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^1〇49γ ------~-_ 五、發明説明（ Α7 Β7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 以下所述之美國專利申請案係與本案同一天申請，現併 入本案以爲參考。 名稱爲’’Flat Topping Concept”之美國專利申請案（ 代理人案號58,295)，於同一天申請； 名稱爲電動感應式馬達和冷卻之相關方法”之美國專 利申請案（代理人案號5 8,332)，於同一天申請； 名稱爲”用於電動車的自動1 2伏系統”美國專利申請案 (代理人案號58,334)，於同一天申請； 名稱爲’’電動車推進系統”美國專利申請案（代理人案 號58,335)，於同一天申請； 名稱爲’’用於一電動車推進系統馬達控制器之向量控制 板”美國專利申請案（代理人案號58,337)，於同一天申請 9 名稱爲具有一體測試和控制的數位式脈衝寬度調變器 ”美國專利申請案（代理人案號58,338)，於同一天申請； 名稱爲”用於電動車的控制機構”美國專利申請案（代 理人案號58,339)，同一天申請； 名稱爲”用於電源反向器之改良式EMI濾波技術”美國 專利申請案（代理人案號58,340)，同一曰申請； 名稱爲’’電源和基座之間用來偵測漏電流的錯誤偵測電 路”美國專利申請案（代理人案號58，341)，同一曰申請； 名稱爲”電動車繼電器組合，，美國專利申請案（代理人 案號58,3 42)，於同一日申請； 名稱爲’’三相電橋组合”美國專利申請案（代理人案號 (請先閱讀背面之注意填寫本頁) 裝. 訂 線1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐） ^10497 A7 B7 五、發明説明（2 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 58,343)，於同一曰申請； 名稱爲’’具有内建測試的電動車推進系統電橋”美國專 利申請案（代理人案號58,344)，於同一日申請； 名稱爲”用於測試用於一電動車推進系統的電橋之方法 美國專利申請案（代理人案號58,345)，於同一曰申請； 名稱爲”電動車電力分配模組”美國專利申請案（代理 人案號58,346) ’同一曰申請； 名稱爲’’基座控制器，，美國專利申請案（代理人案號 58,347)，同-曰申請； 名稱爲”電動車系統控制單元外殼”美國專利申請案（ 代理人案號58,348)，同一曰申請； 名稱爲’’用於電動車系統控制單元的低成本流體冷卻外 殼”美國專利申請案（代理人案號5S，349)，同一曰申請； 名稱爲”電動車冷卻泵組合，，美國專利申請案（代理人 案號58,350)，同一日申請； 名稱爲”熱散失變壓器線圈 案號58,351) ’同一曰申請； 名稱爲”電動車電池充電器 案58,352)，同—日申請。 美國專利申請案（代理人 美國專利申請案（代理人 發明背景 發明領域 本發明係關於一種向量控制板，更特別地，本發明乃關 於一用於電動車推進系統馬達控制器的向量控制板，本發 5 - 本紙張尺度读用Φ涵函宏进啦/ OXTo \ ▲iiaxir 八Jfc τ ί r r 请先閲讀背面之注意事埃寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（4 ) 用。再者，每個系铉认― 统的兀件都有它自己的冷卻系統，該系 統疋利用強氣流哎县& ， 飞疋強軋泥與液態冷卻聯合。此外，體積 、生產成本、EMI、扯4 錯誤偵測、維修、控制和狀態干擾以 及性皆無法以—可理解的方式得到。 發明之概要 … 纟發月係關於—種用於電動車推進系統馬達控制 器（向量板，本質上它可以因爲限制了相關技藝之缺點而 解決了 一或多個問題。 本發明之特徵及優點將顯示於下列敘述巾，或部分由下 列説明得知，或者可經由實際實施本發明而得知。本發明 的目的和其他優點可藉由下文以及其申請專利範圍和圖式 所特別指出的方法及裝置可得了解。 爲得到上述和其他優點以及根據本發明如所述之實施例 及衍生例，本發明爲一包括驅動汽車之電動馬達之汽車 的馬達控制器提供了多個感測器和一汽車電力控制器。該 汽車電力控制器接收來自一加速感測器和一刹車感測器之 信號，將此用於加速感測器和剎車感測器之信號轉換成一 轉矩値。該馬達控制器包含用以自汽車電力控制器接收該 轉矩値之裝置，用以將該轉矩値轉換爲一轉矩輸出以及用 以根據轉矩輸出而控制馬達之裝置。 應了解前述概要説明以及下列的詳細説明係爲列舉例以 解釋本發明，且提供本發明之進一步解釋如申請專利範園 所示。 7 - 本紙張尺度逋用t國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意填寫本頁) 裝. 訂 線J. · I - I - 31〇497 五、發明説明（ 明之應用甚廣，通常它適合利用於使用電池或是電池和其他電力源（如與一交流發電機耦合的加熱引擎）的電動車 中，現將特別以此方面敘述之。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 袓關技藝之描述 對目前商業上可見的電動車而言，成本和效能是它與其 他以石油爲電力的產品競爭的武器，一般而言，汽車的推 動系統和電池爲汽車之成本和效能競爭中的主要因素。 通常，爲能商業上利用，一電動車推進系統應能提供下 列特徵：（1)等效於-般汽油爲電力之汽車的效能；⑵能平 順地控制汽車之推進；⑶回熱或料；⑷高效率；⑸低成本；（6)自我冷卻；（7)阻止電磁干擾（EMI);⑻錯誤债測和自 我保護M9)自行測試和診斷能力；⑽控制和外部系統的干擾狀態，·⑻安全地操作和維修；⑽彈性式電池充電能力； 和⑽來自主電池的輔助12伏電力。但是，在習知應用中， 電動車推進系統的設計往往f使_馬達和控制器與一組汽 車效能的目標匹酉己，使得常常要犧牲效能以配合實際的馬達和控制器㈣計。此外，亦很少注意到前述可提昇商業 上接受度的特徵。 例如，一典型已知的電動車推進系統包含一Dc馬達、— 阻斷式（chopper-type)馬達控騎、一獨立電池充電器和 ，·且刀佈的控制和狀態指示器。汽車之效能通常不適於高 速公路上駕駛，因其加速不均勻且需要手動變速。此外， 回熱式剁車也不能使用，或者最好是只於高馬達速度時使 本紙張从適用中國國家標準（CNS )八4胁（21〇>^^y 請先閲讀背面之注意填寫本頁) -裝. 、·ιτ I - m —I— A7 B7 h〇497 五、發明説明（

、圖&提供對本發明的進一步了解，該圖被併入並構成 本説明金AA A θ的—部分，該圖例示本發明的一較佳實施例，且 和詳細説明共用解釋本發明之原理。其中 圖所示爲根據本發明的一較佳實施例之電動車推進系統 方塊圖； ' 圖2所7F爲圖！之電動車推進系統之電力分配圖； 圖3所示爲圖1之電動車推進系統之功能圖； 圖4所7JT爲圖i之電動車推進系統之馬達控制器的功能圖 圖5所示爲圖丨之電動車推進系統之冷卻方塊圖； 圖6A所示爲圖1之電動車推進系統之馬達示意圖； 圖6B所示爲圖1之電動車推進系統之分解器示意圖； 圖7所示爲圓4之馬達控制器的向量控制板之示意圖； 圖8所tf爲圖7之向量控制板的數位信號處理器之功能圖 圖9所不爲圖8之數位信號處理器的自動通量控制器 能圖；和 圖10所7F爲圓7之向量控制板的數位閘陣列之功能圖； 圖11爲例示馬達控制器元件軟體的方塊圖； 圖12爲例示馬達控制器軟體的元素初始元件之指示流程 圖； 圖1 3爲例不馬達控制器軟體之底盤控制器I/O元件之指示 流程圖； (請先閲讀背面之注意事^1填寫本頁) •裝- 之功 -8 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製

Sl〇4〇y A7 _____ Β7 i、發明説明（6 ) 圖1 4爲例示馬達控制器軟體之處理控制元件之指示流程 圖； 圖1 5爲例示馬達控制器軟體之處理指令元件之指示流程 圖； 圖1 6爲例示馬達控制器軟體的a/d (類比至數位）輸入 兀i件之指不流程圖； 圖1 7爲例示馬達控制器軟體的錯誤記錄元件之指示流程 圖； 圖1 8爲例示馬達控制器軟體之馬達處理元件的指示流程 圖； 圖1 9例示當在中性的至開始至中性之間的暫態時微控制 器之狀態和情況（事件和動作）之狀態圖； 圖20所示爲一列出圖19之狀態圖的事件及動作之表； 圖2 1例示當在中性至驅動至中性狀態之間的暫態時，微 控制器之狀態和情況（事件和動作）之狀態圖； 圖22所示爲一列出圖21之狀態圖的事件及動作之表； 圖23-25所示爲説明馬達控制器軟體之驅動模式處理元件 的指示流程圖； 圖2 6所示爲當在中性至充電至中性狀態之間的暫態時微 控制器之狀態和情況（事件及動件）之狀態圖； 圖27所示爲當中性至BIT狀態之間的暫態時，例示微處 理控制器之狀態器之狀態和情況（事件和動作）之狀態圖； 圖28所示爲一列示圖27之狀態圖的事件和動作之表； 圖2 9所示爲馬達控制器軟體和驅動模式處理元件之指令 本纸張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） :請先閲讀背面之注意卞^4填寫本頁) 裝. 訂 A7 -------------B7五'發明説明（7 ) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 流程圖。 較佳實施例之説明 以下將詳細敛述本發明的一較佳實施例，其例係顯示於 附圖中。 如圖1所示，係提供—種電動車推進系統J 〇，其包含一系 統控制單元12、一馬達組合體24、一冷卻系統32、一電池 40和一 DC/DC轉換器38。該系統控制單元12包括一冷板 1 4、一電池充電器1 6、一馬達控制器丨8、一電力分配模組 20和一底盤控制器22。該馬達組合體24包括一分解器2ό、 —馬達28和一過濾器30。該冷卻系統包括一油泵單元34和 一輻射器/風扇36。 如圖2所示，電池40用作電動車推進系統1〇之最初電源， 此電池4 0包括（例如）一密封的鉛酸電池、—單極性鋰金 屬硫化電池、一雙極鋰金屬硫化電池等用以提供32〇伏特的 輸出。該電動車推進系統10最好能在一大電壓範圍之下工 作，例如120伏至400伏，以容許因爲負載或放電程度而使 電池40之輸出電壓改變。但是，該電動車推進系統1〇最好 能使用約320伏的一般電池電壓。 電力分配模組20係耦合於電池4〇的輸出，並包括保險絲 、繞線和連接器，以將電池4〇的32〇伏輸出分配至電動車推 進系統10的不同元件上。例如，該電力分配模组2〇將電池 40的320伏輸出分配置馬達控制器18，dc/dc轉換器38， 輻射器/風扇36，油泵單元34和電池充電器16。該電力分

(·請先閲讀背面之注意寧填寫本頁) •裝· 訂 線- ^1〇497 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 配模組20亦將電池40的320伏輸出分配至外接於該電動車 推進系統1 0的不同的汽車附件上。這些汽車附件（例如） 包括一空氣調節系統和其他可能需要3 2 〇伏電源供應的附件 〇 如上所示，與電力分配模組2〇之32〇伏輸出耦合的 DC/DC轉換器3 8可將該電力分配模組2〇的32〇伏輸出轉換 爲12伏。然後DC/DC轉換器38將此12伏輸出供應爲電池充 電器1 6、馬達控制器1 8、底盤控制器2 2和油泵3 4的操作電 力。這些汽車附件包括（例如）汽車燈，一音頻系統和其 他可使用1 2伏電源供應之附件，應了解DC/Dc轉換器3 8可 省略一分開的12伏儲存電池。 如圖6A所示，馬達28是一個3相交流感應式馬達，其每 相具有兩個相同、電性絕緣的繞線（A相之繞線A1*A2、 B相之繞線B1和B2和C相之繞線ci和C2)，以在零速度時 產生高轉拒，而提供可與傳統氣體驅動式引擎相比的功能 。馬達28的軸（未顯示）係耦合於汽車之傳動轴（未顯示 )上，最好是馬達2 8的每相内之兩繞線本質上彼此頂部對 齊，且爲電性相位，以使每一繞線能提供大約相位之全功 率的1/2。同時，馬達28最好能完全密封，並使用噴油式冷 卻’以自轉子和尾端繞線直接除去熱，以増加其可靠性。 現以圖3-5和7-10描述電動車推進系統的操作方式。 如圖3和4所示，電動車推進系統10的元件係經由不同的 資料匯流排而交互連接該資料匯流排可以是習知的電動式 、光學式或光電型式。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (.請先鬩讀背面之注意填寫本頁) .裝. 訂 線 B7 五、發明説明（9 ) 電池充電器1 6接收來自馬達控制器丨8之指令信號，並將 狀態信號送至該控制器1 8，以充電電池4〇。該電池充電器 1 6由一外接的A C電源（未顯示）提供一控制的電池充電電 流最好該AC電流是由一接近丨的電力因素由外部電源送來 ，且最好能符合所期待的未來功率品質標準而有低的調和 失眞。此外，電池充電器16最好被設計爲可與標準的接地 故障電流干擾器以及通常能在其他位置上找到的單相功率 相容。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 油栗單元34和輕射器/風扇36亦接收來自馬達控制器is之 指令信號，並將狀態信號送回該控制器18，如圖5所示，該 電動車推進系統1 〇使用一閉路冷卻系統，該系統包括冷板 14、過濾器30、馬達28、油泵單元34和輻射器/風扇36。 孩冷板14最好是一中空體’其上有一雙側的表面，電池充 電器1 6、馬達控制器1 8和電力分配模组2 〇皆以熱接觸的方 式裝設於該表面上，應了解DC/DC轉換器3 8也可以以熱接 觸方式裝設於該冷板14上。該油泵單元34經由輻射器/風扇 36、冷板14、過濾器3〇使來自馬達28的油儲存槽之油（如 飛機渦輪油）循環，並回經馬達2 8，如圖5所示。熱係利用 輕射器/風扇38而自該油移去，且該油由過濾器3〇過濾，此 過滤器可包含如習知的商業上可利用之油過濾器。此油泵 單元3 4最好能由馬達控制器丨8控制，以提供可變速率的油 流量。應了解圖5的閉路式油冷卻系統能保護電動車推進系 統1 〇免於粗糖的汽車操作環境，因而能增加可靠性並減少 維修的機率。再者，因爲用以潤滑馬達2 8的相同油也可用 ——一 ______- 12 - T關糊1 ( 210x7^^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（10 ) 來冷卻系統控制單元1 2，因而冷卻系統可以更簡化地設計 0 分解器2 6係例示於圖6B中，且其位置接近馬達2 8，以偵 測馬達軸柄之角位置，並提供指示馬達軸柄之角位置之信 號予馬達控制器18與該分解器連接的參考信號線^爲正參 考値或負參考値，以指示馬達軸柄的角位置。來自分解器 的S 1信號線提供表示馬達板的角位置之正或負正弦波値， 且該分解器之S2信號線提供表示馬達軸柄之角位置的一正 或負餘弦1直。 分解器26可包含一商業上可得的分解器或是其他本藝人 士所知的分解器，如下文將詳細描述者，用於分解器26之 參考信號是由馬達控制器1 8所提供。 底盤控制器2 2和馬達控制器1 8接收來自一汽車通訊匯流 排的信號。一般來説，汽車通訊匯流排係作爲不同汽車感 測器之介面以及底盤控制器22和馬達控制器1 8之控制器的 通訊通路，下文將詳細説明之。 該底盤控制器22包含一微處理器爲基礎的數位式和類比 式電子系統，並提供控制及狀態介面给汽車感測器和控制 器及馬達控制器1 8。舉例來説，該底盤控制器2 2經由汽車 通訊匯流排與汽車鑰匙開關、加速器、剎車器和驅動選擇 器開關連接。此底盤控制器22轉譯來自這些開關的信號， 以提供馬達控制器1 8以開啓、驅動模式（如向前、後退和 空檔），馬達轉矩、環流剎車、停止以及内建的測試（B j T ) 指令。最好該底盤控制器22經由一光耦的串聯資料介面與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意嚀14填寫本頁) -裝- 、? 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 幻〇497 at -----Β7____ 五、發明説明（11 ) 馬達控制器1 8通訊’並接收所有送出指令中由馬達控制器 1 8所送出的狀態指令’以確認底盤控制器2 2、汽車和馬達 控制器1 8之間的通訊連線，以及確認汽車是否在適當操作 中，應了解因爲底盤控制器22提供控制和狀態介面予汽車 感測器和控制器及馬達控制器1 8，故而，只要修改一特別 汽車的底盤控制器22 ,即可使電動車推進系統1〇能用於各 種不同的汽車上。 该底盤控制器2 2也可利用在來自位於電力分配模組2 〇内 的電池電流感測器的汽車通訊匯流排上所收到的信號來提 供電池管理的能力。該底盤控制器22轉譯來自電池電流感 應器之信號，提供充電指令予馬達控制器18，並送出一充 電狀癌値予汽車儀表板上的燃料”計，該底盤控制器2 2 尚經由汽車通訊匯流排而連接至汽車控制器，這些控制器 包括里程計、計速器、燈光、診斷和發射控制器、該控制 器2 2並連接一 R S 2 3 2介面，以利系統擴展。 如圖4所示，馬達控制器18包括一低電壓電源供應器42， 一輸入濾波器和DC繼電控制單元44，一向量控制板46以及 第一和第二電橋和各自的閘驅動器48和50。 該低電壓電源供應器42轉換DC/DC轉換器38之12伏輸出 ，以提供+5V，+/-15V和+20V的輸出至輸入濾波器和〇(： 繼電控制單元44、向量控制板46、第一電橋48和第二電橋 50，該低電壓電源供應器42可包含本技藝已知的商業上可 得的電源供應器。 輸入濾波器和D C繼電控制單元44包括用以將電源分配模 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (·請先閱讀背面之注意事^ 填寫本頁 -裝. 、?τ 線J. A7

五、發明説明（u) 组20的320伏輸出分別耦合至第一和第二電橋以和切上之 電子連接。此輸入濾波器和DC繼電器控制單元44包括EMI 之據波、一繼電電路和包括電壓感測電路和—底盤接地失 誤電路等多個不同電路’其中該繼電電路係用以使電力分 配模組20的320伏輸入出各與第一和第二電橋48和5〇之耦 合斷開。最好該#入濾波器和DC繼電器控制單元44能接收來 自向量控制面板4 6之狀態信號（例如b I τ信號），並將該 信號送至該向量控制面板46。 如圖7所示，向量控制面板46包含一微控制器1〇〇、一數 位仏號處理器2〇0、一數位閘陣列3〇〇、一分解器介面4〇〇 和一類比介面500。用於該微控制器1〇〇、數位信號處理器 200和數位閘陣列300之時鐘信號係由一振盪器2〇2所提供 〇 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 ---ΊI^-------裝-- (·請先閱讀背面之注意_事卜4'填寫本頁) 訂 該分解器介面400包括一R/D轉換器402，一參考振盪器 404、多工器406和一 BIT電路408，此分解器介面4〇〇係經 由該多工器406而接收形式為信號S1和S 2之轉動位置量測値。 該R/D轉換器402接著將信號S 1和S2轉換爲數位値。如上 所闡述者，信號S1和S2是由分解器26所產生，且用以指示 馬達28之軸柄的角位置。該分解器介面4〇〇並提供參考信號 予分解器26 ’特別是參考振盪器404產生之參考波形，能經 由多工器406以信號R1的方式供給該分解器26、BIT電路 408執行BIT操作，以測試分解器介面400的操作。 類比介面500包括一 A/D時鐘，多個A/D轉換器504a-d、 多個反anti aliasing濾波器506a-d、多個電流比例器508a- -15 - 本紙張尺度適用巾國@家標準（CNS ) A4^#· ( 210X297公董) "~ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3l〇497 —----- B7____五、發明説明（Π ) d、一過電流偵測器5 1 ο和一個b it電路5 1 2。類比電路5 Ο Ο 接收和處理來自分別位於第一和第二電橋4 8和5 〇上的電流 感測器（未顯示）之形式爲信號、ici、ΙΑ2和IC2之 電流量測値。該電流感測器最好耦合至馬達2 8的線圈A1、 A2、Cl和C2上，上述信號IA1、IC：1、ΙΑ2*Ι€2*由電流 比例器508a-d所接收和比例化。由antiaiiasing遽波器 5〇6a-d滤波，然後由A/D轉換器5〇4a_d轉換爲數位値。上 述過電流偵測器5 1 0偵測電流比例器5 〇 8 a_d内之過電流， 且BIT電路512執行BIT作用，以測試類比電路5〇〇之操作 〇 微控制器100包括（例如）一由Motorola的68HC11微 控制器家族或是其他本藝人士所知的類似裝置中選出之微 控制器。它的主要功能是執行向量控制面板4 6的不同管理 功能。例如，該微控制器】00藉著自底盤控制器22方式與底 盤控制器22通信，此微控制器1〇〇並藉著經數位閘陣列3〇〇 而提供轉矩請求予數位信號處理器2〇〇的方式與此數位信號 處理通信，且與數位閘陣列300通信以執行（例如）不同的 BIT和控制操作。最好該微控制器1〇〇包括ram、ROM和 EEPROM的聯合，以儲存用以控制其操作的程式指令。另 一種方式是某些程式指令或是全部的程式指令能儲存於— 個EPROM 1 12 中。 該微控制器100也能經由一 A/D轉換器110而接收來自— 溫度感測介面104、一 A/D BIT電路106和一電壓傾測介面 108之類比輸入信说。此A/D轉換器11〇最好是微控制器 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX2?7公釐） (諸先閱讀背面之注意事^4填寫本頁 裝. 、1Τ 線 »il 1— 11— . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____ B7 五、發明説明（Μ ) 1 0 0的一部分。 來自溫度感測介面104的類比輸入信號包括由溫度感測器 所送出的溫度信號，該溫度感測器（未顯示）係分別設置 於靠近第一和第二電橋48和50的冷板14上。來自A/D BIT 電路106之類比輸入信號包括用以測試A/D轉換器1 10的電 壓測試信號。來自電壓偵測介面108的類比輸入信號包括由 位於輸入濾波器和D C繼電器控制單元4 4上的電恩偵測器（ 未顯示）所發送的電壓信號。 該數位信號處理器200包含（例如）一 Texas Instrument TMS320C50數位信號處理器或是其他本行技藝者所知的類 似裝置。該數位信號處理器2〇〇的主要功用是實施儲存於一 EPROM 2 04内的轉矩控制程式，該程式並在電動車推進系 統10開始時被載入數位信號處理器2〇〇内的ram中。該數 位信號處理器200也可被程式化，以包括轉矩控制程式。 特別地是，該數位信號處理器2〇〇接收來自分解器介面 400的數位化的轉動位置量測、來自類比介面5〇〇的數位化 電流量測和來自微控制器100的轉矩指令，並使用這些量測 和指令以產生相電愿_信號。如下文將詳細敘述者，這些相 電壓信號被供至數位閘陣列300中，藉此數位式閘陣列3〇〇 產生形式爲閘驅動信號的脈波寬度調變（pWM)電壓波形， 以於馬達28中產生所需要的加速或剎車作用。該相電壓信 號以及PWM電壓波形係根據設計以產生一請求的轉矩輸出 <轉矩控制程式而產生，現將以圖8和9説明由數位信號處 理器200所實施的轉矩控制程式。 請先閲讀背面之注意事& 4'填寫本頁) •裝. 訂 線 -17 - ^10497 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 ) 如圖7所示，微控制器1 0 0經由該數位閘陣列3 〇 〇而送出 一轉矩請求予數位信號處理器200。此轉矩請求對應於由底 盤控制器22送給微控制器100的轉矩指令。但是，由底盤控 制器22送出的轉矩量並不匹配於DSP 200的轉矩請求因爲 轉矩量易受目前情況，如電流溫度、電池供應的能力及電 流速度的影響。這些情況是由微控制器100所感測，且由該 微控制器送出一轉矩請求至聯合此情況的D S P中。 該DSP 200經由類比介面500(圖7)接收馬達中電流量的 資訊，該介面使用A/D轉換器504a、504b、504c及504d 而取樣電流，只有相位A和C的電流爲所需的。如圖8所示 ，來自相位A的電流IA1和IA2由一加法器2 2 4相加，以產 生la，而來自相位C的電流IC1和IC2由加法器226相加，產 生Ic。Idq轉換器20 8將la和Ic轉換爲直流成份id和積分成 份Iq’該成份表示在一同步轉動的參考框内之定子電流要 求向量信號的笛卡兒座標（其詳細解釋見美國專利第 5，168,024號）。 DSP 100乃根據轉矩請求使用其内部的自動通量控制器 (AFC)206執行一邏輯運算。一自動化通量控制器的功能乃 解釋在Schauder的美國專利第5,168,204號中，其内容併 入本文以爲參考。如圖9所示，該AFC 206接收轉矩請求並 產生IdRequest(場成扮）和iqRequest(，轉矩成份），包 含適量的轉矩和場，該場成份係基於轉子和定子上的場， 轉子和定子彼此相對以產生轉矩。若施加最大電恩和請求 額外的轉矩（通是發生在高速時），轉子上的場會降低以

請先M讀背面之注意事^-4'填寫本I 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公羡） 五、發明説明（l6 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 允許較快的速度。因此，若所使用的現在電壓很高，則轉 子將被控制（場減弱控制）以提供較高的車速，但是在這 種場減弱方法中，轉矩和加速皆較低（因爲在高速時加速 要比在低速時加速需要更多的電力）。 目前被施加的電壓Emod係由相減器254自最大可得電壓 EmodRef相減出來。Emod係由電壓向量Vd和Vq取得，該 電壓向量Vd和Vq係由Idq轉換器208經由轉換功能214和 21 8而產生的Id和Iq取得。該Vd和Vq的向量大小 (乂6以1^3§)由單元23 6決定之。此向量大小經過一滤波器 250而產生電壓Emod。該相減結果經過一正比加上倍數處 理（254、256、25 8和260)而控制IDC，以達成增加速度。 此種處理即稱爲一高速轉矩控制，此控制相反於低速的轉 矩處理，該低速轉矩處理係於當剩下足夠電壓（通常在低 速）以加速具最大轉矩的汽車時使用。該低速轉矩處理係 以標號274、276、278、280、282、284 和 286 顯示之。 此處理輸出在目前情況下可得的轉矩（Idh)。 Idh和IDC被比較，且若IDC小於Idh (即沒有足夠的電 壓剩下來），則使用場減弱方法以增加速度。但是若IDC大 於Idh (即有足夠的電壓剩下來），則場不會改變，並可能 得到較高的轉矩和加速，兩種方法都能經由262、264、 268、270、272和292而輸出對應的idRequest(場成份） 並限制IqRequest(轉矩成份）。然後該IdRequest和 IqRequest被用以產生一適當的SlipAngle，此信號是由自 動通量控制器206所輸出。 -19 - 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝. -a 線 9l〇497

J · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 孩SlipAngle相加轉動位置on)，Vd*Vq係被輸入一 lac轉換器210中，以轉換回原來的座標系統。此iac轉換器 210輸出對應的電壓參考信號Vla、Vlb對應於轉矩請求的 Vic予一個平頂（flat_t〇pping)單元212中以在這些參考 信號被施於脈波寬度調變器之前增加信號的大小。 除了實施轉矩控制程式以外，該數位信號處理器2〇〇亦實 施不同的BIT操作、控制功能和診斷測試，以下將再詳細敘 述之。D/A轉換器3 12和3 14用以將該數位信號處理器2〇〇 產生的數位式診斷測試資料在該數位信號處理器2 〇 〇以及一 外部測試裝置（未顯示）之系統的診斷測試期間轉換爲類 比信號。 數位式閘陣列3 0 0包含（例如）一個場可程式化的閘陣列 或是本藝人士已知的其他類似的裝置。通常該數位閘陣列 3〇〇接收來自數位信號處理器200的相電壓信號Va、Vb和 Vc，並產生形式爲閘驅動信號A1U、AIL、B1U、B1L、 C1U、C1L以及閘驅動信號 A2U、A2L、B2U、B2L、 C2U和C2L之PWM電壓波形，以分別驅動第一和第二電橋 4 8和5 0。該數位閘陣列3 0 0同時產生以及經由一光絕緣驅 動器304而發射的不同PWM信號（例如"puMP WM"和 "Chrgr PWM")，以控制油泵單元34和電池充電器16，和 產生不同的控制信號（如”風扇” ' ’’主要繼電器，，、” 預充電/放電繼電器”和”底盤錯誤測試”），以控制上述 輻射器/風扇36、設於輸入滤波和DC繼電器控制單元44上 的”主要和預充電/放電繼電器”（未顯示）和亦設於輸入 (請先閱讀背面之注意事^,+填寫本頁) .裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 . _B7_五、發明説明（l8 ) 濾波和DC繼電器控制單元44的底盤錯誤偵測單元。此外， 該數位閘陣列3 00經由光絕緣驅動器3 04而接收BIT信號（如 "chrgr BIT")和錯誤偵測信號（如”底盤錯誤偵測”），並 經由光絕緣器302而接收操作者啓始的事件停止信號（如 "Stop")。有關該數位閘陣列3 00的更詳細説明將由參考圖 10而描述如下。 如圖10所示，數位閘陣列300包括一個PWM產生器316 ，一空檔時間產生器318、一致能/抑能單元300、控制邏 輯電路322和324，以及一微控制器BIT介面326。同時如 圖10所示，該數位閘陣列300尚包括一微控制器介面和 PWM產生器328、錯誤輸入邏輯330和一光驅動器BIT介面 3 32 ° 來自數位信號處理器200的相電壓信號Va、Vb和Vc係由 PWM產生器316和空檔時間產生器318所接收。該卩从皿產 生器316和空檔時間產生器318由此相電壓信號Va、Vb和 Vc而產生PWM電壓信號AU、Al、BU、BL、CU和CL。 由PWM產生器31 6和空檔時間產生器318所產生的PWM 信號AU、Al、BU、BL、CU和CL各被分成兩個相同的信 號，如此而產生兩組PWM信號。該兩組PWM信號AU、A1、 BU、BL、CU和CL被施加於致能/抑能單元320和控制邏 輯電路322和324上（如圖10所示），以產生閘驅動信號 A1U、AIL、B1U、B1L、C1U和 C1L和閘驅動信號 A2U 、A2L、B2U、B2L、C2U和C2L。來自控制邏輯電路322 的閘驅動信號A1U、A1 L、B 1U、B 1L、C 1 U和C 1 L係經 請先閱讀背面之注意事^次填寫本頁) 裝· -訂 線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l9 ) 由該光驅動器3 06而施加於第一電橋48上，而來自控制邏輯 電路324的閘驅動信號A2U、A2L、B2U、B2L、C2U和 C2L則經由光驅動器308而施於第二電橋50上。 該致能/抑能單元3 2 0能根據微控制器1 〇 〇所產生的BIT 信號而防止PWM信號AU、Al、BU、BL、CU和CL由空標 時間產生器318流至控制邏輯電路322和324。此致能/抑 能單元320經由微控制器介面326而接收來自微控制器1〇〇 的這些BIT信號。一旦微控制器100使該抑能/致能單元 3 20防止卩\^]^1信號八11、八卜；81；、61^、€1；和（：1^由空檔時 間產生器3 18流至控制邏輯電路3 22和3 24時，該微控制器 100能提供它自己的閘驅動信號經由微控制器BIT介面326 送予該控制邏輯電路322和324。因此，該微控制器會不顧 由數位信號處理器2 0 0對數位閘陣列3 0 0所做的控制。微控 制器100如此不顧的控制可預期在（例如）數位信號處理器 2 00故障以及在系統1〇的BIT期間内完成。

該微控制器介面和PWM產生器328包括一 PWM產生器和 用以接收來自微控制器110的指令及產生控制前述的油杲單 元34、電池充電器16、輕射器/風扇36，主要和預充電/ 放電繼電器和底盤錯誤偵測單元的PWM和控制信號之介面 電子，此微控制器介面和PWM產生器328也接收分別來自 底盤錯誤偵測單元和電池充電器1 6的錯誤偵測信號及BIT ，以及操作者啓始的緊急停止信號，並將所收到的信號供 給微控制器1 0 0。 錯誤輸入邏輯330作爲電動車推進系統丨〇内之不同的錯誤 -22 - 本紙張尺度適财關家縣（CNS ) A4規格（210X297公釐)---- 請先閲讀背面之注意事^乂填寫本頁) _裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 31〇497----67 _ 五、發明説明（2〇 ) 和重設電路以及數位閘陣列3 Ο 0之間的介面，當收到適當的 錯誤控制和重設信號時，該錯誤輸入邏輯300即送出一整體 的重設信號控制邏輯電路322和324，這些錯誤控制信號包 括（例如）一來自低電壓電源供應器4 2的低電壓信號、一 操作者啓始的緊急關閉信號，一看守計時器信號、一電源 重設信號、來自分解器介面400的BIT信號和一來自過電池 偵測器5 1 0的一過電流偵測信號，這些重設信號是由微控 制器100所產生的。 該光驅動BIT介面332接收來自光驅動器3 06和3 08之BIT 資料，並將此BIT資料供給微控制器1〇〇，以做處理。來自 該光驅動器306和308之BIT資料將由微控制器1〇〇使用以 測試由控制邏輯線路3 2 2和3 2 4分別提供的閘驅動信號a 1 u 、AIL、B1U、B1L、C1U 和 C1L、和閘驅動信號 A2U、 A2L、B2U、B2L、C2U 和 C2L。來自光驅動器 306 和 3〇8 之BIT資料由該微控制器1 0 0使用，以分別測試第—和第二 電橋。 如上所述，向量控制板4 6上的微控制器丨〇 〇是例如美國 Motorola公司所製述的68HC11微控制器的微控制器1〇〇 。此類微控制器100包括一記憶體，以儲存程式指令和其他 由微控制器1 0 0使用來控制向量控制板4 6的某些操作的資料 ’這些指令亦可被用來改變微控制器100的目前狀態。此微 控制器100的不同狀態（或操作模式）將由下文詳細討論之 〇 极控制器1 0 0的6己憶體内所儲存的程式指令包括微控制器 A7 請先閲讀背面之注意事4、填寫本頁) -裝· 訂 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公楚） 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 ________B7 五、發明説明（21 ) 軟體1000 (圖11)，此微控制器軟體100由十樣要件組成 :元素啓始化要件1〇1〇、底盤控制器1/0 (輸入/輸出）要 件1020、處理控制要件1〇3〇、處理指令要件1〇4〇、A/D ( 類比至數位）輸入要件1050、錯誤記入要件1〇6〇、模式處 理要件1070、驅動模式處理要件1〇8〇、充電模式處理要件 1090和BIT (内建測試）模式處理要件11〇〇、通常來自這 些所有要件的指示是由微控制器1 00使用以監視和接收用來 &制向量控制板4 6的操作之不同的輸入和輸出信號，這些 要件皆被在下文討論。 1.處理控制要件： 此處理控制要件1030包括令微控制器10〇通常用來控制 其操作功能的指示。這些指示由圖14之步驟表示之。在微 控制器1 0 0電源打開以後，即運作不同的内建測試（步驟 4〇1〇)。該内建測試（"BIT")的功能和操作通常是已知的。 在本例中，内建測試能確使微控制器100的主要功能爲可操 作的’且它能與向量控制面板4 6的其他不同要件通訊 ，一旦 這些BIT測試完成，微控制器1〇〇即進入中立模式9〇〇5 (見 例圖19)。 有關上述中立模式9005的其他説明將詳細敘述如下，通 常在中立模式9005下的微控制器1〇〇接收和響應來自底盤 控制器22的狀態請求和模式改變指令，在響應於此狀態請 求指令時，微控制器100會使請求的狀態資訊回到底盤控制 器22 ’有關此底盤控制器22和與此底盤控制器22連接的串 介面的詳細内容已具於同時申請的美國專利申請案第 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNs ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -裝. 訂 31〇497 A7 B7 五、發明説明（22 ) ' 08/258628 號中（Westinghouse Case No. 58,347)，其 名稱爲’’電動車底盤控制器”，與本美國相應案同一天申 请’一模式改變指令將使得微控制器1 0 0被暫態到操作的被 請求模式中，但只有在BIT測試（步驟4010)已成功地完成 時，此超乎中立模式9005的暫態才會被允許。重要地是當 微控制器1 0 0接收到一模式改變指令時，它暫態至不同的操 作模式並非自動的，而是在以狀態之間的暫態之前，須鍵 入不同的次狀態和滿足對應的情況，且顯然地至—操作模 式下，有關微控制器100的這些操作方面的其他細節將於下文 詳細討論之。 接著微控制器1 0 0執行元素啓始化要件i 0〗0的指示（步 驟4020)，此元素啓始化要件的指示將由參考圖12時討論之 〇 在該微控制器1 〇 〇已完成元素啓始化要件的指令執行以後 ，即啓始一個RTI (即時中斷）（步驟4〇3〇)。此即時中斷 係用以管理模式處理要件1〇7〇之指示的執行。例如，微控 制器100每隔百萬分之一秒執行模式處理要件1〇7〇的指示 。因此該即時中斷被設定，以確使微控制器100每隔百萬分 之一秒執行模式處理要件2 〇 7〇之指示。 接著微控制器1〇〇啓始底盤控制器輸入/輸出（1/〇)變數 ，這些變數包括計數器、一指令列和在底盤控制器I/O要件 1020 (將由參考圖13時詳細討論於後）的指示操作期間所 使用的中斷。該中斷對應於微控制器内的一特殊暫存器， 此暫存器用來傳送和接收底盤控制器22之間的資料，詼 (请先閱讀背面之注意事^4'填寫本頁) .裝. 、?τ 線J· 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 -25 -

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 斷無論在該特殊暫存器何時保持資料被送出或是被接收時 被觸發。 然後微控制器1 〇 〇重覆地進入一個執行指示迴路中，如步 驟4050-4 08 0所表示者。 首先在步驟4050中，微控制器1〇〇像隻，，看門狗，，。 68HC11的看門功能及操作爲眾所皆知的，用於此微控制器 100的看門作用被設定爲一預設値。此微控制器1〇〇固定地 由此設定値向下計數此看門作用。在操作期間也可重覆預 設該看門計時器（見圖18的步驟8000)。但是，若在處理护t 制要件1030或模式處理要件1070之指示操作期間發生了錯 誤，則即時中斷工作，導致來自任一要件的指示都不會被 執行（即圖14之步驟4050和圖18之步驟800 0)，接著看門 作用被觸發，且微控制器100將重設它自己。同時無論此微 控制器1 00何時重設它自己，是否同爲一看門錯誤或因電動 車推進系統1 〇被開始與否，微控制器1 ο〇皆會執行如上所述 的不同内建測試作用。 在進行看門作用以後（步驟4050)，該微控制器1〇〇即執 行處理指令要件1040之指示（步驟4060)，接著在再次進 行步驟4050的看門作用之間處理類比至數位（A/D)要件 1050 (步驟4070 )和錯誤匯入要件1060之指示（步驟 (4080)。當然當要件1070的指示被執行時，每隔百萬分之 一秒即會在模式處理要件1070的步驟8000時重設該看門作 用。要件1040、1 050和1060的指示將於下文詳細討論之 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁} .裝. 訂 線

發明説明（24 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 2. 要素啓始化要件 琢要素啓始化要件1 〇丨〇啓始由剩下要件和微控制器軟體 100的104 0-1 1〇〇所使用的要素，用於此要素啓始化要件 1010的指示顯示於圖12的步驟中。在步驟2〇〇〇中，微控制 器1〇〇啓始由數位信號處理器（DSP)2〇〇所使用的不同要素 ，當做此啓始作用時，微控制器1〇〇設定數位閘陣列3〇〇内 的初始要素値。 例如’ 一組由微控制器1〇〇所啓始的要素包括由2〇〇 所使用的時間常數値，以有效操作數位閘陣列3〇〇和電動馬 達28。既然所有電動馬達的操作都不相同，當馬達控制器工8 正操作一不同的電動馬達時，使用微控制器1〇〇以啓始時間 常數値將減少對程式該D S P 2 0 0的需求。 3. 底盤控制1/ 〇 (輸入/輸出）要件 圖1 3例示表示微控制器軟體〗〇 〇 〇的底盤控制器〗/〇要件 102 0的指示步驟。微控制器1〇〇可中斷和執行要件的 所有指示。該底盤控制器1/〇要件1〇2〇包括一組非同步的指 示。該指示無論何時適當，皆會由微控制器1〇〇所執行。例 如，當步驟4040 (圖14)的中斷作用被觸發時，微控制器 100即執行底盤控制器1/0要件i 020的指示，如此顯示出⑴ 底盤控制器22已經由前文討論的串聯介面送出一指令（如 狀態請求、模式改變和轉矩）至微控制器1〇〇 ;或是⑵微控 制器100具有對（例如）一狀態請求或是其他指令的響應， 並送至該底盤控制器。 重要地若底盤控制器22和微控制器1〇〇之間的通信連線 -27 本紙張功i财關家縣（CNS ) ^格（21()χ297^ (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) .裝_ 訂 線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（25 任何理由而被打斷時，該底盤控制器22將知道此打斷（有 關底盤控制器2 2的詳細内容已討論於前述的申請美國專利 I動 S執 1器· r發 t是 若 L盤 :元 :, 所 :將 ，器 器 將 ) 底 控 的 的 ………”公幻 一

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ----------B7 五、發明説明（％ ) 指令。如下文將解釋者，微控制器100執行來自底盤控制器 2 2的扣令，此指令之順序是經由列中取出指令，且每當取 出—個指令時即減量接收指計數的方式自底盤控制器2"2接 收而得。 雖然控制器100通常自底盤控制器22接收到許多指令型式 ，但這些型式中有兩個是很重要的，第—個是—模式指令 ，—個模式指令是由兩個位元組的資訊組成：第一個位元 組只是指示指令是一個模式指令18某些其他型式的指令； 第一個位元組指示模式（例中立的、驅動器、充電和BI τ ) ’和第二個位元组是一個檢查總和的位元組，它只用來指 令一指令的結束。第二種指令型式是一個轉矩指令。此轉 矩指令如同模式指令亦由三個位元组组成：第—個位元组 指示它是一個轉矩指令（與某些其他指令相反），第二個 位元组指示由底盤控制器22所請求的轉矩値；和第三個位 元组是檢查總和位元組。有關底盤控制器2 2如何將驅動輸 入（加速器和剎車板位置）中斷成轉矩値的細節乃説明於 美國專利第08/258628號申請案中（名稱爲電動車底盤控 制器）。 4.處理指令要件 處理指令要件的指示例示於圖1 5的步驟中。使用對應於 步驟5005的指示，微控制器1〇〇決定它是否已收到一個來 自底盤控制器2 2之訊息，此決定是由參考接收計數和儲存 於指令列内的一指令的第一位元組而完成。一指令的第一 位元组指示構成此指令的位元组總數。在步驟5 0 0 5中，微 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) •裝. 訂· 五、發明説明（27 ) A7 B7 處理器1 0 0決定對應於指令列中所儲存的位元組數目之接收 計數是否等於用於由該指令的第一位元組所指示的特定指 令的位元組數目。例如，模式指令由一指示此指令包括三 個位元組的第一位元組構成，因而，當微控制器J 〇 〇接收一 模式指令時，它即決定該接收計數是否等於3 (步驟5005) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 若該接收計數不等於由指令的第一位元組所指示之用於 特別指令之位元組數目時，（步驟5005 )，則微控制器 100只是回到作處理控制要件1030的步驟4070之指示執行 。否則，微控制器10 0已接收到來自該底盤控制器2 2的一個 完全指令，且微控制器1〇〇決定檢查總和（"xsum")是否 Ο. K.(步驟5 0 1 0) ^ —指令的所有位元组必須向上增至〇。 該檢查總和確定爲此一狀況。例如，老一個三位元組的模 式指令之第一個兩個位元組增加至2，則此指令的檢查總和 必須爲（_2)。因此，在步驟5〇10中，微處理器1〇〇決定是 所指令的所有位元組皆被加至零。若位元組不等於〇(步驟 5 0 1 0 )，則對自底盤控制器2 2所收到的指令有問題，且微 控制器設定一用以指示該項錯誤的檢查總和旗標（步驟 5015 )。接著在步驟5075内，微控制器1〇〇設定傳送計數 (X m i t)與被送回底盤控制器2 2的資料之位元組數目的相同 ，它亦設定接收計數爲0，因爲它設有留下任何需要處理的 東西。指令列空了。最後，它產生—個指示被送到底盤控 制器22之響應的傳送中斷，如上所述著。 例如，若xsum不OK(步驟5010)，則微控制器1〇〇繼 -30 — 請先聞讀背面之注意事本頁) -裝· 訂 張 紙 本 I - - 1-· -Ϊ I · 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（28 ) 續辨識由底盤控制器22所收到的指令（步驟5〇2〇_5〇6〇 ) 。若由該底盤控制器2 2收到的指令不是一模式指令（步驟 5020)、現有指令（步驟5030)、轉矩指令（步驟5040 )，BIT指令（步驟5050)或是狀態請求指令（步驟5060) 之一，則微控制器1 〇 0設定一個不好的訊息旗標，來指示指 令爲一個不能處理的指令（步驟5070)。然後它繼續步驟 5 0 75，並設定傳送（xmit)計數等於欲被送回底盤控制器 2 2的資料位元組數。它亦設定接收計數爲〇，因爲它沒有留 下任何需要處理的東西。最後，它產生一個傳送中斷，此 中斷如前所述啓始一欲被送至底盤控制器22的響應。 在步驟5020中，微控制器1〇〇決定來自底盤控制器22的 指令是否是一個模式指令。在此情況下，指令是用於使微 控制器100改變其操作模式（或狀態）。若答案是肯定的， 則微控制器100設定一個模式指令旗標，以反射來自該底盤 控制器22的模式指令（步驟5025 )。例如，若微控制器 100的現在模式爲中立模式9005，且微控制器1〇〇接收來自 底盤控制器22之驅動模式指令，則該微控制器1〇〇將其模式 指令旗標設定爲驅動模式」（因此，在執行模式處理要件 1070期間，微控制器1〇〇暫態成驅動模式（見圖21之驅動 模式 9085))。 另一方面，若來自底盤控制器22的指令爲一現有指令（ 步驟5030 )，則微控制器10〇設定一現有指令旗標以反射 來自底盤控制器22的現有指令（步驟5035)。該微控制器 100使用此旗標來指示（當在充電模式下時，以下將討論） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請先閱讀背面之注意事hli本頁) -裝- 訂 經濟部中央橾準局舅工消費合作社印製 ^〇49γ Α7 ~~~~—~-- Β7 __ 五、發明説明（29 ) 它收到一驅動電池充電器16之指令。 若來自底盤控制器22之指令爲一轉矩指令（步驟5040 ) ’則微控制器100設定一轉矩指令旗標以反射來自該底盤控 制器22之轉矩指令（步驟5〇45)。該微控制器ι〇〇使用此 指令指示（當在驅動模式下時，以下將討論）它需寫出用 於DSP 200之資訊，以驅動馬達28。 若來自底盤控制器22之指令爲一個BIT指令（步驟5050 ) ’則微控制器1 0 0設定一 BIT指令游標，以反射來自底盤控 制器22之BIT指令旗標（步驟5050)，微控制器1〇〇使用 此旗標來指示（當在B IT模式下時，以下將討論）已收到一 個指令以執行不同内建測試之一。 最後，若來自底盤控制器2 2之指令爲一個狀態請求指令 時（步驟5060 )，則微控制器1〇〇設定一個狀態請求指令 旗標，以反射來自該底盤控制器22之狀態請求指令（步驟 5065 )，該微控制器1〇〇即使用此旗標來指示它收到一個 指令，以將被請求的狀態資訊送回底盤控制器2 2。例如， 底盤控制器22可送出一個狀態請求指令，請求微控制器100 指示它現在的操作模式，即是中立的或是驅動模式。 在完成歩驟 5015 ' 5025、5035、5045、5055 或 5065 任何之一以後，該微控制器1〇〇即設定該傳送（xmit)計數等 於欲被送回底盤控制器2 2的位元組數目。它亦設定接收計 數爲0，因爲它沒有留下任何需被處理的東西。最後，它產 生一個傳送中斷，此中斷如前所述，啓始一欲被送至底盤 控制器22之響應。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---JI;— -„----¾-- 請先閱讀背面之注意事壤寫本頁)

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五、發明説明（3〇 ) 3功49 A/D輸入要件 A/D輸入要件1050的指示現以圖16之步驟解釋。如上所 述者，該微控制器1〇〇接收數位値，以使用於在其不同的模 式操作期間之多個類比輸入。每個類比輸入皆來自一與A/d 轉換器110連接的分開的類比頻道。該A/D轉換器110一次 —個地轉換每個頻道上的類比輸入，並將數位値儲存於微 控制器100的一特殊結果暫存器中。 舉例來説，微控制器100接收來自指示冷板14以及第一和 罘一電橋48和5 0之溫度(-10。至+ 1〇5。〇)的溫度感測器1〇4 之用於一類比輸入之數位値。其他的類比輸入則包括一個 參考信號（5V)、電池電壓（〇_5〇〇V)、電池電壓（300-500、 、控制器上電壓（0-500V)、地線（0V)和兩個備用物。 既然每個類比輸入（對所有的八個頻道）皆被轉換成一 個八位元的數位値，該A/D輸入要件1 0 5 0最初是由一用以 儲存一用於每一頻道的每個類比輸入之數位値的指示迴路 組成。此用於被轉換的類比輸入（所有八個頻道）之數位 値被儲存於一數位値陣列（値[1 ])中。 最後在步驟6010中，微控制器1〇〇決定A/D轉換是否已 完成，換句話説，一個輸入類比信號已因被轉換爲一個數 位位元。若答案是肯定的，該微控制器1〇〇讀取A/D結果暫 存器，此即是説，讀取微控制器100中A/D轉換器110儲存 A/D轉換結果處之暫存器内（步驟6020 )。然後它將A/D 結果暫存器的一數位値儲存至値陣列的位置I處（步驟603 0 )。然後該微控制器100使I增量1(步驟6040)，並決定I値 33 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事^4'填寫本頁) •裝· 、π 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 —_ B7 五、發明説明（31 ) 是否大於8，如此代表用於一類比輸入（對所有8個頻道） 的所有八個位元皆已被儲存在該値陣列中（步驟6 〇 5 0 )。 若答案是肯定的（步驟60 50)，則微控制器1〇〇設定I等於一 (步驟6050)。否則，或是在步驟6050之後，微控制器1〇〇 使該A/D轉換器110開始轉換頻道[I]的下一個類比輸入。 -裝·

、aT 若所有的八個頻道輸入已被轉換和儲存於Value陣列中（ 步驟6 0 5 0 )，則微控制器1 〇 〇設定I等於！，並開始通知 A/D轉換器110開始轉換用於以第一頻道爲開始的類比輸入 之所有八個頻道’讀取已被轉換的數位値，並將該値儲存 在Value陣列中（步驟6〇60後之步驟6070 )。若所有的八頻 道尚未被轉換完和儲存於値陣列中（步驟6 〇 5 0 )，則微控 制器100使A/D轉換器110轉換頻道[I]的下—個類比輸入（ 步驟605 0後之步驟6070 )。換句話説，來自頻道π]的類 比輸入乃由A / D轉換器1 1 〇轉換稍後並以値[丨]而儲存在步锻 6 0 3 0 中0 6·錯誤記入要件 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 錯誤記入要件1060的指示現以圖17之步驟表示。同樣地 ，該錯誤記入要件1060的指令由微控制器100在步驟4〇8〇 (圖1 4 )時執行。通常’微控制器1 〇 〇使用錯誤記入要件 1 060的指示只是儲存在操作期間所發生的錯誤。例如，無 論何時設定一狀態旗標來指示發生錯誤，該微控制器丨〇 〇皆 會記錄此狀態旗標的設定。 在步驟7010中，微控制器決定一狀態旗標是否指示”已 記入”。若4發生一錯誤，則微控制器只是繼續處理步驟 34 - 五、發明説明（32 A7B7 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 4〇5〇(圖14) ’而完成處理控制要件1〇3〇的遊路4〇5〇· 4080。否則，該狀態的旗標不等於，，被記入”，如此指示 在微控制器1 00處理期間發生了錯誤。若爲如此，該微控制 器1 00即決定微控制器的記憶體的eepr〇m部分是否已滿 (步驟7020 )。若爲肯定，則微控制器1〇〇繼續步驟 (圖14 ) I處理。若不是如此，則微控制器儲存用以辨識 此錯誤之資料（步驟7030 )，並設定指示它已記入一個錯 誤的狀態旗標，接著微控制器繼續步驟4〇5〇 (圖14 )之處 理° 7·模式處理要件 現以圖18之步驟顯示模式處理要件1〇7〇之指示，通常， 在執行模式處理要件1〇70之指示時，微控制器1〇〇會在多 個操作之模式（或狀態）之間暫態（該模式包括一中立模 式、驅動模式、充電模式和RIT模式，以下將解釋用於每個 模式和微控制器之在各模式暫態的狀態。此模式處理要件 1070的指示在當微控制器於微控制器5〇25 (圖5)中設定 一模式指令時（使用處理指令要件1〇4〇的指示）由該微控 制器100所執行。 該模式處理要件1070的指示是由中斷予以驅動的，也就 是説每一次即時中斷（步驟4030 )皆指示經過1〇個百萬分 之和’該微控制器100中斷任何其他要件1020、1030、 1050、1〇6〇和1〇8〇之一，以執行模式處理要件1〇7〇之指 示，當它完成了模式處理要件1070之指示後，微控制器 100即回頭執行在中斷發生點時的要件指示。當然經過1〇個 -35 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠 (請先閱讀背面之注意事1^4'填寫本頁) 裝· -訂 • - I - 1 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明v 33 ) 百萬分之一秒後，再度觸發即時中斷，且循環重覆。 模式改變指令被用以告知微控制器1 0 0要暫態到什麼模式 ，這些指令是因響應於齒輸選擇器（PRNDL)位置的改變而 由底盤控制器22收到。底盤控制器22在驅動模式時因響應 加速示剎車輸入而送出轉矩指令。在充電模式時則送出目 前的指令，以設定電池的充電位準。在BIT模式時送出BIT 測試指令，以選擇欲被執行的測試。狀態請求指令可以在 任何時間被送出，以請求微控制器i 〇 〇回復所選定的狀態資 訊’底盤控制器2 2和微控制器1 〇 〇之間的所有通信皆是由底盤 控制器2 2所啓始。 在步驟8000時，微控制器重設看門作用，因此看門作用 在處理控制要件1030的迴路執行期間（步驟4050-4080 ) 進行，並且於步驟8000時被重設，若看門作用的進行（步驟 4050)或看門作用之重設（步驟8〇〇〇)未被執行時，微控制 器1 0 0則重設它自已，換句話説，經過每次進行以後（步驟 4050 )，必須重設看門作用（步騍8000 )。否則，微控制 器100之執行會發生錯誤。 在步驟8050、8020、8040和8060中，微控制器100辨 認自底盤控制器22收到的一模式改變指令内特定的模式型 式、若在一模式改變指令内的模式型式不是中立模式、驅 動模式或BIT模式時，則微控制器100設定狀態旗標（見圖 17之步驟7010至7040 )，以反射出它自底盤控制器22接 收一個”模式錯誤”或不正確（或未被認許的）模式指令 (步驟8080 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請先閲讀背面之注意事^七填寫本頁) .裝. 、π

I 立物；"B"可能是使驅動模式動作；"C"可能是使充電模式 | 作用，而"D"可能是使BIT作用。

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0乂297公着 如上討論之有關錯誤記入要件1060之指示的討論中，當 狀態旗標不等於"記入，，時，則微控制器100將此狀態存入 其記憶體中。因此，當微控制器100在步驟8〇8〇時設定狀 態旗標時，然後即完成模式處理要件1070之操作。然後， 該錯誤記入要件1060將記入此，，模式錯誤”狀態。 接著微控制器100將它自己設定在中立處理模式9〇〇5中 (見圖19)(步驟8090)。換句話説，當它收到—個錯誤的 模式指令時（步驟8080 )，微控制器將模式設定與中立模式 9050相等，因此下次執行模式處理要件1070。微控制器 100能確知該模式是中立9005 (步驟8〇〇5)，因此處理來自 底盤控制器22的指令。如此能確使底盤控制器22在微控制 器100處理（例如）另一個來自底盤控制器22的轉矩或其他 指令之前，送出另一個指令以重設該微控制器1〇〇於一正確 的模式中。 如前所討論者，來自底盤控制器22的一模式指令的第一 位元組特疋一個请求的模式型式，例如當來自底盤控制器 2 2的一指令之第一位元組表示字母，，a"、" b "、" c "或"d " 其中之一，則該指令爲一個模式指令，且微控制器在步驟 I 5052 (圖υ)時設立此模式指令旗標，以反應此情況。在 主 執行用於模式處理要件1070的指示期間，微控制器100辨 | 減盤控制器22係請求那一個模式。例如，當-模式指令 里 的第-個位元組是字母"A"時，它可能意味著模式型式是中 111 J----^-- (請先閲讀背面之注意事^-4'填寫本頁) 訂 線

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（35 条·來自底盤控制器22的模式指令顯示中立模式9〇〇5(步 驟8000)，則該微控制器執行用於中立處理模式9〇〇5之指 示（步驟8010)。用於該中立處理模式9〇〇5之指示將由圖 19-22所例示的狀態圖和相關表格説明之。 若來自底盤控制器22的模式指令是驅動模式9〇85 (見圖 21)(步驟8020)，則微控制器執行用於驅動處理模式9〇85 <指令（步驟803 0)。用於此驅動處理模式9〇85 (或驅動模 式處理要件1080 )之指示將由參考圖23_25而説明於下。 通常，由中立模式9005而改變驅動模式9〇85(前向或逆向 )會使微控制器1〇〇暫態到驅動模式9085。由中立9〇〇5暫 態到驅動9085時，首先檢查電池電壓和冷板溫度看看他們 是否在允許的範園内，高電壓電源是由適當順序關閉繼電 器的方式加於電子元件上（未該電子元件尚未被施加）， 以及檢查診斷驅動看是否允許驅動模式。在驅動模式9〇85 時底盤控制器22響應於加速和剎車輸入而送出轉矩指令 ("TorCmd”）。微控制器1〇〇過濾該指令的轉矩値’並送出 適當的轉矩輸出到DSP 200(經由數位式閘陣列300 )，以 用來控制驅動馬達28的 pwm信號。 若來自底盤控制器22的模式指令指示充電模式ι〇8〇〇( 見圖26)(步驟8040)，則微控制器100執行用於充電處理模 式之指示（步驟8050)。用於此充電處理模式或充電模式處 理要件1090 )之指示將由參考圖26所示之狀態圖而説明於 下°通常，模式改變指令使得微控制器1〇〇暫態到充電模式 10800 ’在暫態到充電模式10800時，檢查冷板溫度是否是 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事^4、填寫本頁) 裝. 訂 A7 B7 31〇497 五、發明説明（36 ) 有效和充電溫度，檢查底盤故障偵測電格是否故障，和運 轉充電器的BIT測試，若所有情況都符合，該微控制器1〇〇 即進入充電模式10800，在此充電模式1〇8〇〇下，底盤控制 器22送出指令以設定電池4〇的充電位準。 最後，若來自底盤控制器22的模式指令指示爲BIT模式 10930時（見圖27)(步驟8060)，則微控制器100執行用 於此BIT模式10930的指令（步驟8〇70)。用於bit模式 1093 0 (或BIT模式處理要件1100)的指示將由參考圖29説 明如後’通常對BIT的模式改變會使微控制器1 〇 〇暫態到 BIT模式10930’在由中立9005暫態到BIT 10930期間， 利用適當順序開路供應繼電器和關閉一放電繼電器的方式 將咼電壓自系統10的不同電子元件上移除，這是爲防止對 維修個人傷害的預警動作。在BIT模式1〇93〇下，測試指令 表示被執行的測試。微控制器i 〇 0執行被請求的測試並回復 測試狀態値’然後此狀態値可用以經由找一故障樹，來決 足運作那一個測試，或一操作故障發生在什麼地方。若測 到一底盤故障，則以開路供應繼電器和關閉放電繼電器的 方式將高壓由不同的電子元件上移去。 8.中立處理模式 現以圖19-22之狀態圖和相關圖表説明中立處理模式 9005 〇 圖1 9例示微控制器丨00的狀態以處理來自底盤控制器的一 開始指令（由在中立模式9005和不同的開始次狀態9010至 9060之間暫態的方式）。圖20之表列出圖19所特定的事件 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1-1； ! ^-- (請先閱讀背面之注意事&.4'填寫本頁)

，tT 輕中央標準局員工消費合作社印製 A7 經濟部中央標準局貞工消費合作社印褽 五、發明説明（37 碼（E.N.S.和E.S·#.#，其中爲一個數字）和動作碼（ A.N.S·和A.S.#·#，其中"#"是一數字）。通常一開始指令 使得微控制器1〇〇執行診斷測試，其包括對向量控制面板46 上的不同要件做測試，這些測試需要求將高壓電源施加於 系統10内的不同電子元件上。該微控制器1〇〇首先檢查電池 電壓和冷板溫度是否在適當範園内，以運作該測試，然後 以一計時序列關閉繼電器來施加電壓開始指令測試被運作 ’且該微控制器1 0 0自動地回到中立模式9 〇 〇 5，測試故障 被記入微控制器1 〇 〇的記憶體中，且它可回到中立模式 9005 ° 圖1 9和2 0中，使用不同的計時器以保持功能的時間，包 括當微控制器1 〇〇在不同的’’開始”次狀態：START: 0 9010，START: 1 9015 » START:2 9020 , START: 3 9030，START :4 9040 » START:5 9050 和 START: 6 9060之間作暫態時的不同測試和其他作用，當該微控制器 1〇〇自底盤控制器22接收一開始指令時，它開始於中立模式 9005，然後在次狀態之間作暫態，若微控制器10〇成功地 處理一開始指令，則它經過所有的”開始”次暫態而作暫 態，在由中立模式9 0 0 5暫態經過所有的次暫態9 0 1 0至 9 0 6 0，然後又回到中立9 0 0 5後，即成功地處理一開始指令 ，或是若在這些’’開始”次狀態9010至9060任何一者期間 ，未能成功地完成一特別的測試時，則該微控制器1 0 0回到 中立模式9 0 0 5，該微控制器1 〇 〇保持追踪它的現有次狀態 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Μ规格（2丨〇'乂297公釐） (-請先閱讀背面之注意事s-七填寫本頁) 裝.

-、tT 線J- A7 31〇497 -------——_____ 五、發明説明（π ) 例如，若該微控制器1 〇 〇是在中立模式9 0 0 5下且收到一 個開始指令（事件碼"E.N.S.")，則微控制器100設定一模 式變數等於"START:0"，暫態至次狀態"START:0" 9010 ’在次狀態"ST ART: 0"中，微控制器1〇〇檢查是否有適 當的情況來執行某個用於汽車推進系統1 〇的開始測試）它 包括BIT測試、繼電器測試、充電量的測試。該微控制器檢 查在執行用於A/D輸入要件1 050期間收到的類比輸入之數 位値。 接著微控制器100關閉預充電繼電器，設定目前的次狀態 爲” S T ART : 1 "，在此微控制器執行一電容預充電測試 (E.S.0.2和A.S.0.2)期間，暫態到次狀態"START:1" 9015 ’關於測試的細節參考圖20之表。若決定該電容預充 電繼電器通過此測試，則微控制器設定目前的次狀態等於 "START: 2"，暫態至次暫態"START : 2" 9020 (E.S. 1.3 和 A.S.1.3)。 在次狀態"START :2" 9020時，它決定預充電繼電器是 否通過一組測試，該組測試包括電壓是否是夠高以設定目 前次狀態等於"8丁八1〇':3" 9030斤.8.2.3和八.8.2.3)。在 次狀態"START:3"下，微控制器1〇〇關閉主繼電器 (A · S . 3 · 3 )，如此允許一點電流閘開始由電池4 0流至馬達2 8 ，並在設定目前的次狀態爲"START: 4 "之前先等待一段預 設時間，然後暫態至次狀態"START:4" 9040(E.S.3.2和 A.S.3.2)中，由次狀態"START:4" 9040暫態列，，START:5" 9050之間，微控制器1〇〇先等待一預設時間，然後開始測試 _ 41 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格(2丨0X297公釐） C請先閲讀背面之注意事^'七填寫本頁) .裝· 、-° 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一 五、 發明説明（39 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 主繼電器，以確定（例如）它是關閉的（E.S.4.2和A.S.4.2) 〇 接著在次狀態"START:5"下，微控制器100檢查主繼電 器是否關閉，這是由辨識該主繼電器上之電壓降的方式決 定之，若有一電壓降，則該主繼電路不會關閉，且微控制 器1〇〇會回到中立模式9015，以等待來自底盤控制器22的 另一個開始指令。否則，該主繼電路關閉（E.S5 3)，且微 控制器100取消對主繼電器之測試（已成功地完成測試）， 設定主繼電器測試的狀態爲”通過，’，設定一計時器爲〇並 將目前的次狀態設定爲"START:6"，這期間，微控制器運 作IGBTs 54、56、58和60的不同測試（A.S.5.3)。當這些 測試已成功地完成時，微控制器1 0 0即回到中立模式 9005(E.S.6.3 和 A.S.6.3)。 圖21例示微控制器100處理來自底盤控制器22以改變驅 動模式9085的一個模式改變指令之次狀態。（它是藉著在進 入驅動模式9085以前，於中立模式9005和不同的驅動次狀 態9065-9080之間暫態的方式達成）。圖22爲一表，列示 圖21所特定的事件碼（e.N.D.和E.D·#·#，其中，，#"爲一數 字）和動作碼（A.N.D和A.D.#.#，其中，'#"爲—數字）。在驅 動模式9085期間微控制器100所處理的種類係詳細地在討 論驅動模式處理要件1080時詳細説明中。 若該微控制器1 0 0接收到一個模式改變指令，來改變驅動 模式9085 ( E.N.D·)時如上述圖;13、14、15和18所討論者 ，則該微控制器1 0 0設定其目前的次狀態等於"DRIVE: 〇 ,， (請先閲讀背面之注意事填寫本頁 -裝.

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• - -1 I -I -42 經濟、那中央標準局貞工消費合作社印製 ^l〇497 a7 _ B7 五、發明説明（4〇 ) 9 0 6 5，並開始在不同的驅動次狀態之間做一系列的狀態暫 態，當所有的驅動次狀態之間已完整地完成各個情沉時， "DRIVE:0" 9065、 "DRIVE: 1" 9070 , "DRIVE:2" 9 075，"DRIVE: 3" 9080，該微控制器100即進入驅動模 式（目前次狀態= "DRIVE:4" 9085)。 舉例而言，若微控制器1 0 0決定電池4 0之電壓〇 · K.(或 是在一預設位準下），則該微控制器1〇〇關閉預充電繼電器 、設定一計時器爲0，並設定其目前的次狀態等於 "DRIVE: 1 ” 9070(E.D.0.2 和 A. D. 0.2)。在次狀態 ="DRIVE: 1" 9 0 70時，該微控制器1 〇 〇執行許多測試以檢 查該預充電繼電器是否正在充電。若此預充電繼電器通過 次狀態="DRIVE:1" 9070之測試，則微控制器1〇〇指示該 預充電繼電器已通過其測試，並設定一計時器爲〇和將微控 制器100的目前次狀態設定爲"DRIVE:2" 9075 (E.D.1.2 和A.D. 1.2)。 在次狀態="DRIVE:2" 9075時，微控制器1〇〇先等待一 段預設時間，然後關閉該主繼電器、設定一計時器爲〇，並 暫態到次狀態=”0尺1¥£:9"(£.0.2.3和八.0.2.3)。在次狀 態="DRIVE:3" 9080時，微控制器1〇〇決定至繼電器是否 已被關閉一預設時間，此時它致動IGB T s 5 4和5 6、設定一 DSP模式等於驅動，重設計時器，並設定目前的次狀態爲 "DRIVE:4" 9085 (E.D.3.1 和 A.D.3.1)或設定目前模式爲 驅動模式9085。 若微控制器1 0 0收到一個模式改變指令以改變至中立模式 -43 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -請先閲讀背面之注意事^,七填寫本頁) .裝- 、-* 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^___B7 _五、發明説明（41 ) 9005 ’則它回到中立模式9〇〇5 (E D 4」和八D 4 1}，若 i收到一個不是用於中立9〇〇5或驅動9〇85的模式改變指令 時，它就回到中立模式9〇〇5(E D 4 2和A D 4 2)。若它收 到一和示D S P不在驅動模式之資訊時，則回到中立模式 90 05(五.〇.4.3和八.〇.4.3)。若它收到一個驅動模式改變指 令’則它將目前模式重設爲驅動模式（ED44和AD44) 〇 8.驅動模式處理要件 用於驅動處理模式（或驅動模式處理要件1〇8〇)之指示將 以圖23-25説明之。 在步驟10010時，微控制器1〇〇決定底盤控制器22是否送 出一個模式指令，若它收到一個模式指令，來改變至中立 模式9005(此符合圖22之E.D.4.1·)，則它設定微控制器 100的目前模式在中立模式9005下（步驟10020)(此對應圖 22之A.D.4.1)。若它收到一個不是改變到驅動模式和中立 模式的模式指令時（此對應圖22之E.D.4.2)，則微控制器 1 0 0設定一個狀態旗標來指示它收到一個不是序列之一的模 式指令’或一個不適當的模式指令，以改變它目前模式爲 不是驅動和中立模式之模式，並設定它的目前模式爲中立 9005(步驟10030)(此對應圖22之A D 4 2 )，在步驟 10020或1〇〇3〇之後，即完成驅動模式處理要件1〇8〇的處理。 然而，若該微控制器1 0 〇收到一來自底盤控制器2 2的驅動 模式指令，以執行驅動模式處理要件1〇8〇(步驟1〇〇1〇)(此 -44 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297&| ) 請先鬩讀背面之注填寫本頁) -裝.

*1T 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3l〇497 —~---— _B7___ 五、發明説明（42 ) 對應圖22之E.D. 4.4)，則微控制器loo執行圖21和22中所 列出的指示（A.D.4.4)，以設定其目前模式爲驅動模式，在 此期間’它處理來自底盤控制器22的轉矩指令。 在步驟10050時，微控制器1〇〇決定是否有過多電流流到 馬達28上’該微控制器1〇〇利用來自用於設在類比介面5〇〇 内的過電流感測器5 1 0的數位閘陣列（〇 c )之適當的數位輸 入來執行此步驟。若答案是肯定的（步驟10050)，（此對應 圖22之E.D. 4.5.)，則微控制器1〇〇設定一過充電（〇c)旗標 爲眞’設定它的目前次狀態爲"DRIVE:3"，並設定DSP模 式爲中立（步驟10060)(此對應圖22之A.D.4.5)。否則，微 控制器100設定OC旗標爲失敗（步驟10070)，並計算轉矩 限値（步驟10080)。該微控制器1〇〇利用一目前馬達28的速 度（該速度是自DSP 200收到）以及經由a/D轉換器1 10轉 換之類比輸入的溫度和壓力値來計算轉矩限値，換句話説 ，微控制器1 0 0確使來自底盤控制器2 2的轉矩指令 (TorCmd)在這些轉矩限値以内。然後它設定一個變數 "TorReq"等於來自底盤控制器22的一轉矩指令之轉矩値， 並設定一使再生剎車（"Regen")關閉（步驟10090)之旗標， 此驅動模式處理要件的流程繼續做圖24之步驟1〇1〇〇。 在步驟10100時，微控制器100決定來自底盤控制器22的 驅動模式指令（圖22之E.D.4.4)是否指示前行或倒退）， 若爲前進（步驟10 100)，則微控制器100決定TorReq (來 自底盤控制器22的一轉矩指令之轉矩値）是否小於〇(步驟 10110)，若答案是肯定的，則微控制器1〇〇設定Regen旗 A7 ·請先閱讀背面之注拳^4·填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（43 ) 標ON(步驟10120)，此指示微控制器100將會因爲再生剎 車之請求而處理底盤控制器22的轉矩指令。也就是説來自 馬達2 8的電源能用來充電電池40。 在設定Regen ON之後（步驟10120)，該微控制器100決 定DSP(具步驟10080 )之速度（變數”速度”）是否低於 或等於〇(步驟10130)。若是，則微控制器1〇〇設定該 TorOut變數爲〇，且TorReq變數亦爲0，此TorOut變數表 示在數位閘陣列3 00内的値組，且是由D SP使用來驅動 IGBTs 54和 56 〇 若速度大於0(步驟10130)，且速度低於一預設的最低速 度値時（或"MinSpeed")(步驟10140)，該微控制器100則 設定TorOut變數等於TorReq値和由最低速度所除的速度値 之乘積（步驟10160)，例如，若TorReq爲55，來自DSP的 速度爲55且MinSpeed爲55時，則微控制器1〇〇設定TorOut 爲55，否則，若速度大於或等於該MinSpeed (步驟10140) 時，則微控制器1 00設定TorRate變數等於中速並送出 TorOut(步驟10170)，有三種可能的TorRate:慢速、中速 和快速，該TorRate是用來特定轉矩應以多快的速度改變。 當執行完由步驟10150、10160和10170任一所表示的指 示後，微控制器100繼續圖25的步驟10700。 若微控制器100決定驅動模式爲倒退（步驟10 100)，則它 決定TorReq是否大於0(步驟10300)。若是，則微控制器 100設定Regen爲ON(步驟103 10)並決定速度是否大於〇(步 驟10320)。若是，則微控制器執行步驟1 0330所表示的指 -46 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事^4'填寫本頁) .装· 訂 經濟部t央標準局員工消費合作社印製 3l〇497 A7 B7 五、發明説明（44 ) 示，這些指示與上述步驟10150所表示的指示相同。否則， 若速度小於或等於〇(步驟10320)，則微控制器100決定速 度是否底於該預設的MinSpeed的負値（步驟10340)。若是 ，則微控制器100執行時應於步驟10350之指示，這是與前 述用於步驟1960之指示相同。否則，該微控制器100執行 用於步驟10360之指示，此指示是與前述步驟10170之指示 相同。 但是，若TorReq低於或等於0(步驟10300)且TorReq等 於0，TorOut大於0(步驟10400)，則微控制器100設定 TorRate等於快速並送出TorOut(步驟10410)。若該 TorReq不等於0或者TorOut不大於0(步驟10400)，同時速 度低於MaxReverseSpeed (此爲電動車推進系統10的最大 倒退速度，如2 0 )(步驟1 0 5 0 0 )，則微控制器1 0 0設定 TorOut等於0。否則，當速度低於LimReverseSpeed(此 爲關閉MaxReverseSpeed的預設値，如15)(步驟10600) ，則微控制器100設定該TorOut爲正常並送出TorOut(步驟 10 610)。若不是如此，微控制器1 00設定TorOut等於 TorReq和以32除MaxReverseSpeed後所相乘的速度之乘 積（步驟1 0 6 2 0)。如此確使在此情況下，微控制器1 〇 〇只給 出百分比的請求轉矩。 在執行完步驟10330、10350 ' 10360 ' 10410 ' 105 10 、10610和10620的指示之後，微控制器100繼續驅動模式 處理要件1〇8〇(圖15)的步驟10700之指示。 在步驟1 0 7 0 0時，微控制器1 〇 〇決定Regen旗標是否指示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ：297公釐） (·請先閱讀背面之注意事h七填寫本頁) .裝· 訂' 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（45 ) 再生式剎車爲ON，若是，則此微控制器1〇〇設定TorLimit 等於一預設的再生剎車轉矩限値（Regen Torque Limit)(步 驟10710)，否則，它跳過步驟10710。 接著微控制器100決定TorOut是否大於TorLimit(步驟 10720) ’若是，則微控制器1〇〇設定TorOut等於 TorLimit(步驟10740)，否則，它決定TorOut是否小於 TorLimit之負値（步驟10730)。若是，則它設定TorOut等 於TorLimit之負値（步驟10750)，若非，則跳過步驟 10750 〇 經過步驟10740、1〇750後，或者若TorOut不大於 TorLimit且TorOut不小於負TorLimit時，微控制器1〇〇在 步驟10760決定過充電或〇C旗標是否爲眞。若是，則微控 制器設定TorOut等於0(步驟10795)。若非，則微控制器 100決定DSP模式是否是驅動（步驟10770 )。若是，則微 控制器再設定DSP轉矩等於TorOut(* 10790)。若非，則它 設定狀態旗標以指示一 DSP模式故障錯誤（步驟10780)，完 成步驟10795、10790或10780之後，即表示驅動模式處理 要件1 080之處理已完成。 9.充電模式處理要件 現將以下文由參考圖26之狀態圖來説明充電處理模式（ 或充電模式處理要件1090)的指示，通常在充電模式處理 期間’微控制器1 0 0監視一底盤故障偵測器以決定一底盤是 否故障（例如電池的端點之一短路），並送出來自底盤控 制器22的現有指令（圖15的步驟5050、5035和5075，以 -48 - 本紙張尺度適用中國國家鱗（CNS )八4胁（210X297公釐) (-請先閱讀背面之注意事iv--f.填寫本頁) .裝.

.•II -線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3l〇497 α7 I------ B7 i、發明説明（46 ) 及底盤控制器I/O要件的指示）予電池充電器16，來充電 電池40。 當底盤控制器22送出一充電模式指令給微控制器1〇〇時， 由中立模式9005 ’微控制器ι00將致能DC/dc轉換器38並 進入充電模式10800，在此期間它送出目前指令給數位閘陣 列3 00，孩陣列送出PWM信號給電池充電器16來充電電池 40。當充電完成，或是被中斷，則微控制器1〇〇回到中立模 式9005 ° 10. BIT處理要件 用於BIT處理模式（或bit模式處理要件11〇〇)之指示將 説明於圖27-29中。 圖27爲一狀態圖，其説明微控制器ι〇〇在中立模式9〇〇5 和BIT模式1093 0之間的狀態暫態，圖28爲一表，它包括用 於圖27之狀態圖的事件碼和動作碼。 若底盤控制器22送出一 BIT指令給微控制器i〇0(E.N.B.) 則微控制器1 〇〇暫態至次狀態1〇9〇〇(A N B )。 經過一預設時間（由一即時中斷所設定）（E B 〇」），該微 控制器1 0 0打開主繼電器，設定一計時器爲〇，並暫態到次 狀態"ΒΙΤ:1” ι〇91〇(Α.Β·0.1)，在次狀態"BIT:1" 10910 時’微控制器1 〇 〇等待主繼電器關閉。當計時器被增量 (A.B. 1 · 1)直到大於一預設的主繼電路彈回時間（b〇unce time)(Ε·Β.1·2)時，此微控制器loo則關閉放電繼電器、設 定計時器爲0，並暫態至次狀態"ΒΙΤ:2" 10920(Α.Β.1.2) 。在次狀態"ΒΙΤ:2" 10920時，微控制器100等待主繼電器 -49 - 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----.---„----— - 一 (·請先閲讀背面之注意事^-4,填寫本頁) 訂 -線j: A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（47 ) 上的電壓衰減爲0，當計時器被增量（A.B.2.I.)直到主繼電 器上的電壓被放電（Ε·Β. 2.2)的一個預設時間時，該微控制 器則暫態進入次狀態"ΒΙΤ:3”中或是bit模式 1〇930(Α.Β.2·2)中，在該bit模式10930中，微控制器打開 繼電器、關閉放電繼電器，並設定狀態以反應一個底盤故 障，如此需使系統10重設以離開bit模式10930。 當於bit模式10930中時，微控制器根據圖29所限定的 BIT模式處理要件1 1 〇〇的步驟中所列的指示來處理不同的 BIT模式測試。當底盤控制器22送給微控制器100-BIT測 試指令時，該微控制器1 00即決定那一個BIT測試已被請求 ，而運作該測試，並得到一測試結果。 首先在步驟10950中，微控制器1〇〇決定底盤控制器22所 請求的ΒIΤ測試數目是否大於〇，若不是，則微控制器1 〇 〇 不理底盤控制器22所請求的BIT測試。但是，當被請求的 IBT測試數目大於〇時（步驟1 0950)，該微控制器1〇〇即處理 該測試。接著此微控制器運作一組對應於該請求的BIT測試 數目之指示組（步驟1 0 9 60)，然後送回一個BIT測試結果给 底盤控制器22(步驟10970)。 最後該微控制器1 0 0在完成操作之前設定其用以追踪被請 求的BIT測試數之内部變數回到0(步驟〗〇9 8 0)，然後此微 控制器等待執行該底盤控制器22所請求的下一個BIT測試 。如上所述，一旦BIT模式10930下時，該微控制器1〇〇即 不能在未先被設定之前就回到另一個模式。此爲電動車推 進系統1 0的一個安全特徵。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 (-請先聞讀背面之注意事^ 4、填寫本頁) .裝· 訂 線· 31〇497

五、發明説明（48 對習於此藝之人士來講應很明顯地能對 修正及變化，仍不脱離本發明之精神 發月做不同的 明意圖涵蓋本發明的修正及變化，且比 > 因此，本發 範圍之範疇及其等效性。 * +合後附申請專利 (-請先閱讀背面之注意事^-4,填寫本頁 •柒· -β 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製

本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. Sl〇497 A8 B8 C8 D8 #、申請專利範圍 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ι·—種用於一汽車之馬達控制器，包括一驅動該汽車之電 動馬達、多個感測器和一汽車功率控制器，其中該汽車功 率控制器接收來自一加速感測器和一剎車感測器之信號 ’將此用於加速感測器和剎車感測器之信號轉換爲一轉 矩値，該馬達控制器包含： 用以自該汽車功率控制器接收轉矩値之裝置； 用以將該轉矩値轉換爲一轉矩輸出之裝置；和 用以根據該轉矩輸出來控制馬達之裝置。 2.根據申請專利範圍第1項之馬達控制器，其中該多個感測 器包括一用以感測馬達溫度的溫度感測器，且其中該轉 換裝置包含： 用以使用溫度感測器之溫度來處理該轉矩値的裝置。 3·—種用於一汽車的馬達控制器，包括一驅動該汽車之電 動馬達'多個感測器和一汽車功率控制器，其中該汽車功 率控制器產生模式指令，且其中該馬達控制器具有一目 前的操作模式，該模式爲一中立模式、一驅動模式、一 充電模式和一BIT模式之一，該馬達控制器包含， 用以接收一模式指令之裝置； 用以根據該模式指令來暫態該馬達控制器目前操作模 式； 用以當馬達控制器在目前的操作模式下接收一操作指 令之裝置； 用以決定操作指令是否爲一適合在目前的操作模式期 間處理的指令之裝置； -52 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -1! 裝· 訂 線 ---- 1· A8 B8 C8 D8

   申請專利範圍 用以當該決定裝置並決定該操作指令爲一適當指令時 ，處理該操作指令之裝置。 4·—種用於一汽車之馬達控制器，包括 驅動孩汽車之電 動馬達、多個感測器和—汽車功率，制 邝平刀午钇制器，其中該汽車功 率控制器產生指令，該馬達控制器包含： 用以自汽車功率控制器接收一第—指令之装置； 用以決定該指令為一模式指令、一目前指令、一轉矩指令 和一BIT指令之一的裝置； 用以輸出-響應給該汽車功率控制器以指示收到該指 令之裝置； 用以辨認該模式指令内之模式的裝置； 用以自該汽車功率控制器接收一第二指令之裝置； 用以根據該模式指令内所辨識的模式來處理該第二指 令的裝置。 5_ —種用於一汽車之馬達控制器，包括—驅動該汽車之電 動馬達、多個感測器和一汽車功率控制器，其中該汽車功 率控制器接收來自該多個感測器之信號，將此信號轉換 成資料，該馬達控制器包含： 用以接收來自該汽車功率控制器的資料之裝置；和 輸出一響應給汽車功率控制器以指示處理裝置是否已 完成該資料的處理之裝置。 6.根據申請專利範圍第5項之馬達控制器，其中該處理裝置 包括； 用以決定資料是否有效之裝置；和 -53 - 本紙張制t®目家轉（CNS ) Μ祕(l^297n 請先閲讀背面之注意事P再填寫本頁) 裝· 經濟部中央槺準局貝工消費合作社印裝 310497 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 當該資料不是有效時，停止對該資料處理之裝置。 7· —種用以控制一汽車的推進之以電腦實施的方法，該汽 車包括一個驅動汽車的電動馬達、多個感測器、一馬達 控制器和一汽車功率控制器，其中該汽車功率控制器接 收來自一加速感測器和一刹車感測器之信號將此用於 加速感測器和剁車感測器之信號轉換爲一轉矩値，該由 馬達控制器所實施的方法包含下列步驟： 接收來自汽車功率控制器的轉矩値； 將轉矩値轉換爲一轉矩輸出；和 根據該轉矩輸出來而控制該馬達。 8. 根據申請專利範固第7項之方法，其中該多個感測器包括 一用以偵測馬達之溫度的溫度感測器，且其中該轉換步 驟包括下列次步驟； 使用溫度感測器的溫度處理該轉矩値。 9. 一種用以控制推進一汽車之以電腦實施的方法，該汽車 包括一驅動汽車之電動馬達、一馬達控制器和一汽車功 率控制器，其中該汽車功率控制器產生模式指令，且其 中該馬達控制器具有一目前的操作模式，此模式爲中立 (請先閲讀背面之注意事1·-^填寫本頁) i. -裝- 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印裝 模式 一驅動模式、一充電模式和一 BIT模式之一 該由 馬達控制器所實施的方法包括下列步驟： 接收一模式指令； 根據該模式指令暫態該馬達控制器的目前操作模式； 當馬達控制器在目前的操作模式下時接收一操作指令 -54 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局身工消費合作社印製 310^97 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 決定操作模式是否爲目前操作模式期間所處理的適當 指令；和 當該決定裝置決定該操作模式爲一適當指令時處理該 操作模式。 10. -種用以控制推進-汽車之以電腦實施的方法，該汽車 包括一驅動汽車之電動馬達、一馬達控制器和一汽車功 率控制器，其中該汽車功率控制器產生指令，該由馬達 控制器所實施的方法包含下列步驟； 接收來自該汽車功率控制器的第一指令； 決定該指令爲一模式指令、一目前指令、一轉矩指令 和一 BIT指令其中之—； 輸出一響應給該汽車功率控制器，指示收到該指令； 辨認該模式指令内之一模式； 接收來自該汽車功率控制器之第二指令； 根據在該模式指令内所辨識的模式處理該第二指令。 11. —種用以控制推進一汽車之以電腦實施的方法，該汽車 包括一驅動汽車之電動馬達、—馬達控制器和一汽車功 率控制器’其中該汽車功率控制器接收來自該多個感測 器之信號，將該信號轉換爲資料，該由馬達控制器所實 施之方法包含下列步驟； 接收來自該汽車功率控制器之資料；和 處理該資料；和 輸出一響應給汽車功率控制器，以指示處理步驟是否 已完成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---Λ--1----裝-- ~ 一 (請先閲讀背面之注Λ填寫本頁) •訂 -線！-- ^10497 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍12.根據申請專利範圍第11項之方法，其中該處理步驟包括 下列次步驟：決定該資料是否有效；和 當資料不是有效時停止處理該資料。 {請先閱讀背面之注意事i·^填寫本頁) .裝. 訂_ 線！ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 — — 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）