通信系统技术方案

在一种通信系统中，控制单元(6)和驱动器单元(11)以菊花链连接；每个单元包括相应的绝缘通信电路(13和14)。控制单元在测量周期期间测量从对每个驱动器单元执行发送脉冲信号的响应时间起控制单元与每个驱动器单元之间的通信延迟时间。然后，基于每个通信延迟时间，控制单元向每个驱动器单元发送迁移时间，以使由驱动器单元输出的信号的时刻相等。当每个驱动器单元从控制单元接收到指示每个驱动器单元输出信号的指令时，每个驱动器单元在迁移时间已经过去时输出信号。已经过去时输出信号。已经过去时输出信号。

【技术实现步骤摘要】
通信系统


[0001]本公开涉及一种系统，其中包括主设备(master)和多个从设备(slaves)的通信装置以菊花链(daisy chain)形式相互通信。

技术介绍

[0002]例如，专利文献1提出了一种所谓轮内电机(in
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wheel motor)，其中作为电动车辆中的车辆驱动源的电机布置在行驶轮中所包括的车轮的内周侧。此外，专利文献2公开了一种电机，其设置有作为与每个电机相应的驱动电路的逆变器以便独立地控制被布置在每个车轮上的电机。此外，专利文献3公开了一种具有轮内结构的逆变器以及相应于该逆变器的电机。
[0003]专利文献1：JP 2006
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166544 A
[0004]专利文献2：JP 2009
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207235 A
[0005]专利文献3：US 9073424 B2

技术实现思路

[0006]这里，假设如专利文献3中的轮内结构，其中在车轮的内周侧中设置电机和逆变器。在这样的轮内结构中，需要用于控制逆变器的ECU(电子控制单元)将驱动信号发送到构成被布置在每个车轮上的逆变器的多个切换元件中的每一个。在这种情况下，由于从ECU到每个车轮的布线距离变长，因此在各个驱动信号之间产生的延迟时间的差异也变大。
[0007]通常，为了防止上臂与下臂之间的短路，对提供给每个切换元件(switching element)的驱动信号提供用于同时关断上臂和下臂的切换元件的死区时间(dead time)。在轮内结构的逆变器中，如果驱动信号之间产生的延迟时间的变化增加，则需要相应地设定更长的死区时间。
[0008]但是，如果设定较长的死区时间，则电机产生的损耗将增加，在低速范围内将出现转矩波动和齿槽效应(cogging)，并且在矢量控制中的电流过零点处增益将降低，导致电机可控性的劣化。
[0009]本公开的一个目的是提供一种通信系统，其能够使从主设备发送到以菊花链形式连接的多个从设备的信号的时间差最小。
[0010]根据本公开的第一方面，提供一种设有以菊花链形式连接的通信装置的通信系统。所述通信装置包括主设备和多个从设备，所述多个从设备在所述菊花链中从所述主设备以通信连接顺序从第一位布置到最后。所述主设备和所述多个从设备分别包括相应的绝缘通信电路。所述主设备配置为相对于作为多个从设备中的任何一个的第一从设备，在测量周期期间测量从响应于对所述第一从设备的发送的第一响应时间开始在所述主设备与所述第一从设备之间的第一通信延迟时间。然后，所述主设备配置为(i)基于测量的第一通信延迟时间计算所述第一从设备的第一迁移时间(shift time)，所述第一迁移时间被计算以允许由所述第一从设备输出第一信号的第一时刻与所述多个从设备中的第二从设备输
出第二信号的第二时刻相等，所述第二从设备是除所述第一从设备之外的任何一个从设备，并且(ii)将所述第一迁移时间发送到所述第一从设备。然后，在接收到所述第一迁移时间之后，响应于从所述主设备接收到输出第一信号的指令，所述第一从设备配置为在自从所述主设备接收到输出所述第一信号的指令时的时间经过所述第一迁移时间的时间处执行所述第一信号的输出。
[0011]上述配置可以提供如下效果。当主设备和每个从设备之间的布线距离很长时，假设每个从设备接收到要求输出由主设备发送的信号的指令的时刻彼此不同。在这样的假设中，每个从设备配置为在从主设备发送的迁移时间过去之后输出指令要求的信号。因此，从设备能够同步信号的输出时刻。
[0012]根据作为第一方面的可选方面的第二方面，在所述通信系统中，当所述主设备被激活时，所述主设备分别发送用于识别从设备的多个身份数据，从而向所述从设备分配相应的身份数据。通过这种配置，即使以菊花链连接的从设备数量因系统而异，也能够容易地识别每个从设备。
[0013]根据作为第一方面的可选方面的第三方面，在通信系统中，所述多个从设备配置为分别向被配置为将直流电转换成交流电的电力转换电路中所包含的相应切换元件输出相应的驱动信号。因此，对于电力转换电路例如逆变器，为防止上臂与下臂之间短路而设定的死区时间能够设定得尽量短。这使得可以防止驱动效率降低和可控性劣化。
附图说明
[0014]本公开的目的、特征和优点将从以下参照附图所作的详细描述中变得更加明显。在附图中：
[0015]图1是显示根据第一实施例的控制单元和每个驱动器单元以菊花链连接的配置的图；
[0016]图2显示了两个绝缘通信电路之间的更详细的连接配置；
[0017]图3是更详细地显示图4所示的系统配置的功能框图；
[0018]图4是示意性地显示电动汽车的系统配置的功能框图；
[0019]图5是显示电源接通时的系统运行的流程图；
[0020]图6是显示正常的系统运行的流程图；
[0021]图7是显示对每个IC分配ID的处理的图；
[0022]图8是显示由每个IC执行的时钟频率的校正的图；
[0023]图9是显示IC间的通信延迟时间的测量处理(measurement process)的图；
[0024]图10是显示每个IC的通信延迟时间的示例的图；
[0025]图11是显示通过对每个IC进行指令的迁移来使门驱动信号(gate drive signal)的输出时刻同步的处理的图；
[0026]图12是显示根据第二实施例由控制单元发送给每个驱动器单元的驱动指令的具体示例的图；
[0027]图13是显示要发送的驱动指令数据的示例的图；
[0028]图14是显示根据第三实施例由控制单元发送给每个驱动器单元的驱动指令的具体示例的图；
[0029]图15是显示要发送的驱动指令的数据的示例的图；
[0030]图16是显示根据第四实施例对总延迟时间的校正处理的流程图；
[0031]图17是显示总延迟时间的测量处理的流程图；
[0032]图18是显示总延迟时间的校正结果的示例的图；
[0033]图19是显示根据第五实施例的空间电压矢量的图；
[0034]图20是显示在扇区的一个载波周期中(carrier period)中的三相信号的示例的图；
[0035]图21是显示与图20相应的驱动指令的示例的图；
[0036]图22是显示根据第六实施例，把由每个驱动器单元感测的信息添加到驱动指令的数据包的空闲区域(free area)的处理的图；
[0037]图23是显示根据第七实施例通信中断的状态的图；
[0038]图24是显示由控制单元执行的处理的流程图；
[0039]图25是显示根据第八实施例，关于控制单元中绝缘通信电路的布置的变型的图；
[0040]图26是显示根据第九实施例，关于驱动器单元中绝缘通信电路的布置的变型的图；
[0041]图27是显示根据第十实施例，对于每一相，控制单元和驱动器单元呈菊花链的配置的图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信系统，包括以菊花链的形式相互通信的通信装置，所述通信装置包括：主设备；和多个从设备，所述多个从设备在所述菊花链中从所述主设备以通信连接顺序从第一位布置到最后，其中：所述主设备和所述多个从设备分别包括相应的绝缘通信电路；所述主设备配置为(i)关于作为所述多个从设备中的任何一个的第一从设备，在测量周期期间，测量从响应于向所述第一从设备发送的第一响应时间起在所述主设备与所述第一从设备之间的第一通信延迟时间，(ii)基于测量的第一通信延迟时间计算所述第一从设备的第一迁移时间，所述第一迁移时间被计算以允许由所述第一从设备输出第一信号的第一时刻等于由第二从设备输出第二信号的第二时刻，所述第二从设备是所述多个从设备中除所述第一从设备外的任何一个从设备，以及(iii)将所述第一迁移时间发送给所述第一从设备；和在接收到所述第一迁移时间之后，响应于从所述主设备接收到输出所述第一信号的指令，所述第一从设备配置为在从所述主设备接收到输出所述第一信号的指令的时间起经过所述第一迁移时间的时间处执行所述第一信号的输出。2.根据权利要求1所述的通信系统，其中：响应于被激活，所述主设备配置为发送多个身份数据以分别识别所述多个从设备。3.根据权利要求1所述的通信系统，其中：所述多个从设备配置为分别向配置为将直流电转换为交流电的电力转换电路中所包含的相应的切换元件输出相应的驱动信号。4.根据权利要求3所述的通信系统，其中：所述主设备配置为通过空间矢量法生成将分别发送给所述多个从设备的驱动指令，以及在所述空间矢量法的控制周期开始时，发送所述驱动指令，每个所述驱动指令包括相应的驱动信号的电平值和所述电平值在所述控制周期中的持续时间；和作为所述多个从设备中的任何一个的所述第一从设备配置为基于所接收到的驱动指令中包含的所述电平值和所述持续时间向所述相应的切换元件输出驱动信号。5.根据权利要求4所述的通信系...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗炯竣，古田善一，大塚茂树，伊藤卓祐，根塚智裕，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社未来瞻科技株式会社，
类型：发明
国别省市：