[發(fā)明專(zhuān)利]一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的通信控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710141584.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106926750B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧興江;吳畏;劉瀾濤;楊鏑;曹永昌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 一汽-大眾汽車(chē)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60L15/20
• 分類(lèi)號(hào): B60L15/20
• 代理公司: 北京市萬(wàn)慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 楊行宇;梁順珍

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的通信控制方法，將對(duì)應(yīng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制指令，封裝至同一個(gè)CAN報(bào)文中進(jìn)行發(fā)送，多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收該CAN報(bào)文后，分別對(duì)該報(bào)文中對(duì)應(yīng)自身電機(jī)的控制指令進(jìn)行識(shí)別并響應(yīng)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑耐ㄐ趴刂品椒ǎ瑵M足了分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于多驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模式控制及轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等方面的高實(shí)時(shí)性需求，從根本上解決了由傳統(tǒng)CAN通信引起的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)于控制指令的響應(yīng)時(shí)間不一致問(wèn)題，消除車(chē)輛不期望的橫擺運(yùn)動(dòng)，有效提升分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的行駛安全性及可靠性。此外，本申請(qǐng)披露的通信控制方法及相應(yīng)的實(shí)施方案，均可適用于其它原理相類(lèi)似的多系統(tǒng)或多部件對(duì)于CAN通信實(shí)時(shí)性、可靠性要求很高的場(chǎng)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)控制領(lǐng)域，具體涉及一種分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的通信控制方法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)燃油動(dòng)力車(chē)輛以及裝備中央驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)一般都裝有機(jī)械式差速器。對(duì)于普通差速器，左右驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩分配比例接近1:1，在濕滑路面上其中一個(gè)車(chē)輪打滑時(shí)，傳遞至該車(chē)輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大大降低，導(dǎo)致傳遞至另一側(cè)對(duì)應(yīng)車(chē)輪上的驅(qū)動(dòng)力也同比例降低，對(duì)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)性能以及安全性能會(huì)產(chǎn)生較大影響；而具備防滑或限滑功能的差速器可進(jìn)行左右輪不同比例的驅(qū)動(dòng)力分配，驅(qū)動(dòng)性能及安全性能良好，但是成本較高一般僅用于高檔車(chē)輛。

分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的至少有一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的左右輪上各自裝備一臺(tái)輪轂電機(jī)或者輪邊電機(jī)，每個(gè)電機(jī)獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)各車(chē)輪的精確控制，從而可以避免上述現(xiàn)有技術(shù)中普通機(jī)械差速器所存在的性能及安全隱患，降低車(chē)輛的傳動(dòng)系統(tǒng)成本。

但是，分布式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)電子控制方式進(jìn)行力矩分配和差速控制，提升車(chē)輛驅(qū)動(dòng)性能和安全性能的同時(shí)，電子差速的可靠性同樣給汽車(chē)的安全性能帶來(lái)很大挑戰(zhàn)：若驅(qū)動(dòng)電機(jī)不按既定的控制要求輸出相應(yīng)轉(zhuǎn)矩，則可能導(dǎo)致左右輪輸出轉(zhuǎn)矩差別過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致車(chē)輛的橫向擺動(dòng)，影響安全性能。電子差速的可靠性又可分為控制指令源、控制指令的傳輸以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行控制指令的可靠性。控制指令源一般為VCU(VehicleControl Unit，整車(chē)控制器)，即由VCU對(duì)車(chē)輪進(jìn)行模式、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的計(jì)算后得出控制指令；控制指令的傳輸則涉及VCU向電機(jī)發(fā)送控制指令的硬件、線路以及控制指令的通信協(xié)議；驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳輸線路以及控制指令通信協(xié)議，對(duì)指令進(jìn)行響應(yīng)，相應(yīng)地對(duì)模式、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等輸出參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

在車(chē)載電子技術(shù)領(lǐng)域，最為主流的車(chē)載電子控制指令通信協(xié)議為20世紀(jì)80年代由德國(guó)Bosch公司開(kāi)發(fā)的CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng))，CAN是Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多電子控制單元以及測(cè)試儀器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種串行通信協(xié)議，CAN的高通信效率和可靠性已被世界認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)、工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療以及工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。CAN2.0B的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成如圖1所示，包括幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據(jù)段、CRC段、ACK段、幀結(jié)束。仲裁段為11位標(biāo)識(shí)符ID(Identifier)，該ID是每一個(gè)CAN報(bào)文的唯一標(biāo)識(shí)，描述了報(bào)文的特定含義，并決定報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，ID數(shù)值越小，則優(yōu)先級(jí)越高；數(shù)據(jù)段為CAN通信實(shí)際傳輸?shù)膽?yīng)用數(shù)據(jù)及這些數(shù)據(jù)的校驗(yàn)信息，長(zhǎng)度為0-8Bytes；CAN通信采用多主站結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)每一個(gè)報(bào)文的ID進(jìn)行仲裁，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文優(yōu)先發(fā)送，優(yōu)先級(jí)低的報(bào)文靠后發(fā)送；CAN報(bào)文的仲裁及發(fā)送過(guò)程如圖2所示，在A、B、C三個(gè)節(jié)點(diǎn)分別有一個(gè)CAN報(bào)文等待發(fā)送，A節(jié)點(diǎn)的CAN報(bào)文ID值為75，B節(jié)點(diǎn)的CAN報(bào)文ID值為250，C節(jié)點(diǎn)的CAN報(bào)文ID值為1000，根據(jù)前述優(yōu)先級(jí)規(guī)則，將分別以廣播的形式按照優(yōu)先級(jí)順序先后發(fā)送A、B、C三個(gè)CAN報(bào)文，所有的節(jié)點(diǎn)均可以接收到上述A、B、C三個(gè)CAN報(bào)文。