專利名稱:一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，涉及一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。其特征在于:電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有高速限速控制模式；電機(jī)模塊和速度傳感器模塊連接，對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行檢測(cè)；速度傳感器模塊和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊與高速限速控制模塊連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；高速限速控制模塊和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊與電機(jī)控制模塊連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；電機(jī)控制模塊與電機(jī)模塊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)在電動(dòng)汽車缺乏有效的高速限速的缺陷，提供了一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
【專利說(shuō)明】一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，涉及一種電動(dòng)汽車用的高速限速控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和需求進(jìn)一步擴(kuò)大，能源危機(jī)和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染越來(lái)越制約著人們的生活，汽車行業(yè)作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也正面臨著巨大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。新能源汽車具有零排放、噪音小、節(jié)約能源等優(yōu)勢(shì)，是一種比傳統(tǒng)汽車更適合當(dāng)代經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的交通工具，同時(shí)也是解決能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)有效方法。
[0003]電動(dòng)汽車以電能作為動(dòng)力，通過(guò)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)汽車行駛，具有提速快、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。在電動(dòng)汽車的實(shí)際駕駛環(huán)境中，出于對(duì)駕駛員及車輛安全的考慮，對(duì)電動(dòng)汽車高速進(jìn)行限速，一方面防止汽車超速飛車，造成人身和財(cái)產(chǎn)的安全損失；另一方面，一般電動(dòng)汽車用電機(jī)的軸承都有速度限制，一旦超速可能加劇損壞，降低電機(jī)的使用壽命?，F(xiàn)在一般的電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)大部分采用矢量控制，如圖1所示，包括電源部分(電池組)、功率單元部分(三相逆變器)、電機(jī)部分、車輛信號(hào)采集部分(檔位開(kāi)關(guān)、油門踏板、剎車踏板)、控制器部分。其中電池組向三相逆變器提供直流電，經(jīng)過(guò)三相逆變器后產(chǎn)生輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。車輛信號(hào)采集部分作用是分別采集檔位開(kāi)關(guān)、油門信號(hào)和剎車信號(hào)，并將采集到的信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)矩控制器。轉(zhuǎn)矩控制器主要根據(jù)當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速以及車輛信息進(jìn)行電流分配、dq軸電流控制器對(duì)電機(jī)電流實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，坐標(biāo)變換單元實(shí)現(xiàn)三相電流到兩相靜止坐標(biāo)系再到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換SVPWM控制算法將給定的電壓信號(hào)變換成PWM信號(hào)控制功率單元的開(kāi)關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0004]電動(dòng)汽車目前還處于發(fā)展中的階段，相關(guān)技術(shù)并不完善。目前，對(duì)于高速限速的方法一般都是采用一旦車速到達(dá)最高速度，就撤掉轉(zhuǎn)矩給定，這種方法在大部分場(chǎng)合是有效的，但是在下坡時(shí)還是可能會(huì)超速，造成危險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，目前還缺少對(duì)電動(dòng)汽車的有效的高速限速技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)在電動(dòng)汽車缺乏有效的高速限速的缺陷，提供了一種電動(dòng)汽車用高速限速控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于:該電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有高速限速控制模式；該驅(qū)動(dòng)控制器包括高速限速控制模塊、油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊、電機(jī)控制模塊、電機(jī)模塊和速度傳感器模塊；電機(jī)模塊和速度傳感器模塊連接，對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行檢測(cè)；速度傳感器模塊和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊與高速限速控制模塊連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；高速限速控制模塊和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊與電機(jī)控制模塊連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；電機(jī)控制模塊與電機(jī)模塊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。
[0008]本實(shí)用新型具有以下效果:車速一旦達(dá)到設(shè)定的最高速度，啟動(dòng)高速限速控制模式，此時(shí)駕駛員通過(guò)深踩油門踏板的方式加速無(wú)效，有效地進(jìn)行了高速限速，保護(hù)了電機(jī)軸承，防止汽車超速飛車，造成人身和財(cái)產(chǎn)的安全損失；同時(shí)，駕駛員一旦有減速的動(dòng)作(減小油門踏板深度)，高速限速控制模式能及時(shí)退出高速限制模式，一旦退出高速限速模式轉(zhuǎn)矩給定值由油門踏板給定，并且轉(zhuǎn)矩給定值能線性地變化而不是階躍變化，降低對(duì)駕駛員的不良影響。
[0009]【附圖說(shuō)明】

:
[0010]圖1是一般的電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的模塊框圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型所述電動(dòng)汽車啟動(dòng)高速限速的方法的流程圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型所述判斷是否退出高速限速模式的流程圖；
[0014]圖中標(biāo)注:高速限速控制模塊10、油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊20、電機(jī)控制模塊30、電機(jī)模塊40和速度傳感器模塊50。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加易被理解，接下來(lái)結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]圖1是一般的電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的模塊框圖；圖2為本實(shí)用新型所述電動(dòng)汽車用帶有高速限速功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的模塊框圖，該驅(qū)動(dòng)控制器包括高速限速控制模塊10、油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊20、電機(jī)控制模塊30、電機(jī)模塊40和速度傳感器模塊50。電機(jī)模塊40和速度傳感器模塊50連接，對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行檢測(cè)；速度傳感器模塊50和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊20與高速限速控制模塊10連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；高速限速控制模塊10和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊20與電機(jī)控制模塊30連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；電機(jī)控制模塊30與電機(jī)模塊40連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。
[0018]該高速限速控制模塊10根據(jù)速度傳感器測(cè)得的速度判斷車輛是否進(jìn)入高速限速模式；根據(jù)油門踏板的深度對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩給定值和高速限速模塊輸出的轉(zhuǎn)矩給定值的大小判斷是否退出高速限速模式。高速限速模塊10通過(guò)電機(jī)的給定轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行PI調(diào)節(jié)后生成轉(zhuǎn)矩的給定值；油門踏板模塊20用于生成電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器不工作于高速限速模式時(shí)的轉(zhuǎn)矩控制器模塊轉(zhuǎn)矩的給定值；電機(jī)控制模塊30用于將高速限速模塊生成的轉(zhuǎn)矩給定值或者油門踏板給定的轉(zhuǎn)矩值與實(shí)際轉(zhuǎn)矩值反饋值進(jìn)行閉環(huán)控制調(diào)節(jié)，輸出PWM信號(hào)控制功率器件的開(kāi)關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；電機(jī)模塊40用于產(chǎn)生電動(dòng)汽車運(yùn)行所需的動(dòng)力。速度傳感器50用于高速限速控制器以及電機(jī)控制器中所需速度信號(hào)的測(cè)量。
[0019]此外，本實(shí)用新型還相應(yīng)提供了采用上述電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)入高速限速控制模式和退出高速限速控制模式的流程圖。
[0020]請(qǐng)參閱圖3，為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)例中所述電動(dòng)汽車啟動(dòng)高速限速的方法的流程圖。該實(shí)施例提供的高速限速控制方法開(kāi)始于步驟Step 301:
[0021]在步驟Step 302中，根據(jù)速度傳感器模塊50反饋回來(lái)的實(shí)際速度判斷是否進(jìn)入高速限速控制模式，是則進(jìn)入步驟Step 303，否則轉(zhuǎn)入Step 305 ；
[0022]在步驟Step 303中，將電動(dòng)汽車速度設(shè)定為最高速度；
[0023]在步驟Step 304中，根據(jù)設(shè)定的最高速度和由速度傳感器模塊50反饋回來(lái)的實(shí)際速度來(lái)的實(shí)際速度的差值，通過(guò)PI控制器調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩控制器的給定轉(zhuǎn)矩Tl;
[0024]在步驟Step 305中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器不處于高速限速模式，根據(jù)油門踏板信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)矩控制器的給定轉(zhuǎn)矩T2 ；
[0025]在步驟Step 306中，根據(jù)步驟Step 304得到的轉(zhuǎn)矩給定值Tl或者步驟Step 305得到的轉(zhuǎn)矩給定值T2，通過(guò)電機(jī)控制器輸出PWM信號(hào)控制功率單元的開(kāi)關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的具體過(guò)程為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，這里不再贅述。
[0026]請(qǐng)參閱圖4，為本實(shí)用新型實(shí)例所述判斷是否退出高速限速模式的流程圖，該實(shí)施例提供的退出高速限速控制方法的流程開(kāi)始于步驟Step 401:
[0027]在步驟Step 402中，根據(jù)Step302判斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器是否處于高速限速控制模式，是則進(jìn)入步驟Step 403，否則轉(zhuǎn)入St印408 ；
[0028]在步驟Step 403中，根據(jù)設(shè)定的最高速度和由速度傳感器模塊50反饋回來(lái)的實(shí)際速度來(lái)的實(shí)際速度的差值，通過(guò)PI控制器調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩控制器的給定轉(zhuǎn)矩Tl;
[0029]在步驟Step 404中，根據(jù)油門踏板信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)矩控制器的給定轉(zhuǎn)矩T2 ；
[0030]在步驟St印405中，比較步驟St印403得到的轉(zhuǎn)矩給定值Tl和步驟St印404得到的轉(zhuǎn)矩給定值T2的大?。?br> [0031]在步驟St印406中，根據(jù)405中比較結(jié)果，如果Τ1ΧΓ2，則進(jìn)入步驟St印407，否則轉(zhuǎn)到步驟Step 403，重新執(zhí)行步驟Step 403 --Step 405 ；
[0032]在步驟Step 407中，判斷出電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具備了退出高速限速的條件，并將將轉(zhuǎn)矩給定由Tl線性地減小到T2 ；
[0033]在步驟Step 408中，電機(jī)控制器的給定轉(zhuǎn)矩由油門踏板給定。
[0034]所述的電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的高速限速控制模式通過(guò)電機(jī)安裝的轉(zhuǎn)速傳感器獲得汽車的車速判斷汽車是否處于高速限速模式，一旦檢測(cè)到的車速達(dá)到所設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)控制器進(jìn)入高速限速模式，通過(guò)高速限速模塊輸出維持最高轉(zhuǎn)速所需的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)，駕駛員無(wú)法通過(guò)油門踏板繼續(xù)加速；
[0035]所述的電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)入高速限速控制模式后控制器都將進(jìn)行對(duì)高速限速控制器輸出的轉(zhuǎn)矩給定指令和油門踏板給定轉(zhuǎn)矩指令的大小進(jìn)行判斷，一旦油門踏板給定的轉(zhuǎn)矩指令小于高速限速控制器輸出的轉(zhuǎn)矩給定時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器退出高速限速模式，電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)矩指令由油門踏板給定，車速由駕駛員控制。
[0036]退出高速限速模式時(shí)，為了減少對(duì)駕駛員的影響，轉(zhuǎn)矩給定值并不是直接由高速限速控制器的輸出轉(zhuǎn)矩下降到油門踏板的給定轉(zhuǎn)矩，而是線性地降到油門踏板給定的轉(zhuǎn)矩，線性下降的斜率由每款電動(dòng)汽車的特性決定。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，其特征在于:該電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有高速限速控制模式；該驅(qū)動(dòng)控制器包括高速限速控制模塊(10)、油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊(20)、電機(jī)控制模塊(30 )、電機(jī)模塊(40 )和速度傳感器模塊(50 );電機(jī)模塊(40 )和速度傳感器模塊(50 )連接，對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行檢測(cè)；速度傳感器模塊(50)和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊(20)與高速限速控制模塊(10)連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；高速限速控制模塊(10)和油門踏板轉(zhuǎn)矩給定模塊(20 )與電機(jī)控制模塊(30 )連接，為其提供檢測(cè)信號(hào)；電機(jī)控制模塊(30 )與電機(jī)模塊(40)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。
【文檔編號(hào)】B60L15-20GK204296480SQ201420760529
【發(fā)明者】張志鋒, 王鑫正, 劉曉東, 魏冰 [申請(qǐng)人]沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)