[發(fā)明專利]一種電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711200338.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108001294B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 連小珉;金達鋒;陳浩;杜鵬;孫濤
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學;蘇州紫荊清遠新能源汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60R16/023
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明提出一種電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，屬于電動汽車電子電器架構(gòu)領(lǐng)域。本發(fā)明用于電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計，所述電動輪汽車是指輪轂電機直接驅(qū)動行駛的純電動汽車；該拓撲結(jié)構(gòu)包括矢量控制器、輪轂驅(qū)動單元、加速踏板位置傳感器、整車控制器、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、供電網(wǎng)絡(luò)和信號網(wǎng)絡(luò)；所述矢量控制器是指電動輪汽車動力分配與管理的電子控制器，包含微控制單元、供電模塊、CAN總線收發(fā)器，網(wǎng)絡(luò)接口、電源接口和信號接口；本發(fā)明實現(xiàn)了矢量控制器、整車控制器、輪轂驅(qū)動單元和加速踏板傳感器的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模塊化設(shè)計，解決了電動輪汽車整車CAN總線負載率過高的問題，便于電動輪汽車的輪轂驅(qū)動單元集成與動力匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車電子電器架構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電動輪汽車是指采用輪轂電機直接驅(qū)動的純電動汽車。電動輪汽車為典型的零傳動汽車，每個車輪都可以獨立施加雙向轉(zhuǎn)矩形成四驅(qū)轉(zhuǎn)矩矢量，易于車輛的動力學控制，比其他驅(qū)動形式的電動車更節(jié)能、更安全、更可靠、更靈活、更快捷、更舒適。

在過去的十年間，電動輪汽車已成為電動汽車技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。電動輪汽車的矢量控制系統(tǒng)由2個前軸輪轂驅(qū)動單元、2個后軸輪轂驅(qū)動單元、1個整車控制器、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、供電網(wǎng)絡(luò)和信號網(wǎng)絡(luò)組成；各輪轂驅(qū)動單元均分別由1個輪轂電機和1個輪轂電機控制器組成。針對電動輪汽車的矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有研究將電動輪汽車的矢量控制系統(tǒng)整合為整車控制器功能的一部分，不僅增加了整車控制器的設(shè)計難度，并且輪轂電機作為原整車CAN總線的新節(jié)點與整車控制器直接通訊，使得整車CAN總線上傳遞信息增加，總線負載率上升，系統(tǒng)工作可靠性下降。同時，提升了輪轂驅(qū)動電機集成與匹配的復雜度，不利于電動輪汽車整車電子電器架構(gòu)的模塊化設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將現(xiàn)有矢量控制算法獨立集成在矢量控制器中，與整車控制器實現(xiàn)物理結(jié)構(gòu)獨立。本發(fā)明能實現(xiàn)電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，提高系統(tǒng)的集成度與兼容性。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用如下技術(shù)方案：

一種電動輪汽車矢量控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，包括：2個前軸輪轂驅(qū)動單元、2個后軸輪轂驅(qū)動單元、1個整車控制器、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、供電網(wǎng)絡(luò)和信號網(wǎng)絡(luò)；所述CAN總線網(wǎng)絡(luò)由整車CAN總線、前軸動力CAN總線和后軸動力CAN總線組成；所述供電網(wǎng)絡(luò)由ACC擋供電線、前軸動力低壓供電線、后軸動力低壓供電線和傳感器供電線組成；所述信號網(wǎng)絡(luò)由前軸動力信號線、后軸動力信號線和傳感器信號線組成；其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)還包括1個矢量控制器和1個加速踏板位置傳感器，所述整車控制器、加速踏板位置傳感器、矢量控制器以及各輪轂驅(qū)動單元上均分別設(shè)有電源接口、網(wǎng)絡(luò)接口和信號接口；

各器件的網(wǎng)絡(luò)拓撲連接關(guān)系為：所述矢量控制器與整車控制器通過整車CAN總線相連；各前軸輪轂驅(qū)動單元與矢量控制器均分別通過前軸動力CAN總線、前軸動力低壓供電線、前軸動力信號線相連；各后軸輪轂驅(qū)動單元與矢量控制器均分別通過后軸動力CAN總線、后軸動力低壓供電線、后軸動力信號線相連；所述加速踏板位置傳感器與矢量控制器通過傳感器供電線和傳感器信號線相連；所述矢量控制器通過整車ACC擋供電線由整車供12V電；所述前軸輪轂驅(qū)動單元和后軸輪轂驅(qū)動單元分別由矢量控制器供12V電；所述加速踏板位置傳感器由矢量控制器供5V電。