一種電動汽車控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動汽車控制系統。所述系統包括：整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅電機，后驅電機控制器，集成在后驅電機內部通過驅動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統。前面兩個車輪可獨立控制，使兩個車輪不滑轉，減小了輪胎磨損；采用集成自動變速器的后驅電機，使后驅電機工作在高效率區，增加了后驅電機的使用壽命，提高了行駛里程；采用四輪驅動可實現緊急加速；采用電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
【專利說明】
一種電動汽車控制系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于電動汽車技術領域，具體涉及一種電動汽車控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，汽車已逐漸成為生活中不可缺少的代步和交通運輸工具，但傳統內燃機汽車引起的能源危機與環境污染問題日益突出，電動汽車成為解決該問題的有效途徑。
[0003]目前市場上電動汽車整車控制系統很多，大部分是基于一個電機驅動，或者基于兩個輪轂/邊電機獨立驅動的整車控制系統。基于一個電機驅動的整車控制系統，雖然控制方法極為簡單，但是由于電機扭矩小，整車動力性能較差，即使采用扭矩較大的電機，也不能保證電機一直工作在高效率運轉區，影響電機使用壽命。基于兩個輪轂/邊電機獨立驅動的整車控制系統，雖然采用兩個電機獨立驅動，驅動力矩滿足整車動力需求，但是在汽車急加速或者高速行駛時，也不能保證電機一直工作在高效率運轉區，影響電機使用壽命，造成電池能量的損失，縮短電動汽車行駛里程。
[0004]申請號為201380013639.7的發明專利，公開了一種電動汽車的驅動力控制裝置，所述裝置包括:兩個電動機，其在前輪或后輪中的任一方的左右驅動輪分別獨立產生驅動力；電動機扭矩限制部，其能夠限制兩個電動機的扭矩;驅動力判定部，其判定左右輪中的哪個車輪的驅動力大；電動機扭矩控制部，其在車輛轉彎時，與左右輪中的驅動輪大的車輪對應的電動機受到扭矩限制的情況下，對另一方的電動機的扭矩進行增加修正，以維持左右輪的總驅動力。該發明的優點是，能夠獨立地對前輪或后輪中的左右兩個輪進行驅動;其存在問題是不能同時驅動前輪和后輪，也不能保證電機一直工作在高效率運轉區，影響電機使用壽命，電池耗電量大。
【實用新型內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提出一種電動汽車控制系統。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種電動汽車控制系統，包括:整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅電機，后驅電機控制器，集成在后驅電機內部、通過驅動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統。整車控制器對第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅電機控制器、電源管理系統和傳感器模塊輸入的信號進行數據處理，輸出控制指令至后驅電機控制器、第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和電源管理系統。
[0008]進一步地，所述控制系統還包括用于實現整車控制器與第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅電機控制器、電源管理系統和傳感器模塊之間的數據通信的CAN總線。
[0009]進一步地，傳感器模塊包括:用于測量方向盤實際轉過角度的方向盤轉角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器。三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器。
[0010]更進一步地，第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和后驅電機控制器分別將第一輪轂電機轉速傳感器、第二輪轂電機轉速傳感器和后驅電機轉速傳感器(轉速傳感器是電機自帶的)輸出的轉速信號和轉矩信號(通過采集電機工作電流得到)反饋至整車控制器，實現閉環控制。
[0011]進一步地，自動變速器包括選檔機構和換檔機構，在整車控制器的作用下實現自動選檔和換檔。
[0012]進一步地，電池及電機高壓供電裝置用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產生電路，保護電路。
[0013]進一步地，電源管理系統將檢測到的電池及電機高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器。整車控制器將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據SOC的大小發出電池電量過低提醒信號，根據電池的單體溫度的大小發出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統，由電源管理系統切斷電池能量輸出。
[0014]所述電動汽車控制系統稍做改進，也可以將第一輪轂電機和第二輪轂電機應用于后面兩個車輪，將集成了自動變速器的后驅電機應用于其他未驅動車輪(如前面兩個車輪)。
[0015]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0016](I)本實用新型采用的第一輪轂電機和第二輪轂電機能夠獨立控制，具有傳統驅動方法無法比擬的優勢，能夠保證兩個車輪不滑轉，減小了輪胎磨損，保證了電動汽車行駛的安全性；
[0017](2)本實用新型采用集成自動變速器的后驅電機，能夠使后驅電機工作在高效率區，增加了后驅電機的使用壽命，有效提高了電動汽車的行駛里程；
[0018](3)本實用新型同時采用第一輪轂電機、第二輪轂電機和后驅電機，能夠實現前輪驅動控制、后輪驅動控制或四輪驅動控制，而且在輪轂電機及輪轂電機控制器或后驅電機及后驅電機控制器發生故障時仍然能夠使電動汽車正常行駛，提高了電動汽車工作的可靠性；
[0019](4)本實用新型采用電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
【附圖說明】

[0020]圖1為電動汽車控制系統組成框圖。
[0021]圖中:1_整車控制器，2-后驅電機控制器，3-后驅電機，4-第一輪轂電機控制器，5-第二輪轂電機控制器，6-第一輪轂電機，7-第二輪轂電機，8-電源管理系統，9-電池及電機高壓供電裝置，10-傳感器模塊。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0023]—種電動汽車控制系統，包括:整車控制器I，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅電機3，后驅電機控制器2，集成在后驅電機3內部、通過驅動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內的第一輪轂電機6、第二輪轂電機7及第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5，傳感器模塊10，電池及電機高壓供電裝置9，電源管理系統8。整車控制器I對第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5、后驅電機控制器2、電源管理系統8和傳感器模塊10輸入的信號進行數據處理，輸出控制指令至后驅電機控制器2、第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5和電源管理系統8。
[0024]所述控制系統還包括用于實現整車控制器I與第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5、后驅電機控制器2、電源管理系統8和傳感器模塊10之間的數據通信的CAN總線。通過CAN總線，可以采集整車控制器所需的數據，也可以和其他控制器進行數據通信，還可以通過CAN總線對整車控制器進行標定和維護。通過檢測CAN總線的負載率、錯誤幀，適當調整CAN報文的幀數、頻率，可以減少通信沖突和錯誤，降低外部干擾，提高CAN總線的穩定性。
[0025]傳感器模塊10包括:用于測量方向盤實際轉過角度的方向盤轉角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器。三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器I。
[0026]第一輪轂電機控制器4、第二輪轂電機控制器5和后驅電機控制器2分別將第一輪轂電機轉速傳感器、第二輪轂電機轉速傳感器和后驅電機轉速傳感器輸出的轉速信號和轉矩信號反饋至整車控制器I，實現閉環控制。
[0027]自動變速器為電控機械式自動變速器，包括選檔機構和換檔機構，在整車控制器I輸出的控制信號作用下實現自動選檔和換檔。
[0028]電池及電機高壓供電裝置9用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產生電路，保護電路。
[0029]電源管理系統8將檢測到的電池及電機高壓供電裝置9的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器I。整車控制器I將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據SOC的大小發出電池電量過低提醒信號，根據電池的單體溫度的大小發出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統8，由電源管理系統8切斷電池能量輸出。
[0030]本實用新型提出的電動汽車控制系統，能夠實現只驅動第一輪轂電機和第二輪轂電機的前輪驅動控制、只驅動后驅電機的后輪驅動控制或同時驅動第一輪轂電機、第二輪轂電機和后驅電機的四輪驅動控制以及輔助制動控制。采用前輪驅動控制，第一輪轂電機和第二輪轂電機能夠獨立控制，具有傳統驅動方法無法比擬的優勢，能夠保證兩個車輪不滑轉，減小了輪胎磨損，保證了電動汽車行駛的安全性;采用后輪驅動控制，通過選擇自動變速器的檔位，能夠使后驅電機工作在高效率區，增加了后驅電機的使用壽命，有效提高了電動汽車的行駛里程;采用四輪驅動控制，能夠實現緊急加速，而且在輪轂電機及輪轂電機控制器或后驅電機及后驅電機控制器發生故障時仍然能夠使電動汽車正常行駛，提高了電動汽車工作的可靠性。本實用新型提出的電動汽車控制系統還可以進行電機輔助制動控制，增強了整車的制動性能，通過回收制動能量降低了能量損耗。
[0031]本實用新型不限于上述實施方式，本領域技術人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進或變更，都不會超出本實用新型的構思和所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種電動汽車控制系統，其特征在于，包括:整車控制器，通過自動變速器與后面兩個車輪機械連接的后驅電機，后驅電機控制器，集成在后驅電機內部、通過驅動橋連接后面兩個車輪的自動變速器，分別安裝在前面兩個車輪的輪轂內的第一輪轂電機、第二輪轂電機及第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器，傳感器模塊，電池及電機高壓供電裝置，電源管理系統；整車控制器對第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅電機控制器、電源管理系統和傳感器模塊輸入的信號進行數據處理，輸出控制指令至后驅電機控制器、第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和電源管理系統。2.根據權利要求1所述的電動汽車控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括用于實現整車控制器與第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器、后驅電機控制器、電源管理系統和傳感器模塊之間的數據通信的CAN總線。3.根據權利要求1所述的電動汽車控制系統，其特征在于，傳感器模塊包括:用于測量方向盤實際轉過角度的方向盤轉角傳感器，用于測量加速踏板實際開度的加速踏板位置傳感器，用于測量制動踏板實際開度的制動踏板位置傳感器;三個傳感器的輸出信號均輸入至整車控制器。4.根據權利要求3所述的電動汽車控制系統，其特征在于，第一輪轂電機控制器、第二輪轂電機控制器和后驅電機控制器分別將第一輪轂電機轉速傳感器、第二輪轂電機轉速傳感器和后驅電機轉速傳感器輸出的轉速信號和轉矩信號反饋至整車控制器，實現閉環控制。5.根據權利要求1所述的電動汽車控制系統，其特征在于，自動變速器包括選檔機構和換檔機構，在整車控制器的作用下實現自動選檔和換檔。6.根據權利要求1所述的電動汽車控制系統，其特征在于，電池及電機高壓供電裝置用于為電機提供供電電源，包括:電池，主要由預充電電路和主充電電路組成的高壓產生電路，保護電路。7.根據權利要求1所述的電動汽車控制系統，其特征在于，電源管理系統將檢測到的電池及電機高壓供電裝置的電池的單體電壓及單體溫度、整體電壓、電池電壓占滿容量電壓的百分比SOC反饋給整車控制器;整車控制器將整體電壓和SOC送至汽車的電子儀表盤進行顯示，根據SOC的大小發出電池電量過低提醒信號，根據電池的單體溫度的大小發出電池故障報警信號，并輸出控制指令至電源管理系統，由電源管理系統切斷電池能量輸出。
【文檔編號】B60L11/18GK205706191SQ201620667608
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】李占江, 李麟, 孫明江
【申請人】南京越博動力系統股份有限公司