元107雙向連接。
[0044]實(shí)際應(yīng)用中，主控單元101采用多核數(shù)字處理器芯片。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以選擇單片機(jī)、DSP、ARM等芯片實(shí)現(xiàn)主控單元，能夠達(dá)到相同的目的，本發(fā)明不作限定。
[0045]如圖4所示，實(shí)際應(yīng)用中，還需要對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行維修、保養(yǎng)以及軟件升級(jí)等處理，為此，該車用四電機(jī)控制器還包括調(diào)試單元108。該調(diào)試單元108采用現(xiàn)有技術(shù)中可以實(shí)現(xiàn)調(diào)試功能的電路實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場合進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明不作限定。
[0046]如圖4所示，實(shí)際應(yīng)用中，電流信號(hào)處理單元105采集直流母線與四臺(tái)電機(jī)的電流信號(hào)。其中，每臺(tái)電機(jī)的電流信號(hào)是指，采集每一相線的電流信號(hào)。該電流信號(hào)處理單元105將所采集的電流信號(hào)發(fā)送至主控單元101?？蛇x地，本發(fā)明實(shí)施例中，電流信號(hào)處理單元105采用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)具體的使用場景選擇其他類型的電流傳感器實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不作限定。
[0047]如圖4所示，實(shí)際應(yīng)用中，溫度信號(hào)處理單元106采集用于采集四臺(tái)電機(jī)與冷卻水溫度，以及電動(dòng)汽車其他部位的溫度。可選地，溫度