CN113858971A - 一种集成多功能应用的电机驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成多功能应用的电机驱动控制方法，将MCU软件中若干功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，工作环境包括整车工作环境和台架工作环境；整车工作环境包括转矩闭环模式和转速闭环模式；台架工作环境包括：转矩闭环模式、转速闭环模式、电流闭环模式、老化模式、单板模式。本发明将MCU软件中常见的功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，以满足在不同功能下的应用需求，可以避免在不同应用时现场临时改程序及烧写程序，从而节省调试时间和精力，便于软件代码管理。本发明可以直接通过调试上位机操作进行对应功能应用，提高整体的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动控制领域，特别涉及一种集成多功能应用的电机驱动控制方法。
背景技术
当前行业内的电机驱动控制软件的开发大多数功能应用比较单一，一种应用情况对应一版软件，而当电机控制器应用在不同情况下时，则需要临时改电机控制器程序以满足不同应用需求。比如市场车上售后返回一套三合一电驱动系统需要空转以排查异响问题，则需要改一版能够实现转速环的MCU软件；当需要单板测试PWM信号时，需要改一版能够强制发波的程序；当需要电抗器老化时需要改一版老化程序等等。
作为汽车零部件的电机控制器，虽然最终目的是装配到整车上使用。但是在研发过程中、生产过程中，以及售后问题排查过程中常常需要有不同的功能应用需求，而当前软件架构没法同时做到这一点。
现有技术的缺点是当前MCU软件功能单一，不能同时满足一些常见的应用情况，常常需要根据功能需求现场改代码和重新烧写程序才能满足应用。另外此种情况需要对程序进行区分管理，容易混乱，并且查找起来也麻烦。另一方面，现场临时改程序和烧写程序，使得工作效率偏低。
发明内容
本发明目的是：提出一种集成多功能应用的电机驱动控制方法，通过优化MCU软件架构，将常见和应用较多的功能应用集成到一起，只需要一套代码搭配对应调试上位机即可满足不同应用环境下的功能需求。
本发明的技术方案是：
一种集成多功能应用的电机驱动控制方法，将MCU软件中若干功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，所述工作环境包括整车工作环境和台架工作环境；整车工作环境包括转矩闭环模式和转速闭环模式；台架工作环境包括：转矩闭环模式、转速闭环模式、电流闭环模式、老化模式、单板模式。
作为新能源汽车的零部件产品的电机驱动系统，最终目的是装配到车辆整车上的，所以将整车工作环境作为本提案的默认工作环境，如果需要台架测试则可以直接通过上位机指令切换成台架工作环境。
优选的，所述整车工作环境中，转矩闭环模式是整车控制器根据整车需求下达转矩指令给MCU，MCU处理后进行转矩的输出；所述整车工作环境中，转速闭环模式是MCU根据整车控制器指令和自身判断进行目标转速为0rpm的转速闭环调节。
优选的，所述整车工作环境中，转矩闭环模式为当前整车控制器和电机控制器之间的交互模式，当遇到特定功能需求时，转矩闭环模式切换为转速闭环模式。
优选的，所述台架工作环境中，转矩闭环模式应用于测功机台架上，通过上位机指令直接给出使能指令和转矩大小，输出目标转矩。
优选的，所述台架工作环境中，转速闭环模式是通过上位机指令使电机稳定在目标转速，满足电机空转需求。
优选的，所述台架工作环境中，电流闭环模式应用于电机转矩标定，是通过上位机指令直接输入目标d轴和q轴电流，或者直接输入三相电流Is幅值和角度。
优选的，所述台架工作环境中，老化模式用于电抗器老化，通过上位机指令输出目标电流频率和目标电流幅值的三相电流。
优选的，所述台架工作环境中，单板模式用于电机控制器硬件调试和硬件控制板观测PWM波形，通过上位机指令直接强制触发。
优选的，调试上位机使用与整车CAN通讯不冲突的报文ID作为内部通讯，并且电机驱动控制参数通过调试上位机CAN通讯发送给到DSP，同时存入EEPROM。
优选的，所述特定功能需求包括驻坡功能。
本发明的优点是：
1．本发明的集成多功能应用的电机驱动控制方法，将MCU软件中常见的功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，以满足在不同功能下的应用需求，可以避免在不同应用时现场临时改程序及烧写程序，从而节省调试时间和精力；只需要出一版MCU软件，便于软件代码管理。
2．本发明的集成多功能应用的电机驱动控制方法，可以直接通过调试上位机操作进行对应功能应用，而不需要MCU软件开发人员现场支持，从而可以提高整体的工作效率。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为集成多功能应用的电机驱动控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的集成多功能应用的电机驱动控制方法，将MCU软件中若干功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，所述工作环境包括整车工作环境和台架工作环境；整车工作环境包括转矩闭环模式和转速闭环模式；台架工作环境包括：转矩闭环模式、转速闭环模式、电流闭环模式、老化模式、单板模式。
作为新能源汽车的零部件产品的电机驱动系统，最终目的是装配到车辆整车上的，所以将整车工作环境作为本提案的默认工作环境，如果需要台架测试则可以直接通过上位机指令切换成台架工作环境。
所述整车工作环境中，主要包含转矩闭环模式和转速闭环模式。当前整车控制器和电机控制器之间的交互就是转矩闭环模式，整车控制器根据整车需求下达转矩指令给MCU，MCU处理后进行转矩的输出，这也是新能源汽车最基本的驱动方式。所述整车工作环境中，当遇到一些特定功能需求时，比如驻坡功能，切换为转速闭环模式。转速闭环模式是MCU根据整车控制器指令和自身判断进行目标转速为0rpm的转速闭环调节。所以转矩闭环模式和转速闭环模式是整车工作环境下的最常见功能应用。
台架工作环境中的应用需求主要包括以下：转矩闭环模式、转速闭环模式、电流闭环模式、老化模式、单板模式。
1、所述台架工作环境中，转矩闭环模式应用于测功机台架上，通过上位机指令直接给出使能指令和转矩大小，输出目标转矩。
2、所述台架工作环境中，转速闭环模式是通过上位机指令使电机稳定在目标转速，满足电机空转需求。
3、所述台架工作环境中，电流闭环模式应用于电机转矩标定，是通过上位机指令直接输入目标d轴和q轴电流，或者直接输入三相电流Is幅值和角度。
4、所述台架工作环境中，老化模式用于电抗器老化，通过上位机指令输出目标电流频率和目标电流幅值的三相电流。
5、所述台架工作环境中，单板模式用于电机控制器硬件调试和硬件控制板观测PWM波形，通过上位机指令直接强制触发。
调试上位机可以通过LabVIEW软件开发制作，使用与整车CAN通讯不冲突的报文ID作为内部通讯，并且电机驱动控制参数可以通过调试上位机CAN通讯发送给到DSP，同时存入EEPROM，使得调试参数不因为下电重启而还原。如果需要参数还原，也可以通过上位机进行一键还原。
本发明在具体实施时，重点在于MCU软件架构的重新搭建，并非将各种工作模式的程序简单叠加拼凑，而是要充分考虑各工作模式是否有交差耦合，各功能函数是否可以兼容调用、各变量是否可以重复赋值等。在MCU软件架构的搭建上需要做好前期各项规划，不仅要具体考虑工作模式、函数、变量等信息，也同时需要考虑程序里面的各项功能策略，比如不同工作环境和不同工作模式下的报错逻辑、通讯协议、指令使能条件、函数调用周期、时序逻辑等。另外同一功能策略在不同模式下的应用需求也不一样，比如整车上的扭矩加载斜率和台架上的扭矩加载斜率就可能不一样，台架上的各项保护阈值和整车上的保护阈值未必一样等等，这些都需要根据需求提前规划做好调试接口。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：将MCU软件中若干功能应用集成到一起，通过对应上位机指令进行工作环境和工作模式切换，所述工作环境包括整车工作环境和台架工作环境；整车工作环境包括转矩闭环模式和转速闭环模式；台架工作环境包括：转矩闭环模式、转速闭环模式、电流闭环模式、老化模式、单板模式。
2.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述整车工作环境中，转矩闭环模式是整车控制器根据整车需求下达转矩指令给MCU，MCU处理后进行转矩的输出；所述整车工作环境中，转速闭环模式是MCU根据整车控制器指令和自身判断进行目标转速为0rpm的转速闭环调节。
3.根据权利要求2所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述整车工作环境中，转矩闭环模式为当前整车控制器和电机控制器之间的交互模式，当遇到特定功能需求时，转矩闭环模式切换为转速闭环模式。
4.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述台架工作环境中，转矩闭环模式应用于测功机台架上，通过上位机指令直接给出使能指令和转矩大小，输出目标转矩。
5.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述台架工作环境中，转速闭环模式是通过上位机指令使电机稳定在目标转速，满足电机空转需求。
6.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述台架工作环境中，电流闭环模式应用于电机转矩标定，是通过上位机指令直接输入目标d轴和q轴电流，或者直接输入三相电流Is幅值和角度。
7.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述台架工作环境中，老化模式用于电抗器老化，通过上位机指令输出目标电流频率和目标电流幅值的三相电流。
8.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述台架工作环境中，单板模式用于电机控制器硬件调试和硬件控制板观测PWM波形，通过上位机指令直接强制触发。
9.根据权利要求1所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：调试上位机使用与整车CAN通讯不冲突的报文ID作为内部通讯，并且电机驱动控制参数通过调试上位机CAN通讯发送给到DSP，同时存入EEPROM。
10.根据权利要求3所述的集成多功能应用的电机驱动控制方法，其特征在于：所述特定功能需求包括驻坡功能。
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