CN215793198U - 氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，系统包括：氢燃料电池系统、高压配电箱、动力电池系统、左前驱动轮电机，右前驱动轮电机、左后驱动轮电机，右后驱动轮电机、挡位单元和轮边电机控制器总成；左前驱动轮电机、右前驱动轮电机、左后驱动轮电机和右后驱动轮电机均与轮边电机控制器总成电气连接；高压配电箱与氢燃料电池系统、动力电池系统和轮边电机控制器总成电气连接。本实用新型通过对车辆相对位置的变化判断车辆行进方向，具有很高的可靠性和稳定性。

Description

氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池汽车控制系统领域，尤其涉及一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统。

背景技术

由于带有轮边电机的新能源汽车机小型无人车的普及，一台车上会装有四个甚至更多的驱动电机，由于电机布置位置和方向的不同，导致电机的扭矩方向和转速方向需要根据不同的车辆布置状态进行标定和更改，造成了开发时间的增加和人力的浪费，同时电机数量较多容易人为出错。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，能够通过系统信息进行电机转速和扭矩方向的自学习。

本实用新型提供的一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，系统包括：

氢燃料电池系统、高压配电箱、动力电池系统、左前驱动轮电机，右前驱动轮电机、左后驱动轮电机，右后驱动轮电机、挡位单元和轮边电机控制器总成；

左前驱动轮电机、右前驱动轮电机、左后驱动轮电机和右后驱动轮电机均与轮边电机控制器总成电气连接；

高压配电箱与氢燃料电池系统、动力电池系统和轮边电机控制器总成电气连接。

进一步地，系统还包括：制动踏板和油门踏板；制动踏板和油门踏板与整车 VCU控制器通过信号采集线束电性连接。

进一步地，系统还包括：挡位单元；挡位单元与整车VCU控制器通过信号采集线束电性连接。

系统还包括：GPS多媒体；所述整车VCU控制器与氢燃料电池系统、GPS 多媒体、高压配电箱、轮边电机控制器总成通过通讯信号线电性连接；所述氢燃料电池系统与动力电池系统通过通讯信号线电性连接。

本实用新型提供的有益效果是：适用面广泛，适合带有GPS定位导航功能或者陀螺仪功能的车辆，具有很强的使用价值；通过对车辆相对位置的变化判断车辆行进方向，具有很高的可靠性和稳定性；采用分布式判断，能一个循环确定最终的状态，策略算法的精确性，可有效防止误判。

附图说明

图1是本实用新型一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统的结构图；

图2是本实用新型一种氢能汽车轮边电机电机转速和扭矩方向自学习方法的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，包括以下：

氢燃料电池系统24、高压配电箱25、动力电池系统26、左前驱动轮电机11，右前驱动轮电机12、左后驱动轮电机13，右后驱动轮电机14、挡位单元210和轮边电机控制器总成15；

左前驱动轮电机11、右前驱动轮电机12、左后驱动轮电机13和右后驱动轮电机14均与轮边电机控制器总成15电气连接；

高压配电箱25与氢燃料电池系统24、动力电池系统26和轮边电机控制器总成15电气连接。

系统还包括：制动踏板230和油门踏板240；制动踏板230和油门踏板240 与整车VCU控制器220通过信号采集线束电性连接。

系统还包括：挡位单元210；挡位单元210与整车VCU控制器220通过信号采集线束电性连接。

系统还包括：GPS多媒体250；所述整车VCU控制器220与氢燃料电池系统24、GPS多媒体250、高压配电箱25、轮边电机控制器总成15通过通讯信号线电性连接；所述氢燃料电池系统24与动力电池系统26通过通讯信号线电性连接。

氢燃料电池系统24和动力电池系统26为行驶系统提供行驶所需的电能，高压配电箱25则将这些电能分配给轮边电机控制器总成15，轮边电机控制器总成 15利用这些电能驱动左前驱动电机，右前驱动电机，左后驱动电机，右后驱动电机，并将电机产生的动能直接传递给轮胎，最终实现氢能汽车行驶功能。

GPS多媒体250,通过采集两个时差内的车辆位置信息变化判定车辆的行进方向是前进还是后退D，并将相应信息发送至CAN总线上。

整车VCU控制器220采集挡位单元210的车辆挡位信息，油门踏板240深度信息和制动踏板深度信息，并将挡位信息，油门踏板深度信息和制动踏板深度信息发送到通讯信号线上，并根据驾驶员驾驶意图对电机进行控制，同时发送电机驱动状态驱动状态或者回馈状态至总线。

轮边电机控制器总成15根据VCU发送的驱动扭矩，驱动左前驱动轮电机11，右前驱动轮电机12，左后驱动轮电机13，右后驱动轮电机14，进行驱动扭矩输出，同时发送出执行扭矩和电机当前转速。

清参考图2，一种氢能汽车轮边电机电机转速和扭矩方向自学习方法，应用于一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，包括以下步骤：

S1：氢能汽车上电启动；

S2：所述GPS多媒体250通过采集两个相邻时间段内车辆位置信息变化判定车辆行进方向为前进或者后退，并将行进方向发送至总线上；

S3：所述整车VCU控制器220采集挡位单元210信息，油门踏板240深度信息AC，制动踏板230深度信息PC，并将这些信息发送至总线上，并根据深度信息AC和深度信息PC对电机进行控制，发送驱动扭矩，同时根据驱动状态发送驱动模式状态至总线上；

S4：轮边电机控制器总成15根据整车VCU控制器220发送的驱动扭矩，进行驱动扭矩输出，同时发送出执行扭矩和电机当前转速，并执行一致性匹配。

步骤S3中，所述驱动模式状态包括驱动状态和回馈状态。

步骤S4中，所述一致性匹配，根据不同情况，包括三种，分别为：电机位置转速方向匹配、电机转速与车辆行进方向一致性匹配和电机扭矩和电机转速一致性匹配。

电机扭矩和电机转速一致性匹配的具体过程为：

电机位置转速方向匹配的具体过程为：

S511：设置左前轮和左后轮电机转动逆时针方向为正方向，右前轮和右后轮电机转动顺时针方向为正方向；

S512：若左前轮、左后轮、右前轮、右后轮正方向错误，则进行修正。

电机转速与车辆行进方向一致性匹配的具体过程为：

S611:当当前车辆的行进方向为正时，对四个电机转速进行积分，判定积分结果是否为正，若是,则判定电机转速与车辆行进方向一致性匹配，否则为非一致性不匹配，进入步骤S612；当前车辆的行进方向为负时，对对应时差的电机转速进行积分，判定积分结果是否为负，若是，则判定电机转速与车辆行进方向一致性匹配，否则为非一致性不匹配，进入步骤S612；

S612：若是一致性不匹配，则对四个电机的转速方向同时进行修正，使得电机转速方向与车辆行驶状态保持一致。

电机扭矩和电机转速一致性匹配的具体过程为：

S711：当前挡位为D档，且驱动模式状态为驱动状态时，判定四个电机转速正方向与四个驱动电机扭矩输出正负性是否一致，若是则判定电机扭矩和电机转速一致性匹配，否则，为非一致性匹配，进入步骤S712；

S712:若是一致性不匹配，则修正不匹配的电机扭矩方向，使得电机扭矩和电机转速保持一致。

对各一致性匹配过程中的修正次数还进行计数，每修正一次，计数+1，当修正次数总数大于3时，则不再进行一致性匹配修正。

本实用新型的有益效果是：适用面广泛，适合带有GPS定位导航功能或者陀螺仪功能的车辆，具有很强的使用价值；通过对车辆相对位置的变化判断车辆行进方向，具有很高的可靠性和稳定性；采用分布式判断，能一个循环确定最终的状态，策略算法的精确性，可有效防止误判。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，其特征在于：包括：

氢燃料电池系统(24)、高压配电箱(25)、动力电池系统(26)、左前驱动轮电机(11)，右前驱动轮电机(12)、左后驱动轮电机(13)，右后驱动轮电机(14)、挡位单元(210)和轮边电机控制器总成(15)；

左前驱动轮电机(11)、右前驱动轮电机(12)、左后驱动轮电机(13)和右后驱动轮电机(14)均与轮边电机控制器总成(15)电气连接；

高压配电箱(25)与氢燃料电池系统(24)、动力电池系统(26)和轮边电机控制器总成(15)电气连接。

2.如权利要求1所述的一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，其特征在于：系统还包括：制动踏板(230)和油门踏板(240)；制动踏板(230)和油门踏板(240)与整车VCU控制器(220)通过信号采集线束电性连接。

3.如权利要求1所述的一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，其特征在于：系统还包括：挡位单元(210)；挡位单元(210)与整车VCU控制器(220)通过信号采集线束电性连接。

4.如权利要求2所述的一种氢能汽车轮边电机转速和扭矩方向自学习系统，其特征在于：系统还包括：GPS多媒体(250)；所述整车VCU控制器(220)与氢燃料电池系统(24)、GPS多媒体(250)、高压配电箱(25)、轮边电机控制器总成(15)通过通讯信号线电性连接；所述氢燃料电池系统(24)与动力电池系统(26)通过通讯信号线电性连接。

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