一种电动汽车单控制器耦合驱动装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动汽车单控制器耦合驱动装置及其工作方法，步骤100、电动汽车的电控电源ECU在主电源接通时主动接收加速踏板位置信号、制动踏板位置信号、电机电流信号以及霍尔位置传感器提供的转子位置信号，进行计算分配；步骤200、电控单元ECU将计算信号转化为PWM调节，决定两个电动轮装置的转矩分配，同时根据加速踏板位置信号、制动踏板位置、位移传感器、陀螺仪和加速传感器信号模拟轮毂电机装置的运动状态，并驱动轮毂电机装置驱动轮毂电机转动；步骤300、电动汽车的电控单元ECU计算后的信号传递至模式控制器，模式控制器将通过电信号控制轮毂电机装置中的能量辅助装置的工作，同时并电控单元通过CAN总线实时的接收能量辅助装置的反馈信号。

A Single Controller Coupled Drive Device for Electric Vehicles and Its Working Method

The invention discloses a single controller coupling driving device for electric vehicle and its working method. Step 100, the ECU of electric control power supply of electric vehicle actively receives accelerating pedal position signal, brake pedal position signal, motor current signal and rotor position signal provided by Hall position sensor when the main power supply is connected, and calculates and distributes them; Step 200, the ECU of electric control unit will calculate and distribute them. The signal is converted into PWM regulation, which determines the torque distribution of the two electric wheel devices. At the same time, the motion state of the hub motor device is simulated according to the acceleration pedal position signal, brake pedal position, displacement sensor, gyroscope and acceleration sensor signal, and the hub motor device is driven to drive the hub motor to rotate. Step 300, the signal calculated by the ECU of the electric vehicle is transmitted to the hub motor. The mode controller controls the work of the energy assistant device in the hub motor device by electrical signals, and the feedback signal of the energy assistant device is received by the electronic control unit in real time through the CAN bus.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车单控制器耦合驱动装置及其工作方法
本专利技术涉及电动汽车领域，具体为一种电动汽车单控制器耦合驱动装置及其工作方法。
技术介绍
电动汽车以电机为动力源，其动力分布主要分为轴驱和轮驱两大类。轮毂电机驱动装置是电动汽车先进的驱动方式，近年来电动自行车和电动汽车的快速发展和广泛应用，更是将轮毂电机技术提升到了一个崭新的高度，轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化,轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式：内转子式和外转子式,其中外转子式采用低速外转子电机，无减速装置，车轮的转速与电机相同,而内转子式则采用高速内转子电机，配备固定传动比的减速器，为获得较高的功率密度,由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，因此无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以比较轻松地实现，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易，同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向，大大减小车辆的转弯半径。而在双轮毂电机驱动的电动汽车中，轮毂电机能够有效的节省汽车的空间，而每个轮毂电机的驱动均需要通过一个独立的控制器进行控制，并通过CAN总线进行指令信号的传递，这样不但增加了电动车轮毂电机的驱动控制设计，同时在进行两个驱动轮毂电机的相应时需要独立的进行运算，使得两个轮毂电机的转向扭矩分配不均匀，造成转向不及时，以及转向角度难以控制。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提供一种电动汽车单控制器耦合驱动装置及其工作方法，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，包括如下步骤：步骤100、电动汽车的电控电源ECU在主电源接通时主动接收加速踏板位置信号、制动踏板位置信号、电机电流信号以及霍尔位置传感器提供的转子位置信号，进行计算分配；步骤200、电控单元ECU将计算信号转化为PWM调节，决定两个电动轮装置的转矩分配，同时根据加速踏板位置信号、制动踏板位置、位移传感器、陀螺仪和加速传感器信号模拟轮毂电机装置的运动状态，并驱动轮毂电机装置驱动轮毂电机转动；步骤300、电动汽车的电控单元ECU计算后的信号传递至模式控制器，模式控制器将通过电信号控制轮毂电机装置中的能量辅助装置的工作，同时并电控单元通过CAN总线实时的接收能量辅助装置的反馈信号。进一步地，轮毂电机装置的控制采用三项6状态，两两导通，霍尔位置传感器实时将3路位置信号送入ECU控制器，ECU控制器通过CAP接口捕捉，并经过电控单元ECU计算得出6路PWM控制信号，在电控单元ECU中采用T13定时器作为PWM波的发生中断，周期为50μs，T12定时器定时启动A/D转换，周期为800μs，通用定时器T2/T3，完成前进、后退、停止操作的状态实时检查，周期为1μs。进一步地，其中PWM的调制方式采用半桥调制方式，上桥臂常通或常断，下桥臂PWM斩波，同时轮毂电机装置采用电流闭环方式，对电动轮驱动装置的电磁转矩进行控制。进一步地，同时电动轮驱动装置采用电流闭环方式，对电动轮驱动装置的电磁转矩进行控制，模式控制器中将辅助控制装置分为辅助制动模式，能量控回收模式，辅助制动模式将根据陀螺仪和加速传感器确定车身状况，并在高速制动时和斜坡制动时介入，其中蓄电池包括主驱动电池和副电池组，且所述副电池组通过CAN总线电性连接能量辅助装置。另外本专利技术还设计了一种电动汽车单控制器耦合驱动装置，包括轮毂电机装置和控制其工作的驱动控制系统，所述轮毂电机装置包括轮毂、主轴、后端盖、转子、定子和定子支架，所述定子支架包括轴套、中撑盘和绕线定子座，且所述轴套、中撑盘和绕线定子座一体成型，且所述轴套固定套装在主轴上，所述绕线定子座侧表面设置有铜圈环，且所述铜圈环一侧表面安装有闭合铝框圈，所述后端盖和轴套之间的主轴的轴身上套装有副定子座，且所述副定子座通过轴承套装在主轴上，且所述轴承的一侧设置有滑环，所述副定子座相对于闭合铝框圈的位置设置有副向绕组，所述副定子座和中撑盘之间设置有驱动控制单元，所述后端盖内圈设置有内凹盘。进一步地，所述内凹盘和后端盖连接处并列设置有齿条环和刹车盘，且所述刹车盘位于齿条环的外侧，所述主轴延伸出内凹盘的轴身上连接有配套盖，且所述主轴的末端连接有电机轮内悬架，所述电机轮内悬架底部的配套盖上安装有能量辅助装置，所述主轴的通过紧固件连接有角度钢架，所述能量辅助装置通过齿轮啮合在齿条环上。进一步地，所述能量辅助装置包括功率电机，所述功率电机的输出轴上安装有行星轮组，其中行星轮组的太阳轮的输出轴通过锥齿轮啮合在齿条环上，所述行星轮组的一端安装有轴向减震架，且太阳轮的输出轴通过单级扭振减震器安装在轴向减震架上。进一步地，所述驱动控制系统包括驱动控制单元ECU、蓄电池组、轮毂电机装置以及安装在轮毂电机装置上的能量辅助装置、模式控制器和传感器组、驱动控制单元ECU在通电状态下通过CAP接口主动接收传感器组的经过A/D转换后的检测信号，经过驱动控制单元ECU计算后的信号传递模式控制器进行电动车状态匹配，同时将反馈信号传递至驱动控制单元ECU，驱动控制单元ECU根据反馈的信号，驱动带控制器的逆变器驱动轮毂电机装置的工作，同时模式控制器中的独立MCU单元将控制能量辅助装置的工作，其中蓄电池组包括主驱动电池组和副驱动电池组，且主驱动电池组合副驱动电池组被驱动控制单元ECU和MCU单元独立控制，能量辅助装置连接在模式控制器和副驱动电池组的电性回路上。进一步地，其中传感器组包括加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、转角信号传感器、陀螺仪和加速传感器，而传感器组的检测信号被驱动控制单元ECU捕捉，并通过调理电路进行轮毂电机装置驱动的转矩分配。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的通过单驱动控制单元ECU实现两个电机的协调控制的数据交互，同时消除的CAN总线的通信环节，保证了电动汽车轮毂驱动的双电机直线行驶的同步转动，以及合理的转矩分配，同时提供了转向行驶的快速转矩分配下的差速转动；(2)本专利技术的驱动装置的轮毂电机中轮毂电机在定子支架的侧面上安装闭合铝框圈和副向绕组组成的副向定子和副转子的驱动结构，并通过安装在主轴上的滑环进行副向绕组的电性连接，当轮毂电机工作时，电动汽车中的霍尔位置传感器将转子位置信息传递至驱动控制单元，并通过驱动控制单元进行转矩的分配，当转子转动若干个相位时，通过滑环进行副向绕组的通电，从而驱动副向绕组和闭合铝框圈之间的工作，从而在转子工作时提供补充的扭矩密度，使得电动汽车的轮毂电机在单驱动器的控制下驱动响应更迅速，从而更合理的进行转矩分配。附图说明图1为本专利技术的驱动控制流程图；图2为本专利技术的驱动装置框图；图3为本专利技术的整体剖面结构示意图；图4为本专利技术的曲度弹簧钢结构示意图；图5为本专利技术的能量辅助装置结构示意图；图6为本专利技术的轮内减震装置结构示意图。图7为本专利技术的止位环横剖面结构示意图。图中标号：1-轮毂；2-主轴；3-后端盖；4-转子；5-定子；6-定子支架；7-铜圈环；8-闭合铝框圈；9-副定子座；10-轴承；11-滑环；12-副向绕组；13-驱动控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤100、电动汽车的电控电源ECU在主电源接通时主动接收加速踏板位置信号、制动踏板位置信号、电机电流信号以及霍尔位置传感器提供的转子位置信号，进行计算分配；步骤200、电控单元ECU将计算信号转化为PWM调节，决定两个电动轮装置的转矩分配，同时根据加速踏板位置信号、制动踏板位置、位移传感器、陀螺仪和加速传感器信号模拟轮毂电机装置的运动状态，并驱动轮毂电机装置驱动轮毂电机转动；步骤300、电动汽车的电控单元ECU计算后的信号传递至模式控制器，模式控制器将通过电信号控制轮毂电机装置中的能量辅助装置的工作，同时并电控单元通过CAN总线实时的接收能量辅助装置的反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤100、电动汽车的电控电源ECU在主电源接通时主动接收加速踏板位置信号、制动踏板位置信号、电机电流信号以及霍尔位置传感器提供的转子位置信号，进行计算分配；步骤200、电控单元ECU将计算信号转化为PWM调节，决定两个电动轮装置的转矩分配，同时根据加速踏板位置信号、制动踏板位置、位移传感器、陀螺仪和加速传感器信号模拟轮毂电机装置的运动状态，并驱动轮毂电机装置驱动轮毂电机转动；步骤300、电动汽车的电控单元ECU计算后的信号传递至模式控制器，模式控制器将通过电信号控制轮毂电机装置中的能量辅助装置的工作，同时并电控单元通过CAN总线实时的接收能量辅助装置的反馈信号。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，其特征在于：轮毂电机装置的控制采用三项6状态，两两导通，霍尔位置传感器实时将3路位置信号送入ECU控制器，ECU控制器通过CAP接口捕捉，并经过电控单元ECU计算得出6路PWM控制信号，在电控单元ECU中采用T13定时器作为PWM波的发生中断，周期为50μs，T12定时器定时启动A/D转换，周期为800μs，通用定时器T2/T3，完成前进、后退、停止操作的状态实时检查，周期为1μs。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，其特征在于：其中PWM的调制方式采用半桥调制方式，上桥臂常通或常断，下桥臂PWM斩波，同时轮毂电机装置采用电流闭环方式，对电动轮驱动装置的电磁转矩进行控制。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车单控制器耦合驱动装置的工作方法，其特征在于：同时电动轮驱动装置采用电流闭环方式，对电动轮驱动装置的电磁转矩进行控制，模式控制器中将辅助控制装置分为辅助制动模式，能量控回收模式，辅助制动模式将根据陀螺仪和加速传感器确定车身状况，并在高速制动时和斜坡制动时介入，其中蓄电池包括主驱动电池和副电池组，且所述副电池组通过CAN总线电性连接能量辅助装置。5.一种电动汽车单控制器耦合驱动装置，其特征在于：包括轮毂电机装置和控制其工作的驱动控制系统，所述轮毂电机装置包括轮毂(1)、主轴(2)、后端盖(3)、转子(4)、定子(5)和定子支架(6)，所述定子支架(6)包括轴套(601)、中撑盘(602)和绕线定子座(603)，且所述轴套(601)、中撑盘(602)和绕线定子座(603)一体成型，且所述轴套(601)固定套装在主轴(2)上，所述绕线定子座(603)侧表面设置有铜圈环(7)，且所述铜圈环(7)一侧表面安装有闭合铝框圈(8)，所述后端盖(3)和轴套(601)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟，
申请(专利权)人：北京敬一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11