电驱动平台中央驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种新型电驱动平台中央驱动控制系统，所述系统包括：中央驱动控制器、仪表控制器、轮毂电机驱动器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器，其中，中央驱动控制器分别连接仪表控制器、轮毂电机驱动器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器。本发明专利技术技术方案采用四轮驱动转矩控制技术，克服了传统车辆低速大转矩与高速高转速的实时转换，省去了人工换挡的操作过程；采用新型差速转弯技术，能够减少转弯半径，甚至实现原地转弯；采用电驱动，省去了传统机械传动结构、大大增加了车载空间；采用四轮驱动，提高车辆机动性；具有制动能量回馈功能，能够更加有效地利用能源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种新型电驱动平台中央驱动控制系统，所述系统包括：中央驱动控制器、仪表控制器、轮毂电机驱动器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器，其中，中央驱动控制器分别连接仪表控制器、轮毂电机驱动器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器。本专利技术技术方案采用四轮驱动转矩控制技术，克服了传统车辆低速大转矩与高速高转速的实时转换，省去了人工换挡的操作过程；采用新型差速转弯技术，能够减少转弯半径，甚至实现原地转弯；采用电驱动，省去了传统机械传动结构、大大增加了车载空间；采用四轮驱动，提高车辆机动性；具有制动能量回馈功能，能够更加有效地利用能源。【专利说明】电驱动平台中央驱动控制系统
本专利技术涉及武器装备总体
，具体涉及新型军用电驱动平台中央驱动控制系统。
技术介绍
部队要达到快速反应的目标，对战斗车辆提出了新的要求。首先是轻型，即可以通过空运将部队快速部署到敌方占领区的中部或任何一个需要部署的地方；其次，这些车辆还必须具有较高的机动性能，即其车速应该足够高并具有较大的加速度，以最大程度地利用情报、通信、机动性和地形完成作战任务；最后，这些车辆还应具有很小的车辆特征信号(噪声、热特征）和优秀的战场态势感知能力。电驱动相比传统机械传动机构能大大减轻车辆重量以及增加车辆可用空间。电机扭矩的响应时间很短，各个电机扭矩独立可控，轮毂电机具有低速大扭矩、调速范围宽、过载能力强、大功率小体积等优点，因为电驱动平台技术能很好地满足我军新型战斗车辆的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电驱动平台中央驱动控制系统，以解决传统军用机动平台车体重、车体空间小、噪声大、热特征明显的缺点，并能进一步提高机动平台机动性能及能源利用率。根据本专利技术提供的电驱动平台中央驱动控制系统，包括中央驱动控制器、仪表控制器、轮毂电机驱动控制器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器，其中，中央驱动控制器分别连接仪表控制器、轮毂电机驱动控制器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器。优选地，所述中央驱动控制器采用9S12XEP100MAL型单片机。优选地，所述驾驶员操作信号采集器包括低边采集电路、高边采集电路、DA转换隔离电路，其中，低边采集电路和高边采集电路均连接DA转换隔离电路。优选地，轮毂电机驱动器的光电稱合器米用PS2701型光电稱合器。更为具体地，本专利技术提供的电驱动平台中央驱动控制系统，包括：驾驶员操作信号DI、AD采集，CAN报文接收，整车控制策略的分析及计算，中央驱动控制器整车控制指令CAN报文的发送，继电器DO开关指令。依照本专利技术较佳实施例所述的驱动平台中央驱动控制系统，中央驱动控制器采用Freescale 公司的 9S12XEP100MAL 单片机。依照本专利技术较佳实施例所述的驱动平台中央驱动控制系统，驾驶员操作信号采集通过光电耦合器PS2701设计了低边采集电路和高边采集电路，以及DA转换隔离电路。依照本专利技术较佳实施例所述的驱动平台中央驱动控制系统，CAN报文输入输出电路通过高速光耦6N137、PCA82C250芯片设计CAN总线隔离电路。依照本专利技术较佳实施例所述的驱动平台中央驱动控制系统，整车控制策略将车辆运行模式分为起车模式、正常驱动模式、失效保护模式、制动能量回馈模式、空档模式5种，并且轮毂电机控制方式为转矩实时控制。本专利技术的工作过程为：(I)中央驱动控制器上电后进行初始化以及自检，若有错误会自动发出警报。(2 )自检无误后，实时接收DI开关量信号及CAN报文，利用中断函数设置接收信号间隔为1ms。若检测到钥匙START档及电池管理系统上电请求，则发出整车上电指令，整车进行自检。( 3 )整车自检无误，档位置于驱动档/后退档，加速踏板为O，进入起车模式。此时中央驱动控制器给轮毂电机控制器发送起车小转矩CAN指令。(4)根据采集到的加速踏板开度信号、方向盘转角信号，以及轮毂电机控制器、轮毂电机信号，电池状态及工作能力信号，经过中央驱动控制器控制策略计算出四个轮毂电机转矩指令，通过CAN发送给轮毂电机控制器，实时发送时间间隔为50ms，整车进入正常驱动模式。(5)当采集到制动踏板信号，并根据整车行驶状态计算出轮毂电机发电转矩指令以及机械制动转矩与发电转矩的比例关系，让整车满足制动需求的同时尽量多回馈能量，此时车辆处于制动能量回馈模式。(6)档位信息在N档时，整车控制器发送给电机控制器的转矩指令为零，电机处于自由状态，电机随着驱动轮转动，此时车辆为空档模式。(7)当车辆在行驶中发生故障，车辆进入失效保护模式，中央驱动控制器通过故障等级进行相应的报警、限制轮毂电机转矩、以及严重故障时下电停车处理。通过统一的故障代码设定，能及时有效地检测出故障的严重程度、故障原因以及相应故障下中央驱动控制器的故障处理方案。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：电驱动平台中央驱动控制系统能够准确地采集驾驶员的操作指令，判断合理的控制策略，实时计算出转矩控制指令发送给轮毂电机控制器，保证车辆正常、高效的行驶。【专利附图】【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图I为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器信息交互图；图2为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器低边驱动电路图；图3为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器高边驱动电路图；图4为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器低边DI采集电路图；图5为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器高边DI采集电路图；图6为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器高速CAN总线电路图；图7为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器单片机复位电路；图8为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器DA转换隔离电路；图9为本专利技术的电驱动平台中央驱动控制器滤波电路；图10为本专利技术的车辆转弯运动简图；图11为本专利技术的中央驱动控制器与各控制器的控制关系图。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。请参阅图1，电驱动平台中央驱动控制系统信息交互图，DI开关量采集包括倒档开关、驱动档开关、空档开关、点火钥匙ON档、驻车开关、制动踏板开关，AD采集包括加速踏板开度信号、方向盘转角信号，CAN报文信号包括电机、电机控制器状态信号，电池信号，仪表信号以及中央驱动控制器发给电机控制器的整车控制信号，中央驱动控制器通报整车状态信号。如图2和图3所示为驱动电路，驱动能力：稳定工作电流200mA，峰值电流500mA。器件选型：I)光电耦合器PS2701 ;性能指标：工作温度范围-55°C — 100°C，最大的输入电流50mA，最大输入反向电压6V。三极管端最大工作电压40V，电流传输比50% — 300%，典型值为100%。2)三极管 BD135:性能指标：封装T0-126，工作温度一 65°C—150°C，耐压值45V，最大集电极工作电流I. 5A，集电极最大峰电流3A，基极最大工作电流O. 5A，总耗散I. 25ff(Tamb ^ 25°C )，最小放大倍数25，最大饱和压降O. 5V。如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电驱动平台中央驱动控制系统，其特征在于，包括中央驱动控制器、仪表控制器、轮毂电机驱动控制器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器，其中，中央驱动控制器分别连接仪表控制器、轮毂电机驱动控制器、电池管理器、驾驶员操作信号采集器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李正非，刘允，李铁，孔文艳，龚青，
申请(专利权)人：上海电控研究所，
类型：发明
国别省市：