CN102923127B - 一种电机控制器的标定系统以及混合动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电机控制器的标定系统和混合动力汽车，包括电机控制器、通信单元和标定单元；其中：电机控制器设置有数据端口和CAN接口；电机控制器通过数据端口采集电机运行参数，将电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将按照CAN协议进行处理后的数据传输给CAN接口；通信单元与CAN接口相连，接收按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为CCP的数据；标定单元设置有CCP接口，标定单元通过CCP接口采集CCP的数据。本发明实施例利用目前稳定的CAN总线作为通信方式，使该标定系统具有较强的抗干扰能力，更加适应车辆的电磁环境，本发明实施例还采用CCP标定协议，使该标定系统更加具有通用化，移植性更强。

Description

一种电机控制器的标定系统以及混合动力汽车
技术领域
本发明混合动力汽车技术领域，更具体的说，是涉及一种电机控制器的标定系统以及混合动力汽车。
背景技术
随着使用者对车辆的驾驶性、舒适性和安全性的需求日益提高，人们不得不考虑应用电子控制技术来改善车辆的各项性能指标，同时电控技术也是改善电机性能及排放的主要手段。为了实现对混合动力汽车中电机的精确控制，使电机满足预定的动力性、经济性和低排放目标，就必须对电机进行精确的匹配标定以确定各项控制参数。标定系统的设计直接影响标定工作的精确性。
电机控制器是混合动力汽车动力驱动的核心部件，与电机一起组成电机系统。电机控制器根据汽车行驶的不同状态而响应整车控制指令。电机控制器的标定系统利用已有的控制策略通过修改控制参数或数据，使电机满足规定性能要求的工具。目前，国内在电机控制标定系统的开发没有统一的标准，且抗干扰能力差，不能很好的适应车辆的电磁环境。
发明实用新型内容
有鉴于此，为了解决现有技术中电机控制标定系统的开发没有统一的标准，且抗干扰能力差的问题，一方面，本发明实施例提供了一种电机控制器的标定系统，技术方案如下：
包括电机控制器、通信单元和标定单元；
其中：
所述电机控制器设置有数据端口和控制器局域网络CAN接口；
所述电机控制器通过所述数据端口采集电机运行参数，将所述电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将所述按照CAN协议进行处理后的数据传输给所述CAN接口；
所述通信单元与所述CAN接口相连，接收所述按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据；
所述标定单元设置有CCP接口，所述标定单元通过所述CCP接口采集所述CCP的数据。
优选的，在上述的标定系统，所述标定单元还设置有用于提供标定操作的标定操作界面和处理所述标定操作的标定控制器。
优选的，在上述的标定系统，所述数据端口包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
另外，本发明实施还提供一种混合动力汽车，包括电机控制器的标定系统，所述电机控制器的标定系统包括电机控制器、通信单元和标定单元；
其中：
所述电机控制器设置有数据端口和控制器局域网络CAN接口；
所述电机控制器通过所述数据端口采集电机运行参数，将所述电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将所述按照CAN协议进行处理后的数据传输给所述CAN接口；
所述通信单元与所述CAN接口相连，接收所述按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据；
所述标定单元设置有CCP接口，所述标定单元通过所述CCP接口采集所述CCP的数据。
优选的，在上述混合动力汽车中，所述标定单元还设置有用于提供标定操作的标定操作界面和处理所述标定操作的标定控制器。
优选的，在上述混合动力汽车中，所述数据端口包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
本发明实施例利用目前稳定的CAN总线作为通信方式，使该标定系统具有较强的抗干扰能力，更加适应车辆的电磁环境，本发明实施例还采用CCP标定协议，使该标定系统更加具有通用化，移植性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电机控制器的标定系统的一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电机控制器的标定系统的另一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的数据端口的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，本发明实施例提供了一种电机控制器的标定系统，包括电机控制器1、通信单元2和标定单元3。
其中：
电机控制器1设置有数据端口11和控制器局域网络CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络)接口12；电机控制器1通过数据端口11采集电机运行参数，将电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将按照CAN协议进行处理后的数据传输给CAN接口12；通信单元2与CAN接口12相连，接收按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据；标定单元3设置有CCP(CANCalibrationProtocol，协议通信)接口31，标定单元3通过CCP接口31采集CCP的数据。
电控单元模块1采集电机运行过程中的包括数字参数和模拟参数，再对这些参数进行分析处理和存储，并最终发送到CAN总线上传输给通信单元2。电机控制器1采用CAN总线通信，可方便地与车辆网络系统连接，具有优良的可扩展性。可选的，电控单元模块1的CPU选用摩托罗拉32位微控制器PowerPC563，其主要特性：64位浮点处理单元，主频40～66MHz，512KB的内部Flash，32KB的SRAM，32路10位A/D转换通道，I/O接口可扩展至上百，3个CAN控制模块、2个定时处理单元、2个队列模数转换模块、1个模块化输入输出系统、1个增强型串行信道复用模块等。其I/O电压为5V，内部逻辑电压为2.6V，温度范围为-40℃～+125℃，代码执行速度可达52MIPS。
通信单元2的主要作用在于完成CAN协议和CCP标定协议的转换，通信单元2实现了标定单元3与电机控制器1的数据交互，以及CCP标定协议的生成和解析。其主要包括硬件电路设计和软件设计：
通信单元2的硬件电路包括：通信单元2中的CPU采用摩托罗拉公司的带CAN接口的MC68HC908AZ60A(以下简称HC908)单片机，CAN控制芯片选用高速CAN收发器TJA1040。D12是带并行总线的CCP接口器件，它内部集成了SIE(SerialInterfaceEngine，串行接口引擎)、FIFO(FirstInputFirstOutput，先进先出)存储器、收发器及电压调节器，可与单片机实现高速并行接口；其主端点双缓冲配置增加了数据的吞吐量，从而可以轻松地实现实时数据传送。数据由CAN总线通过TJA1040收发器送到HC908单片机，转换后并行地送到D12，处理转换成CCP数据包格式并通过数据线送至标定单元3。
软件设计方面主要包括三个部分：(1)单片机和外围电路初始化程序；(2)主循环程序；(3)中断服务程序。初始化程序就是面向底层的硬件驱动程序，根据硬件芯片要求进行功能配置和基本外部设备的功能设定；主循环程序需要按照CAN和CCP协议的要求，实现数据的通信；中断服务程序是通信单元中的D12接收到信息包后向通信单元2中的CPU请求中断，CPU进入中断服务程序，判断信息包类型，然后执行相应操作。
本发明实施例利用目前稳定的CAN总线作为通信方式，使该标定系统具有较强的抗干扰能力，更加适应车辆的电磁环境，本发明实施例还采用CCP标定协议，使该标定系统更加具有通用化，移植性更强。
进一步的，参考图2，标定单元3还设置有用于提供标定操作的标定操作界面32和处理标定操作的标定控制器33。标定单元3中的软件在Windows环境下，为用户提供了一个友好、灵活的标定操作界面。标定操作界面可完成试验任务管理、参数采集和数字显示、参数动态显示、数据图形化显示、列表显示通信数据、参数在线修改、MAP图的生成、通信数据保存等功能。
标定单元3主要作用在于完成对标定操作界面和标定控制器的链接。标定控制器完成标定系统上位机平台的标定软件设计，其主要采用VC++语言，在对话框程序基础上集成Matlab语言，动态链接库，链表等技术。
标定人员可使用该电机控制器的标定系统设定检测数据，根据需要修改各参数，上下载MAP数据，进行数据分析。用户可以使用该电机控制器的标定系统检测故障，检测电机状态，标定和优化电机控制参数。开发人员可以使用该电机控制器的标定系统烧写下位机程序，调试代码。三种不同用户拥有不同的使用权限，由标定软件统一管理。
进一步的，参考图3，数据端口11包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
A/D转换器用于采集电机运行过程中的包括电流、电压、转速、温度等各种运行的模拟参数，将其转换为数字量，并将数字量传输给电控单元模块1进行数据处理。
数字信号输入缓冲器用于采集和缓冲电机运行过程中的数字参数，并将数字参数传输给电控单元模块1进行数据处理。
数据端口11还可以包括执行机构驱动电路，执行机构驱动电路用于根据电控单元模块1发出的指令控制电机执行相应的动作。
另外，本发明实施还提供一种混合动力汽车，包括电机控制器的标定系统，上述电机控制器的标定系统包括电机控制器、通信单元和标定单元；
其中：
上述电机控制器设置有数据端口和控制器局域网络CAN接口；
上述电机控制器通过上述数据端口采集电机运行参数，将上述电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将上述按照CAN协议进行处理后的数据传输给上述CAN接口；
上述通信单元与上述CAN接口相连，接收上述按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据；
上述标定单元设置有CCP接口，上述标定单元通过上述CCP接口采集上述CCP的数据。
优选的，在上述混合动力汽车中，所述标定单元还设置有用于提供标定操作的标定操作界面和处理所述标定操作的控制器。
优选的，在上述混合动力汽车中，所述数据端口包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
本发明提供的混合动力汽车，由于采用上述电机控制器的标定系统，同样具有上述技术效果，本文不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电机控制器的标定系统，其特征在于，包括电机控制器、通信单元和标定单元；
其中：
所述电机控制器设置有数据端口和控制器局域网络CAN接口；
所述电机控制器通过所述数据端口采集电机运行参数，将所述电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将所述按照CAN协议进行处理后的数据传输给所述CAN接口；
所述通信单元与所述CAN接口相连，接收所述按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据，完成了所述标定单元与所述电机控制器之间的数据交互，以及CCP标定协议的生成和解析；
所述标定单元设置有CCP接口，所述标定单元通过所述CCP接口采集所述CCP的数据。
2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述标定单元还设置有用于提供标定操作的标定操作界面和处理所述标定操作的标定控制器。
3.根据权利要求1或2所述的标定系统，其特征在于，所述数据端口包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
4.一种混合动力汽车，其特征在于，包括电机控制器的标定系统，所述电机控制器的标定系统包括电机控制器、通信单元和标定单元；
其中：
所述电机控制器设置有数据端口和控制器局域网络CAN接口；
所述电机控制器通过所述数据端口采集电机运行参数，将所述电机运行参数按照CAN协议进行处理，并将所述按照CAN协议进行处理后的数据传输给所述CAN接口；
所述通信单元与所述CAN接口相连，接收所述按照CAN协议进行处理后的数据，将其转换为基于CAN总线的应用协议CCP的数据，完成了所述标定单元与所述电机控制器之间的数据交互，以及CCP标定协议的生成和解析；
所述标定单元设置有CCP接口，所述标定单元通过所述CCP接口采集所述CCP的数据。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车，其特征在于，所述标定单元还设置有用于提供标定操作的标定操作界面和处理所述标定操作的标定控制器。
6.根据权利要求4或5所述的混合动力汽车，其特征在于，所述数据端口包括A/D转换器和数字信号输入缓冲器。
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