一種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)，包括裝置在四輪上的扁平驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)多功能高效錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)(2)、閉環(huán)電機(jī)控制器(3)和車輪傳感器、中央處理單元(4)和操縱傳感器以及輔助能量補(bǔ)充系統(tǒng)(9)和穩(wěn)定系統(tǒng)(10)；中央處理器單元(4)采集所有傳感器和各智能單元的信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制命令，通過總線(15)與閉環(huán)電機(jī)控制器(3)進(jìn)行信息交換并控制風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)(9)、變形翼控制單元(10)適時(shí)工作，控制器(3)依據(jù)中央處理單元(4)的指令并參照采集的傳感器信息計(jì)算各車輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，通過調(diào)速系統(tǒng)控制車輪實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，使四輪或驅(qū)動(dòng)或發(fā)電制動(dòng)或強(qiáng)制制動(dòng)，始終保持輪胎與路面在最佳附著狀態(tài)，延長輪胎壽命，增加續(xù)駛里程，電磁制動(dòng)可以起到ABS的制動(dòng)效果。
【專利說明】—種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是采用四輪直驅(qū)式行走機(jī)構(gòu)的電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)電子差速控制。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，所有的汽車的動(dòng)力傳動(dòng)方式都是經(jīng)過離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、后橋和差速器才能最終驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，這種動(dòng)力傳遞方式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、生產(chǎn)制造成本高、有噪音、易震動(dòng)，而且耗能巨大；而車輛在制動(dòng)時(shí)都是采用接觸式能耗制動(dòng)，因此傳統(tǒng)汽車在制動(dòng)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生噪音和機(jī)件磨損，大量的慣性能量消耗在制動(dòng)裝置上而產(chǎn)生有害的噪音和熱能。
[0003]四輪直驅(qū)式電動(dòng)汽車是由安裝在四個(gè)車輪上的四個(gè)輪轂電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)，它革除了傳統(tǒng)的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，如此不僅使電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，整車重量減少，生產(chǎn)制造成本降低，可使用空間增大，更重要的是使電動(dòng)汽車有限的能源得到高效的轉(zhuǎn)換，汽車運(yùn)動(dòng)的慣性能量被轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來，使電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程增加。但如此以來卻出現(xiàn)了新的問題，由于輪轂電機(jī)在中央處理器的統(tǒng)一指揮下以同樣的角速度旋轉(zhuǎn)，而車輛在行駛過程中由于路面結(jié)構(gòu)狀況的復(fù)雜性，四個(gè)車輪與路面的附著力時(shí)時(shí)刻刻都在變化，再加上車輛轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)四輪的要求，將會(huì)產(chǎn)生汽車轉(zhuǎn)向困難，部分車輪與地面摩擦力加大，加速輪胎的磨損甚至?xí)?duì)輪轂電機(jī)產(chǎn)生損害。
[0004]本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是，提供一種四輪直驅(qū)式電動(dòng)汽車專用的包括電子差速控制、慣性發(fā)電控制和包含ABS的非接觸制動(dòng)控制系統(tǒng)，保證四輪直驅(qū)式電動(dòng)汽車在行駛過程中始終保持四輪與路面具有最佳的附著力和滾動(dòng)性能，制動(dòng)時(shí)能將巨大的慣性能量高效地轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存起來，強(qiáng)制制動(dòng)時(shí)能將車輛制動(dòng)在有效的距離內(nèi)而不出現(xiàn)側(cè)劃和甩尾事故，從而延長電動(dòng)汽車輪胎壽命，使電動(dòng)汽車有限的能量高效循環(huán)和利用。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)，它包括裝置在四輪上的扁平驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)多功能高效錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)，轉(zhuǎn)向角位移傳感器、車輪角速度傳感器、駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)、車體壓力傳感器和閉環(huán)電機(jī)控制器、中央處理器單元，剎車傳感器、加速傳感器、巡航開關(guān)，風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元，變形翼控制單元和能量緩沖池控制ECU ;所述的轉(zhuǎn)向角位移傳感器、車輪角速度傳感器、和駐車機(jī)構(gòu)直接連接在閉環(huán)電機(jī)控制器的相關(guān)端子上，剎車傳感器、力口速傳感器、巡航開關(guān)，風(fēng)洞門位置傳感器，變形翼位置傳感器分別連接到中央處理器的相關(guān)端子上。
[0007]中央處理單元的功能如下:對(duì)剎車傳感器、加速傳感器、巡航開關(guān)的信號(hào)進(jìn)行采集整理，以確定當(dāng)前車輛的狀態(tài)，并通過總線以廣播的方式向四個(gè)閉環(huán)電機(jī)控制器下達(dá)有關(guān)指令，以詢問的方式查看四輪閉環(huán)電機(jī)控制器控制的當(dāng)前四個(gè)車輪的角速度、角位移和車體壓力數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常情況可以報(bào)警并將車輛在兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)間轉(zhuǎn)換，同時(shí)將有關(guān)數(shù)據(jù)送車輛監(jiān)控中心的IXD顯示屏顯示，并依據(jù)四輪車體壓力數(shù)據(jù)命令變形翼穩(wěn)定系統(tǒng)分別產(chǎn)生壓力、升力和阻力；當(dāng)檢測(cè)到巡航開關(guān)閉合信號(hào)后，可以立即下達(dá)命令使車輛進(jìn)入具有AGC功能的全自動(dòng)巡航狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到剎車踏板有信號(hào)時(shí)，中央處理器首先向風(fēng)洞發(fā)電控制單元發(fā)出打開風(fēng)洞發(fā)電風(fēng)門，然后向四個(gè)閉環(huán)電機(jī)控制器下達(dá)剎車發(fā)電命令，隨著剎車踏板的位移增加，四輪電機(jī)發(fā)電量越大，當(dāng)檢測(cè)到車輪速度低到設(shè)定下限或剎車踏板已經(jīng)到極限位置時(shí)，則向閉環(huán)電機(jī)控制器下達(dá)強(qiáng)制剎車命令。
[0008]閉環(huán)電機(jī)控制器是由閉環(huán)電機(jī)控制器主E⑶、外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)、外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)，電磁制動(dòng)定子開關(guān)、發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)、驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器組成，所述的驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器可以是直流調(diào)速系統(tǒng)或者是變頻交流調(diào)速系統(tǒng)；外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)，電磁制動(dòng)定子開關(guān)是一種能夠控制電流大小的可調(diào)開關(guān)。ECU通過總線接受來自中央處理器的命令，通過外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)、外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)，電磁制動(dòng)定子開關(guān)、發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)、驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器控制車輪分別進(jìn)入正常行駛、發(fā)電制動(dòng)和電磁強(qiáng)制制動(dòng)三種方式，同時(shí)采集轉(zhuǎn)向角位移傳感器、車輪角速度傳感器、駐車機(jī)構(gòu)和車體壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生最佳的車輪轉(zhuǎn)速控制信號(hào)、發(fā)電勵(lì)磁信號(hào)和電磁制動(dòng)控制電壓信號(hào)，同時(shí)將當(dāng)前本車輪的角速度、角位移和車體壓力數(shù)據(jù)上傳至中央處理器。
[0009]風(fēng)洞發(fā)電控制單元接收到發(fā)電命令后，依據(jù)當(dāng)前的車速控制風(fēng)洞風(fēng)門的開度，以達(dá)到最大的風(fēng)阻和發(fā)電量。
[0010]能量緩沖池控制EOT接受制動(dòng)發(fā)電和風(fēng)洞發(fā)電的輸入，該E⑶可以檢測(cè)輸入電壓的高低，并按照設(shè)定的門限電壓將輸入導(dǎo)向充電回路或是能量緩沖池。
[0011]變形翼穩(wěn)定系統(tǒng)接受中央控制單元的命令，控制變形翼執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)車輛產(chǎn)生壓力、升力和阻力，達(dá)到平穩(wěn)車輛運(yùn)行，節(jié)約能源的目的。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下述優(yōu)點(diǎn):采用本發(fā)明沒有傳統(tǒng)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，能源利用效率提高；利用車輛慣性發(fā)電制動(dòng)和風(fēng)阻發(fā)電制動(dòng)，不僅可以充分利用廢棄能量增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，還克服了傳統(tǒng)的機(jī)械磨損、噪音和有害熱能；采用智能四輪閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)不僅可以使車輪與地面始終保持最佳附著狀態(tài)，沒有滑動(dòng)摩擦，延長輪胎壽命，冋時(shí)電磁制動(dòng)系統(tǒng)可以起到ABS的制動(dòng)效果，使車輛更加安全。
[0013]本發(fā)明的詳細(xì)工作原理和工作過程如下:插入1C卡全車上電，中央處理單元、閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)上電初始化；中央處理單元首先檢測(cè)駐車系統(tǒng)是否釋放、風(fēng)洞門是否關(guān)閉、變形翼是否復(fù)位、四個(gè)閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)是否正常，如果上述檢查通過，中央處理單元進(jìn)入巡檢待命狀態(tài)，依據(jù)司機(jī)的不同操作產(chǎn)生相應(yīng)的操作命令通過總線系統(tǒng)傳送到閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)。
[0014]1、加速踏板被踩下，當(dāng)中央處理單元檢測(cè)到加速踏板被踩下后立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)下達(dá)車輛起步的命令，該命令依據(jù)踏板位移的大小可以產(chǎn)生3?10秒的加速起步命令，起步完成后，中央處理單元依據(jù)踏板位移的大小計(jì)算當(dāng)前的行車速度，其計(jì)算方法是依據(jù)踏板的最大位移量和本車設(shè)定的最高行駛速度確定當(dāng)前行車速度；當(dāng)車輛速度達(dá)到額定速度的80%時(shí)，中央處理單元將依據(jù)四輪壓力數(shù)據(jù)確定是否使用變形翼來穩(wěn)定行車狀態(tài)確保行車安全，行車速度低于額定速度的80%時(shí)，命令變形翼復(fù)位；當(dāng)加速踏板復(fù)位后，中央處理單元下達(dá)停電命令，車輛處于慣性行車狀態(tài)。
[0015]2、剎車踏板被踩下:當(dāng)中央處理單元檢測(cè)到剎車踏板被踩下后立即向風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)下達(dá)打開風(fēng)門的命令，同時(shí)向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)下達(dá)發(fā)電制動(dòng)的命令，該命令依據(jù)踏板位移的大小可以產(chǎn)生1?5秒的發(fā)電制動(dòng)命令，然后中央處理單元依據(jù)踏板位移的大小和當(dāng)前的行車速度，計(jì)算發(fā)電制動(dòng)勵(lì)磁電流的大小，其計(jì)算方法是依據(jù)剎車踏板的最大位移量和本車設(shè)定的最大勵(lì)磁電流確定當(dāng)前勵(lì)磁電流；當(dāng)中央處理單元檢測(cè)到加速踏板到極限位置時(shí)，立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)下達(dá)電磁制動(dòng)命令，全車進(jìn)入強(qiáng)制制動(dòng)狀態(tài)；如果遇到緊急情況，可以利用手動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)。
[0016]3、巡航開關(guān)被合上:當(dāng)中央處理單元檢測(cè)到巡航開關(guān)閉合的信號(hào)后，立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)下達(dá)保持當(dāng)前速度的命令，該命令可以被剎車信號(hào)和加速信號(hào)暫時(shí)終止，這些信號(hào)撤消后，車輛仍然恢復(fù)巡航速度，直至巡航信號(hào)撤消。
[0017]閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)位后，立即檢測(cè)壓力傳感器的數(shù)據(jù)，并發(fā)送到中央處理單元，置輪轂電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式，然后等待接收控制命令。
[0018]1、起步加速命令:閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)接收到起步加速命令后，按照內(nèi)設(shè)程序在中央處理單元規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將車輪加速到規(guī)定的速度，并適時(shí)采集角位移傳感器、角速度傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算出車輪的最佳速度控制值，保證車輪與路面間有最佳的附著力。
[0019]2、發(fā)電制動(dòng)命令:閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)接收到發(fā)電制動(dòng)命令后，立即將輪轂電機(jī)改成發(fā)電機(jī)模式，按照內(nèi)設(shè)程序在中央處理單元規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將車輪減速到規(guī)定的速度，并適時(shí)采集角位移傳感器、角速度傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算出車輪的最佳勵(lì)磁電流控制值，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下使車輪速度下降，達(dá)到制動(dòng)的目的；同時(shí)閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)還依據(jù)勵(lì)磁電流的大小和車輪速度的高低來確定是將發(fā)電機(jī)輸出直接送充電回路還是送能量緩沖池，確保所有慣性能量得到徹底利用。
[0020]3、強(qiáng)制制動(dòng)命令:閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)接收到強(qiáng)制制動(dòng)命令后，立即將輪轂電機(jī)改成電磁鐵模式，并適時(shí)采集角位移傳感器、角速度傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算出車輪的最佳電流控制值，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下，按照中央處理單元規(guī)定的時(shí)間將車輪減速到規(guī)定的速度，由于是非接觸電磁制動(dòng)；閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)同時(shí)還具有ABS的功能。
[0021]4、自動(dòng)巡航命令:閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)接收到自動(dòng)巡航命令后，立即存儲(chǔ)當(dāng)前的速度值，適時(shí)采集角位移傳感器、角速度傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下，計(jì)算出車輪的最佳速度控制值。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0022]附圖1是本發(fā)明“一種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)”的整體結(jié)構(gòu)示意框圖。圖中⑴為蓄電池，⑵為安裝在四個(gè)車輪上的驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)一體化電機(jī)，⑶為四套功能結(jié)構(gòu)相同的閉環(huán)電機(jī)控制器，⑷為中央處理單元，(5)為加速踏板位置傳感器，(6)為剎車踏板位置傳感器，(7)為駐車制動(dòng)傳感器，⑶為巡航開關(guān)，(9)為風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元，(10)為變形翼控制單元，(11)為能量緩沖池控制ECU，(12)為角位移傳感器，(13)為角速度傳感器，(14)為四輪壓力傳感器，(15)為全車總線。
[0023]附圖2是本發(fā)明的閉環(huán)電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)框圖。圖中⑴為蓄電池，⑵為安裝在四個(gè)車輪上的驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)一體化電機(jī)，(11)為能量緩沖池控制ECU，(12)為角位移傳感器，(13)為角速度傳感器，(14)為四輪壓力傳感器，(16)為外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)，(17)外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)，(18)為電磁制動(dòng)定子開關(guān)，(19)為發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)，(20)為驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器，它可以是直流調(diào)速或者是變頻交流調(diào)速，(21)為閉環(huán)電機(jī)控制器主 ECU。
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0025]實(shí)施例:本發(fā)明主要用于四輪直驅(qū)式電動(dòng)汽車，下面以超小型家庭四輪直驅(qū)式電動(dòng)轎車為例說明本發(fā)明的應(yīng)用和工作原理。
[0026]該車裝置四臺(tái)功率為500W的扁平驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、電磁制動(dòng)多功能電機(jī)⑵，四個(gè)輪胎與電機(jī)直接連接固定，角位移傳感器(12)，角速度傳感器(13)，四輪壓力傳感器(14)利用減震懸架安裝，閉環(huán)電機(jī)控制器(3)就近安裝在距離輪胎最近的車倉內(nèi)以盡量縮短到輪轂電機(jī)的引線，，加速踏板位置傳感器(5)、剎車踏板位置傳感器￠)、駐車制動(dòng)傳感器(7)、巡航開關(guān)(8)直接連接到中央處理單元，中央處理單元安裝在駕駛臺(tái)下，通過總線(15)與閉環(huán)電機(jī)控制器(3)、風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元(9)、變形翼控制單元(10)及其他智能單元連接。
[0027]系統(tǒng)上電后，中央處理單元(4)完成初始化后，等待駐車制動(dòng)傳感器(7)釋放，當(dāng)駐車制動(dòng)傳感器(7)釋放后，中央處理單元(4)檢測(cè)到加速踏板被踩下，立即通過總線以廣播方式向四個(gè)閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)車輛起步命令，該命令依據(jù)踏板位移的大小可以產(chǎn)生3?10秒的加速起步命令，閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)接收到起步加速命令后，按照內(nèi)設(shè)程序在中央處理單元規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將車輪加速到規(guī)定的速度，并適時(shí)采集角位移傳感器
(12)、角速度傳感器(13)和壓力傳感器(14)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出車輪的最佳速度控制值，保證車輪與路面間有最佳的附著力；起步完成后，中央處理單元(4)不斷依據(jù)踏板位移的大小計(jì)算當(dāng)前的行車速度，不斷通過總線以廣播方式向四個(gè)閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)加速或減速命令，閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)按照指令設(shè)定的速度，參照角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)和壓力傳感器(14)的數(shù)據(jù)計(jì)算出適合該車輪的實(shí)際速度，控制調(diào)速系統(tǒng)(20)輸出適度的電流驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)；實(shí)現(xiàn)車輪的閉環(huán)控制；當(dāng)車輛速度達(dá)到額定速度的80%時(shí)，中央處理單元(4)將依據(jù)四輪壓力數(shù)據(jù)確定是否使用變形翼來穩(wěn)定行車狀態(tài)確保行車安全，行車速度低于額定速度的80%時(shí)，命令變形翼復(fù)位；當(dāng)加速踏板復(fù)位后，中央處理單元下達(dá)停電命令，車輛處于慣性行車狀態(tài)；如果行車過程中司機(jī)想使用巡航系統(tǒng)以減輕負(fù)擔(dān)，可以將車輛加速到合適的速度，然后打開巡航開關(guān)(8);中央處理單元(4)發(fā)現(xiàn)巡航開關(guān)
(8)閉合，立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)自動(dòng)巡航命令，該命令可以被剎車信號(hào)和加速信號(hào)暫時(shí)終止，這些信號(hào)撤消后，車輛仍然恢復(fù)巡航速度，直至巡航開關(guān)(8)信號(hào)撤消。閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)接收到自動(dòng)巡航命令后，立即保持當(dāng)前速度，不斷采集角位移傳感器
(12)、角速度傳感器(13)和壓力傳感器(14)的數(shù)據(jù)，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下，計(jì)算出車輪的最佳速度控制值，保證車輛以恒定速度行駛，直至有新的加、減速命令。
[0028]當(dāng)中央處理單元(4)檢測(cè)到剎車踏板被踩下后立即向風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)(9)下達(dá)打開風(fēng)門的命令，同時(shí)向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)發(fā)電制動(dòng)的命令，該命令依據(jù)踏板位移的大小可以產(chǎn)生1?5秒的發(fā)電制動(dòng)命令，然后中央處理單元(4)依據(jù)踏板位移的大小和當(dāng)前的行車速度，計(jì)算發(fā)電制動(dòng)勵(lì)磁電流的大小，其計(jì)算方法是依據(jù)剎車踏板的最大位移量和本車設(shè)定的最大勵(lì)磁電流確定當(dāng)前勵(lì)磁電流；當(dāng)中央處理單元(4)檢測(cè)到加速踏板到極限位置時(shí)，立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)電磁制動(dòng)命令，全車進(jìn)入強(qiáng)制制動(dòng)狀態(tài)；閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)的ECU(21)接收到發(fā)電制動(dòng)命令后，立即控制斷開外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)
(16)、驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器(20),閉合外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)(17)、發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)
(19)，將輪轂電機(jī)(2)改成發(fā)電機(jī)模式，按照內(nèi)設(shè)程序在中央處理單元(4)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)調(diào)整外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)(17)的開度，將車輪減速到規(guī)定的速度；此后閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)⑶的ECU(21)適時(shí)采集角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)和壓力傳感器(14)的數(shù)據(jù)和中央處理單元(4)的剎車指令，計(jì)算出車輪的最佳勵(lì)磁電流控制值，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下使車輪速度下降，達(dá)到發(fā)電制動(dòng)的目的；電能經(jīng)發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)(19)輸出并由能量緩沖池控制ECU(11)決定是直接送充電回路還是送能量緩沖池，確保車輪慣性能量達(dá)到徹底利用。
[0029]當(dāng)中央處理單元(4)檢測(cè)到剎車踏板被踩到極限位置時(shí)，立即向閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)下達(dá)強(qiáng)行制動(dòng)命令，并在30秒內(nèi)時(shí)刻監(jiān)視四輪轉(zhuǎn)速，適時(shí)下達(dá)新的制動(dòng)指令，確保四輪均衡制動(dòng)；閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)接收到強(qiáng)制制動(dòng)命令后，立即斷開發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)(19)，閉合電磁制動(dòng)定子開關(guān)(18)，將輪轂電機(jī)(2)改成電磁鐵模式，此后閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)(3)的ECU(21)適時(shí)采集角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)和壓力傳感器
(14)的數(shù)據(jù)和中央處理單元(4)的強(qiáng)制剎車指令計(jì)算出最佳電流值，控制電磁制動(dòng)定子開關(guān)(18)的開度，在保證車輪與路面間有最佳附著力的情況下，按照中央處理單元規(guī)定的時(shí)間將車輪減速到規(guī)定的速度，此剎車過程由于是非接觸電磁制動(dòng)，具有ABS的功能，可以保證車輛安全制動(dòng)。
[0030]如果遇到緊急情況，車輛在30秒內(nèi)未剎死，可以利用手動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)急。
【權(quán)利要求】
1.一種四輪直驅(qū)電動(dòng)汽車用綜合控制系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于它是由中央處理單元(4)、閉環(huán)電機(jī)控制器(3)，、風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元(9)、變形翼控制單元(10)、能量緩沖池控制ECU(Il)和扁平驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、制動(dòng)一體化輪轂電機(jī)(2)以及相應(yīng)的傳感器陣列組成。
2.如權(quán)利要求1所述的閉環(huán)電機(jī)控制器(3)，是由閉環(huán)電機(jī)控制器主ECU(21)、外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)(16)、外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)(17)，電磁制動(dòng)定子開關(guān)(18)、發(fā)電模式電壓輸出開關(guān)(19)、驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器(20)組成，其主要技術(shù)特征在于該控制器所述的驅(qū)動(dòng)模式調(diào)速器(20)可以是直流調(diào)速系統(tǒng)或者是變頻交流調(diào)速系統(tǒng)；外轉(zhuǎn)子發(fā)電、制動(dòng)模式開關(guān)(17)，電磁制動(dòng)定子開關(guān)(18)是一種能夠控制電流大小的可調(diào)開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的閉環(huán)電機(jī)控制器(3)，其主要技術(shù)特征還在于該控制器可以實(shí)現(xiàn)如下功能: (1)、通過總線(15)接收中央處理單元(4)的各種命令或指令，向中央處理單元(4)傳送壓力數(shù)據(jù)和當(dāng)前速度數(shù)據(jù)； (2)、采集角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)、壓力傳感器(14)的信息并同中央處理單元(4)的速度指令進(jìn)行閉環(huán)運(yùn)算，得到本車輪的最佳轉(zhuǎn)速控制值，實(shí)現(xiàn)電子差速控制； (3)、可以利用車輪的巨大慣性實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)電制動(dòng)； (4)、實(shí)現(xiàn)具有ABS功能的強(qiáng)制電磁制動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的中央處理單元(4)，其主要技術(shù)特征在于它可以實(shí)現(xiàn)如下功倉泛: (1)、通過總線(15)發(fā)布各種命令或指令，接收來自閉環(huán)電機(jī)控制器(3)、風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元(9)、變形翼控制單元(10)的數(shù)據(jù)，適時(shí)啟動(dòng)風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元(9)、變形翼控制單元(10)，實(shí)現(xiàn)輔助發(fā)電、制動(dòng)和行車穩(wěn)定； (2)、采集加速踏板位置傳感器(5)、剎車踏板位置傳感器￠)、駐車制動(dòng)傳感器(7)、巡航開關(guān)(8)的信息，通過運(yùn)算產(chǎn)生各種命令，控制車輛適時(shí)響應(yīng)司機(jī)的指揮； (3)、計(jì)算車輛即時(shí)速度、四輪速差和累計(jì)里程，并向操作臺(tái)ECU發(fā)送以便顯示； (4)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航，減輕駕駛壓力； (5)、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警并在兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求1所述的能量緩沖池控制ECU(Il)，其主要技術(shù)特征在于該ECU可以檢測(cè)車輛制動(dòng)時(shí)輸入電壓的高低，并按照設(shè)定的門限電壓將輸入導(dǎo)向充電回路或是能量緩沖池。
6.如權(quán)利要求1所述的變形翼控制單元(10)，其主要技術(shù)特征在于該控制單元可以接收中央處理單元(4)的命令，控制變形翼產(chǎn)生阻力、升力和壓力，適時(shí)保障車輛節(jié)能平穩(wěn)運(yùn)行。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)洞發(fā)電系統(tǒng)控制單元(9)，其主要技術(shù)特征在于該控制單元可以接收來自中央處理單元(4)的命令，在車輛減速或制動(dòng)時(shí)打開風(fēng)洞門開始發(fā)電并產(chǎn)生車輛阻力間接實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的傳感器陣列包括加速踏板位置傳感器(5)、剎車踏板位置傳感器(6)、駐車制動(dòng)傳感器(7)、巡航開關(guān)⑶、角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)、四輪壓力傳感器(14)、全車總線(15);其主要技術(shù)特征在于所述的加速踏板位置傳感器(5)、剎車踏板位置傳感器出)、駐車制動(dòng)傳感器(7)、巡航開關(guān)(8)直接連接在中央處理單元(4)的相應(yīng)端子上；角位移傳感器(12)、角速度傳感器(13)、四輪壓力傳感器(14)直接連接在閉環(huán)電機(jī)控制器(3)的相應(yīng)端子上。
【文檔編號(hào)】B60K17/16GK104401226SQ201410549612
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】李紅, 張琪 申請(qǐng)人:張琪