CN114670670A - 一种电机控制器、电机控制器的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机控制器、电机控制器的控制方法和装置，涉及电动汽车技术领域。所述电机控制器包括：模式管理模块和至少一功能模块；所述至少一功能模块的每一所述功能模块分别与所述模式管理模块连接；每一所述功能模块分别用于为所述模式管理模块提供目标模式；所述模式管理模块接收所述功能模块发送的指示信息，所述指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。本发明的技术方案覆盖了纯电动汽车电机的电机控制器多种功能实现，以此来高效、可靠的对驱动控制各项功能的进行管理，充分发挥出电机控制器的效能，解决现有技术的电机控制器的功能单一的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电机控制器、电机控制器的控制方法和装置。
背景技术
纯电动汽车的驱动系统主要包含两个核心部分，分别为驱动电机与电机控制器。电机控制器(Motor Control Unit，MCU)是纯电动汽车关键的核心功率电子单元，通过接收整车的行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱使驱动系统按照预期输出动力，来实现车辆的行驶功能。电机控制器本质上是把车辆动力电池输出的直流能转换为所需的交流电，在此基础上驱动电机本体输出机械能的一个控制过程。在早期的纯电动汽车中，驱动系统仅包含以上提到的“电能→机械能(车辆处于电动状态)”或“机械能→电能(车辆处于发电状态)”的能量转换功能以及相应的故障检测、保护机制。随着纯电动汽车技术的快速发展，驱动系统被赋予了更多的功能责任，如：利用电机定子绕组的电感特性，通过电机控制器实现直流母线升压功能；利用电机定子绕组的储能特点以及电机控制器的换能特性实现低温状态下车辆动力电池的速加热功能。目前由于驱动系统被赋予了更多、更复杂的功能，电机控制器原有的工作模式管理方法已经不适用。
发明内容
本发明实施例提供一种电机控制器、电机控制器的控制方法和装置，以解决现有技术的电机控制器的功能单一的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明实施例提供一种电机控制器，包括：
模式管理模块和至少一功能模块；
所述至少一功能模块的每一所述功能模块分别与所述模式管理模块连接；
每一所述功能模块分别用于为所述模式管理模块提供目标模式；
所述模式管理模块接收所述功能模块发送的指示信息，所述指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
可选的，所述功能模块包括：上下电管理服务模块、驱动系统动力服务模块、直流升压服务模块和动力电池速加热服务模块；
所述上下电管理服务模块用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；
所述驱动系统动力服务模块用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；
所述直流升压服务模块用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；
所述动力电池速加热服务模块用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
本发明实施例还提供一种电机控制器的控制方法，应用于如上任一项所述的电机控制器，所述方法包括：
获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
可选的，所述功能模块包括上下电管理服务模块、驱动系统动力服务模块、直流升压服务模块和动力电池速加热服务模块时，根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式，包括：
根据所述当前模式，确定所述电机控制器对应的当前功能；
根据所述电机控制器对应的当前功能，确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足；
若所述电机控制器对应的预设条件满足，则根据所述指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式；否则，则周期性地执行确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足的步骤；
其中，所述上下电管理服务模块用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；所述驱动系统动力服务模块用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；所述直流升压服务模块用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；所述动力电池速加热服务模块用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
可选的，所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为加热模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为动力模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述升压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化模式信息。
可选的，在接收所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息后，所述当前模式为所述加热模式中的速加热控制模式，且所述目标模式为所述扭矩控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的扭矩控制指令信息；或者，
在接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化指令信息后，所述当前模式为所述扭矩控制模式，且所述目标模式为所述速加热控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的速加热指令信息。
可选的，所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为预下高压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
可选的，在接收所述直流升压服务模块发送的恒压升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒流升压模式，且所述目标模式为所述恒压升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
在接收所述直流升压服务模块发送的恒流升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒压升压模式，且所述目标模式为所述恒流升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
可选的，所述当前模式为低压休眠模式时，所述预设条件为空。
本发明实施例还提供一种电机控制器的控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
控制模块，用于根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
本发明的有益效果是：
上述技术方案中，通过在电机控制器上设置模式管理模块和至少一功能模块；每一所述功能模块分别用于为所述模式管理模块提供目标模式；所述模式管理模块接收所述功能模块发送的指示信息，所述指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。本发明将覆盖了纯电动汽车电机的电机控制器多种功能实现，以此来高效、可靠的对驱动控制各项功能的进行管理，充分发挥出电机控制器的效能。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的电机控制器的结构示意图；
图2表示本发明实施例提供的电机控制器的控制方法的流程示意图；
图3表示本发明实施例提供控制方法的模式跳转逻辑框图；
图4表示本发明实施例提供的电机控制器的控制装置的模块示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明针对现有技术的电机控制器的功能单一的问题，提供一种电机控制器、电机控制器的控制方法和装置。
如图1所示，本发明的可选实施例提供一种电机控制器，包括：
模式管理模块20和至少一功能模块；
所述至少一功能模块的每一所述功能模块分别与所述模式管理模块20连接；
每一所述功能模块分别用于为所述模式管理模块20提供目标模式；
所述模式管理模块20接收所述功能模块发送的指示信息，所述指示信息用于控制所述模式管理模块20由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
需要说明的是，所述模式管理模块20包括初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式、扭矩控制模式、转速控制模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式、速加热控制模式。这里，所述至少一功能模块的每一所述功能指示的初始化指令信息，最后都转化为所述初始化模式，即所述模式管理模块20的初始化模式包括任意一功能模块指示的初始化模式。
该实施例中，本发明将复杂的功能需求转化为电机控制器的工作模式需求，其中，设计了12种电机控制器的工作模式，用于保证驱动系统对于整车功能的满足，这12种模式覆盖了纯电动汽车电机控制器所有可能的功能实现，以此来高效、可靠的对驱动控制各项功能的进行管理，充分发挥出电机控制器的效能。本发明所提供的电机控制器具有思路清晰、机理明确、不涉及到系统硬件的变更，易于工程实现等特点，因此具有良好的工程推广价值。
具体地，所述功能模块包括：上下电管理服务模块11、驱动系统动力服务模块12、直流升压服务模块13和动力电池速加热服务模块14；
所述上下电管理服务模块11用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；
所述驱动系统动力服务模块12用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；
所述直流升压服务模块13用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；
所述动力电池速加热服务模块14用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
该实施例中，本发明将所述电机控制器的对整车的服务需求进行分类，具体分为四类，分别设置了为：上下电管理服务模块11、驱动系统动力服务模块12、直流升压服务模块13、动力电池速加热服务模块14，将这四类服务的需求进行归纳，转化为15个模式指令，其中，所述第一初始化模式、所述第二初始化模式、所述第三初始化模式和所述第四初始化模式均对应所述模式管理模块20的初始化模式。本发明的电机控制器设置了12种电机控制器的工作模式，通过对四类、15种需求指令的确定，实现了电机控制器的模式管理，保证电机控制器各项需求功能的高效执行。
如图2所示，本发明的可选实施例还提供一种电机控制器的控制方法，应用上述的电机控制器，所述方法包括：
步骤100，获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
步骤200，根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
该实施例中，可以通过获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。本发明的所述目标模式是按需转换的，而且还得根据当前模式进行判断进行跳转，并不会实现在充电时，要求当前车辆输出扭矩的情况发生，保证了应用所述电机控制器的安全性，本发明还可以在不需要其中某一功能时，取消配置以节约硬件资源。
可选的，所述功能模块包括上下电管理服务模块、驱动系统动力服务模块、直流升压服务模块和动力电池速加热服务模块时，所述步骤200包括，包括：
步骤210，根据所述当前模式，确定所述电机控制器对应的当前功能；
步骤220，根据所述电机控制器对应的当前功能，确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足；
步骤230，若所述电机控制器对应的预设条件满足，则根据所述指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式；否则，则周期性地执行确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足的步骤；
该实施例中，本发明通过对当前模式的预设条件进行判断，若满足预设条件，则根据所述指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式，若不满足，则持续判断所述电机控制器对应的预设条件是否满足，还保证了当前模式不会跳转。本发明通过对预设条件的判断，避免了电机控制器不会接受指示信息后，无条件转换当前模式的弊端。
其中，所述上下电管理服务模块用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；所述驱动系统动力服务模块用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；所述直流升压服务模块用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；所述动力电池速加热服务模块用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
需要说明的是，上述的模式的各个含义如下：
(1)初始化模式包括但不限于：第一初始化模式、第二初始化模式、第三初始化模式、第四初始化模式。“初始化模式”指的是电机控制器在休眠状态下，经控制器局域网络总线(CAN)或硬线信号唤醒后进入到的状态模式，在该模式下电机控制器执行自身的初始化程序，如低压上电自检、接口初始化、外部信号初始化、外部关联设备初始化等。
(2)“低压待机模式”需要在电机控制器初始化完成后才能够进入。该模式表示驱动系统完成了低压上电后的初始化，此时已经具备了执行所有低压相关功能的能力，如信号采集、故障诊断处理、信号输出等，但由于整车未上高压，驱动系统保持在低压等待状态的一种工作模式。
(3)“高压待机模式”同样需要在电机控制器初始化完成后才能够进入。该模式表示驱动系统完成了低压上电后的初始化，同时整车高压上电完成，此时驱动系统具备了执行所有高压相关功能的能力，如动力输出、能量回收等。
(4)“转矩模式”是驱动系统一种重要的工作模式，在整车高压上电完成后，驱动系统根据整车发出的扭矩命令控制驱动电机的动力输出，通过闭环控制实现驱动系统按照整车扭矩命令输出动力，以满足车辆的驾驶需求。
(5)“转速模式”同样是驱动系统重要的工作模式，在整车高压上电完成后，驱动系统根据整车发出的转速命令控制驱动电机的转速输出，通过闭环控制实现驱动系统按照整车转速命令输出，以满足车辆的驾驶需求。
(6)“速加热模式”是在整车高压上电状态下，利用电机定子绕组线圈的电感储能特性以及电机控制器的功率转换功能，利用电机控制器实现对车辆动力电池的快速充放电过程，即通过电流流过动力电池内阻所产生的热量实现电池加热的一种工作模式。
(7)“升压预充电模式”是利用驱动电机定子绕组的电感储能特性，同时利用电机控制器的功率模块组成Buck降压电路，实现直流升压控制过程中对车辆高压系统的预充电功能。
(8)“恒流升压模式”是利用驱动电机定子绕组的电感储能特性，同时利用电机控制器的功率模块组成Boost升压电路，在直流升压控制过程中按照恒定电流方式实现升压功能。
(9)“恒压升压模式”是利用驱动电机定子绕组的电感储能特性，同时利用电机控制器的功率模块组成Boost升压电路，在直流升压控制过程中按照恒定电压方式实现升压功能。
(10)“预下高压模式”是电机控制器等待整车下高压的一种工作模式，此时驱动系统停止动力输出，为后续的整车下高压做准备。
(11)“高压放电模式”是整车下电过程中驱动系统的一种工作模式，此时电机控制器通过控制电机定子绕组线圈中的电流实现高压放电功能，将整车直流高压母线间存储的电能以热量形式在电机中消耗掉，以此来保障整车下电后的高压安全。
(12)“低压休眠模式”指的是电机控制器在整车下电后通过自身的硬件设计进入到低功耗的休眠状态，此时系统消耗极小的电能，等待整车的唤醒信号，以便再次进入到低压初始化的上电流程。
还需要说明的是，上述的第一指示信息包括：所述上下电管理服务模块发送的第一初始化指令信息、低压休眠指令信息、高压待机指令信息、预下高压指令信息、高压放电指令信息、低压待机指令信息中的其中一种；所述第二指示信息包括：第二初始化指令信息、扭矩控制指令信息、转速控制指令信息中的其中一种；所述第三指示信息包括：第三初始化指令信息、恒压升压控制指令信息、恒流升压控制指令信息、升压预充电指令信息中的其中一种；所述第四指示信息包括：第四初始化指令信息、速加热控制指令信息中的其中一种。
该实施例中，所述上下电管理服务模块是整车在上下电过程中需要驱动系统满足的服务模块，该模块中包含了六个指令。
所述第一初始化指令信息的含义为：要求驱动系统进行低压上电后的初始化检测，为后续功能执行做准备。
所述低压待机指令信息的含义为：要求驱动系统完成低压初始化后进入到低压待机状态，此时能够实现低压相关功能(如：系统状态检测、低压类故障检测等)。
所述高压待机指令信息的含义为：要求驱动系统完成低压初始化，进入到高压待机状态，此时系统具备实现高压相关功能(如：输出动力、直流升压、动力电池速加热等)。
所述预下高压指令信息的含义为：要求驱动系统关闭动力(功率)输出，为后续的整车高压下电做准备。
所述高压放电指令信息的含义为：要求驱动系统实施主动放电操作，该操作在车辆动力电池高压供电回路断开后执行，目的为将整车高压直流母线端存留的电量消耗掉，以保证整车下电后的高压安全。
所述低压休眠指令信息的含义为：要求驱动系统在整车高压下电后进入到休眠状态，等待下一次的唤醒。
所述驱动系统动力服务模块是整车关于驱动系统动力需求的服务模块，该模块中包含了三个指令，分别为：
所述第二初始化指令信息的含义为：要求驱动系统在动力输出方面保持在初始化状态，即不输出任何动力。
所述扭矩控制指令信息的含义为：要求驱动系统按照命令扭矩控制电机输出相应动力，以实现车辆动力输出的功能。所述转速控制指令信息的含义为：要求驱动系统按照命令转速控制电机输出相应动力，以实现电机转速按照命令转速输出。
所述直流升压服务模块是利用驱动电机定子绕组的电感储能特性实现提升电机控制器高压直流母线端电压的服务模块，该模块一般用于低压充电桩为车辆实施高压充电的场景(通过电机控制器将低压充电桩输出的电压升高，从而为车辆中的高压动力电池进行充电)。该模块中包含了四个指令，分别为：
所述第三初始化指令信息的含义为：要求驱动系统处于直流升压服务的准备状态，暂不实施直流升压控制。
所述升压预充电指令信息的含义为：要求驱动系统实施“直流升压服务”中的预充电功能，给关联系统中的电容实施充电。
所述恒流升压控制指令信息的含义为：要求驱动系统按照直流升压功能的需求命令电流实施升压控制，保证直流母线电流与命令电流保持一致。
所述恒压升压控制指令信息的含义为：要求驱动系统按照直流升压功能的需求命令电压实施升压控制，保证直流母线电压与命令电压保持一致。
所述动力电池速加热服务模块是利用驱动电机定子绕组的电感储能特性以及电机控制器的换能特性实现车辆动力电池加热的模块，该模块中包含了两个指令，分别为：
所述第四初始化指令信息的含义为：要求驱动系统处于动力电池速加热准备状态，暂不实施直流升压控制。所述速加热控制指令信息的含义为：要求驱动系统实施动力电池速加热控制。
具体得，通过图3的跳转逻辑框图，以及下面预设条件解释上述确定目标模式的具体条件。图3为本发明逻辑实现框图，从图中可以看出，本发明针对12个工作模式定义了33个模式跳转条件，当跳转条件得到满足时，驱动系统执行工作模式间的跳转，以此来满足整车的功能需求。
具体地，所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为加热模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为动力模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述升压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化模式信息。
该实施例中，所述加热模式为速加热控制模式；所述动力模式为扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；所述升压模式为恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种。这里，所述预设条件为图3中的跳转条件5-11的跳转条件。
具体地，所述电机控制器在高压待机模式下，当所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的预下高压指令信息，则图3中的跳转条件12得到满足，此时电机控制器将从所述高压待机模式跳转到所述预下高压模式。
需要说明的是，所述电机控制器在高压待机模式下，如果图3中的跳转条件5、6、7、8、9、10、11、12均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
具体地，在接收所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息后，所述当前模式为所述加热模式中的速加热控制模式，且所述目标模式为所述扭矩控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的扭矩控制指令信息；
这里，所述预设条件为图3中的跳转条件14的跳转条件。
或者，在接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化指令信息后，所述当前模式为所述扭矩控制模式，且所述目标模式为所述速加热控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的速加热指令信息。
这里，所述预设条件为图3中的跳转条件17的跳转条件。
当然，所述电机控制器在转矩模式下，接收到所述驱动系统动力服务发出指令为转速控制后，所述预设条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务发出的高压待机指令信息。这里，所述预设条件为图3中的跳转条件16的跳转条件。
具体地，所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为预下高压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
需要说明的是，所述电机控制器在所述速加热模式下，接收到所述动力电池速加热服务发出指令为第二初始化指令信息后，进行条件判断。当所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为预下高压模式时，所述预设条件是相同的。这里，所述预设条件为图3中的跳转条件15、19、22、24、27、30的跳转条件。
具体地，在接收所述直流升压服务模块发送的恒压升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒流升压模式，且所述目标模式为所述恒压升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；
这里，所述预设条件为图3中的跳转条件26的跳转条件。
或者，在接收所述直流升压服务模块发送的恒流升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒压升压模式，且所述目标模式为所述恒流升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
这里，所述预设条件为图3中的跳转条件29的跳转条件。
具体地，所述当前模式为低压休眠模式时，所述预设条件为空。
需要说明的是，所述低压休眠模式对于所述电机控制器而言是一个下电状态，通常用于整车下电后驱动系统的状态描述，在该模式下，所述电机控制器需要外部唤醒信号进行唤醒，因此该模式无跳转条件。
当然，本发明的预设条件还包括：所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为高压待机模式时。
具体地，所述电机控制器在所述速加热模式下，接收到所述动力电池速加热服务模块发出的第二初始化指令信息后，所述预设条件为图3中的跳转条件13的跳转条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息，且所述电机控制器接收到所述驱动系统动力服务发出的第二初始化指令信息。
具体地，所述电机控制器在所述转矩模式下，接收到所述动力电池速加热服务模块发出的第二初始化指令信息后，所述预设条件为图3中的跳转条件18的跳转条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息，且所述电机控制器接收到所述驱动系统动力服务发出的第二初始化指令信息。需要说明的是，所述电机控制器在转矩模式下，如果跳转条件16、17、18、19均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
具体地，所述电机控制器在所述转速模式下，接收到所述动力电池速加热服务模块发出的第二初始化指令信息后，所述预设条件为图3中的跳转条件21的跳转条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息。当然，所述电机控制器在转速模式下，接收到所述驱动系统动力服务发出指令为转矩控制后，所述预设条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务发出的高压待机指令信息。这里，所述预设条件为图3中的跳转条件20的跳转条件。需要说明的是，所述电机控制器在“转速模式”下如果跳转条件20、21、22均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
具体地，所述电机控制器在所述升压预充电模式、恒流升压模式或者恒压升压模式下，接收到所述直流升压服务模块发出的第三初始化模式后，所述预设条件为图3中的对应的跳转条件23、25或者28的跳转条件为：所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息。需要说明的是，所述电机控制器在升压预充电模式下，如果跳转条件23、24均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
具体地，所述电机控制器在所述预下高压模式下，接收到所述上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息或者高压放电指令信息后，则图3中的对应的跳转条件31或者32得到满足，此时电机控制器将从所述预下高压模式跳转到高压待机模式。同理，所述电机控制器在所述高压放电模式下，接收到所述上下电管理服务模块发出的低压待机信息后，则图3中的对应的跳转条件33得到满足，此时电机控制器将从所述高压放电模式跳转到所述低压待机模式。
具体地，所述电机控制器被唤醒后首先进入到初始化模式，在该模式下进行条件判断，当所述电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的所述低压待机指令信息，则图3中的对应的跳转条件1得到满足，此时所述电机控制器将从初始化模式跳转到低压待机模式。或者，所述电机控制器在初始化模式下进行条件判断，当电机控制器接收到上下电管理服务模块发出的低压休眠指令信息，则图3中的对应的跳转条件2得到满足，此时电机控制器将从初始化模式跳转到低压休眠模式。这里，所述电机控制器在初始化模式下，如果跳转条件1、2均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
具体地，所述电机控制器在低压待机模式下进行条件判断，当电机控制器接收到上下电管理服务模块发出的高压待机指令信息，则图3中的对应的跳转条件3得到满足，此时电机控制器将从低压待机模式跳转到高压待机模式。或者，所述电机控制器在低压待机模式下进行条件判断，当电机控制器接收到所述上下电管理服务模块发出的低压休眠指令信息，则图3中的对应的跳转条件4得到满足，此时电机控制器将从低压待机模式跳转到低压休眠模式。这里，所述电机控制器在低压待机模式下，如果跳转条件3、4均不满足，则持续进行条件判断，直到跳转条件得到满足。
综上所述，本发明提供的上述的逻辑跳转方法实现了电机控制器的模式管理，保证电机控制器各项需求功能的高效执行，且每种情况对应的逻辑跳转去向、逻辑跳转条件均为保证驱动系统对于整车功能的满足的前提，保证了电机控制器实现多功能的同时，还具备安全性。
综上所述，本发明提供了一种电机控制器的控制方法。在该方法中，对整车与驱动系统相关的服务需求进行分类，具体分为四类，分别为：上下电管理服务、驱动系统动力服务、直流升压服务、动力电池速加热服务；将这四类服务的需求进行归纳，转化为15个需求指令。以这四类、15个需求指令为基础，本发明还将以上复杂的功能需求转化为电机控制器的工作模式需求。其中，设计了12种电机控制器的工作模式，用于保证驱动系统对于整车功能的满足，这12种模式覆盖了纯电动汽车电机控制器所有可能的功能实现，以此来高效、可靠的对驱动控制各项功能的进行管理，充分发挥出电机控制器的效能。除以上外，针对这12种电机控制器的工作模式设计了33条跳转机制，通过对四类、15种需求指令的确定实现了电机控制器的模式管理，保证电机控制器各项需求功能的高效执行。
如图4所示，本发明还提供一种电机控制器的控制装置，所述装置包括：
获取模块30，用于获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
控制模块40，用于根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
可选的，所述控制模块40包括：
第一确定单元，用于根据所述当前模式，确定所述电机控制器对应的当前功能；
第二确定单元，用于根据所述电机控制器对应的当前功能，确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足；
第三确定单元，用于若所述电机控制器对应的预设条件满足，则根据所述指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式；否则，则周期性地执行确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足的步骤。
需要说明的是，所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为加热模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为动力模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述升压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化模式信息。
需要说明的是，在接收所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息后，所述当前模式为所述加热模式中的速加热控制模式，且所述目标模式为所述扭矩控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的扭矩控制指令信息；或者，
在接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化指令信息后，所述当前模式为所述扭矩控制模式，且所述目标模式为所述速加热控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的速加热指令信息。
需要说明的是，所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为预下高压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
需要说明的是，在接收所述直流升压服务模块发送的恒压升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒流升压模式，且所述目标模式为所述恒压升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
在接收所述直流升压服务模块发送的恒流升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒压升压模式，且所述目标模式为所述恒流升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
需要说明的是，所述当前模式为低压休眠模式时，所述预设条件为空。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机控制器，其特征在于，包括：
模式管理模块和至少一功能模块；
所述至少一功能模块的每一所述功能模块分别与所述模式管理模块连接；
每一所述功能模块分别用于为所述模式管理模块提供目标模式；
所述模式管理模块接收所述功能模块发送的指示信息，所述指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述功能模块包括：上下电管理服务模块、驱动系统动力服务模块、直流升压服务模块和动力电池速加热服务模块；
所述上下电管理服务模块用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；
所述驱动系统动力服务模块用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；
所述直流升压服务模块用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；
所述动力电池速加热服务模块用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
3.一种电机控制器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至2中任一项所述的电机控制器，所述方法包括：
获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述功能模块包括上下电管理服务模块、驱动系统动力服务模块、直流升压服务模块和动力电池速加热服务模块时，根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式，包括：
根据所述当前模式，确定所述电机控制器对应的当前功能；
根据所述电机控制器对应的当前功能，确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足；
若所述电机控制器对应的预设条件满足，则根据所述指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式；否则，则周期性地执行确定所述电机控制器对应的预设条件是否满足的步骤；
其中，所述上下电管理服务模块用于向所述模式管理模块发送第一指示信息；所述第一指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为上下电模式，所述上下电模式包括：第一初始化模式、低压休眠模式、高压待机模式、预下高压模式、高压放电模式、低压待机模式中的其中一种；所述驱动系统动力服务模块用于向所述模式管理模块发送第二指示信息；所述第二指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为动力模式，所述动力模式包括：第二初始化模式、扭矩控制模式、转速控制模式中的其中一种；所述直流升压服务模块用于向所述模式管理模块发送第三指示信息；所述第三指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为升压模式，所述升压模式包括：第三初始化模式、恒压升压控制模式、恒流升压控制模式、升压预充电模式中的其中一种；所述动力电池速加热服务模块用于向所述模式管理模块发送第四指示信息；所述第四指示信息用于控制所述模式管理模块由当前模式切换为加热模式，所述加热模式包括：第四初始化模式、速加热控制模式中的其中一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为加热模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述目标模式为动力模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息；或者，
所述当前模式为高压待机模式，且所述升压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化模式信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在接收所述动力电池速加热服务模块发送的第四初始化指令信息后，所述当前模式为所述加热模式中的速加热控制模式，且所述目标模式为所述扭矩控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述驱动系统动力服务模块发送的扭矩控制指令信息；或者，
在接收到所述驱动系统动力服务模块发送的第二初始化指令信息后，所述当前模式为所述扭矩控制模式，且所述目标模式为所述速加热控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息，且接收到所述动力电池速加热服务模块发送的速加热指令信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当前模式为所述加热模式、所述动力模式或者所述升压模式，且所述目标模式为预下高压模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在接收所述直流升压服务模块发送的恒压升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒流升压模式，且所述目标模式为所述恒压升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息；或者，
在接收所述直流升压服务模块发送的恒流升压控制指令信息后，所述当前模式为所述恒压升压模式，且所述目标模式为所述恒流升压控制模式时，所述预设条件为接收所述上下电管理服务模块发送的高压待机指令信息。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当前模式为低压休眠模式时，所述预设条件为空。
10.一种电机控制器的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取电机控制器的当前模式以及至少一功能模块发送的指示信息；
控制模块，用于根据所述当前模式和指示信息，控制所述模式管理模块由当前模式切换为所述功能模块对应的目标模式。
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