電動汽車和混合動力車動力鏈控制器制造技術

本實用新型專利技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器（HVPCU）由中央處理單元、電源單元、信號采集單元（模擬量、數(shù)字量、載波量）、輸出單元（模擬量輸出、開關量輸出、AMT驅動機構電機控制輸出）和通訊單元所組成。本實用新型專利技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器（HVPCU）既控制整車的動力分配又控制自動變速箱，這不僅降低了控制器的成本，還簡化了線束、簡化了系統(tǒng)、提高了系統(tǒng)的可靠性、快速性。優(yōu)化后的系統(tǒng)可以在自學習和故障自動診斷方面體現(xiàn)出更強智能和更多功能，向電動汽車和混合動力車小型化、輕量化、低成本、高效率、長航程的目標邁進了一大步。本實用新型專利技術適用于電動汽車、混合動力車、機械式自動變速箱、電子控制、和車輛的綜合智能控制系統(tǒng)。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及電動汽車、混合動力車、機械式自動變速箱、電子控制、和車輛的綜合智能控制系統(tǒng)，屬車輛動力系統(tǒng)控制

技術介紹
世界能源越來越少，污染越來越嚴重。減少能源消耗和降低排放是整個世界的共識。隨著社會經濟的發(fā)展，發(fā)展中國家的城市化進程加快，使得城市汽車擁有量快速增長，導致城市交通擁堵狀況加劇，能源消耗上升，汽車排放造成的空氣污染在城市大氣污染中的比例越來越高。機動車在給人們帶來交通便捷的同時，也帶來許多危害人類健康的環(huán)境難題，有些環(huán)境問題甚至引起災難性事件。這于發(fā)展中的中國尤為重要，因為中國的原油大部分依賴進口，汽車保有總量在不斷增加，經濟的高速發(fā)展已使得江河湖海以及空氣的污染十分嚴重。所以大力發(fā)展低能耗、低排放的環(huán)保汽車勢在必行。電動汽車和混合動力車也就成了世界各國 競相發(fā)展的一個重要行業(yè)。目前，從驅動方式上講，大多數(shù)電動汽車采用電機直接驅動車輪或經一個減速箱驅動車輪，控制比較簡單，但是單速系統(tǒng)難以滿足動力和速度的高要求，常常只有加大電機和多放電池因而使得系統(tǒng)龐大、重量重、費用高；對于采用變速箱的電動汽車和混合動力車來講，優(yōu)點很多，但大多數(shù)多速電動汽車和混合動車采用一個整車控制器，另加一個變速箱控制器。傳統(tǒng)的帶變速箱的純電動或混合動力整車控制器(HV⑶)的主要作用是收集電池管理系統(tǒng)、駕駛員和車輛的有關數(shù)據(jù)決定動力分配。傳統(tǒng)的機械式自動變速箱(AMT)的控制器(TCU)主要收集駕駛員和車輛的有關數(shù)據(jù)對最佳檔位進行抉擇并執(zhí)行換擋控制。同一臺多速電動汽車和混合動力車采用一個整車控制器，另加一個變速箱控制器，這不僅增加了成本，還增加了線束、增加了重量、增加的空間要求、增加了系統(tǒng)的復雜程度、降低了系統(tǒng)的可靠性。而小型化、輕量化、低成本、高效率、長航程是目前使電動汽車和混合動力車得以廣泛推廣的主攻方向。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是，根據(jù)現(xiàn)有電動汽車和混合動力車存在控制多元化的問題，本技術公開一種針對電動汽車、混合動力車、機械式自動變速箱、電子控制、和車輛的綜合智能控制系統(tǒng)，即電動汽車和混合動力車動力鏈控制器。混合動力車實際上就是將一個純電動汽車和一個傳統(tǒng)內燃機機車以優(yōu)化的形式結合到一起。混動的比例視電機功率的大小和發(fā)動機功率的大小而論。當一輛車上電機的功率等于零時，就變成純傳統(tǒng)車；當一輛車上發(fā)動機的功率等于零時，就變成純電動汽車。實現(xiàn)本技術的技術方案是，本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器(HVPCU)由中央處理單元、電源單元、信號采集單元(模擬量、數(shù)字量、載波量)、輸出單元(模擬量輸出、開關量輸出、AMT驅動機構電機控制輸出)和通訊單元所組成；電源單元接中央處理單元的電源端；信號采集單元接中央處理單元的輸入端；輸出單元接中央處理單元的輸出端,通訊單元接中央處理單元的通訊接口。本技術HVPCU是收集電池管理系統(tǒng)、駕駛員操作和車輛行駛的有關數(shù)據(jù)對對動力分配做出最佳抉擇，再根據(jù)動力分配方案對最佳檔位進行抉擇并執(zhí)行換擋控制，同時通過通訊方式控制發(fā)動機的出力、電動機的出力。HVPCU不是物理式地將整車控制器和自動變速箱控制器拼湊在一起，而是兩者電路和控制的優(yōu)化。本技術的有益效果是，本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器(HVPCU)既控制整車又控制變速箱，這不僅降低了控制器的成本，還簡化了線束、減輕了重量、降低了空間要求、簡化了系統(tǒng)、提高了系統(tǒng)的可靠性，向電動汽車小型化、輕量化、低成本、高效率、長航程的目標邁進了一大步。更重要的是由于系統(tǒng)的優(yōu)化使得對動力分配以及系統(tǒng)的快速性、故障診斷的準確性得以提高。本技術適用于帶自動變速箱的電動汽車、混合動力車、機械式自動變速箱、電子控制、和車輛的綜合智能控制系統(tǒng)。附圖說明圖1為本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器控制結構示意圖；圖2為本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器HVPCU實物外形圖；圖3為本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器HVPCU結構示意圖；圖4為電動汽車動力最佳分配示意圖。具體實施方式本技術的具體實施方式如下:本實施例電動汽車和混合動力車動力鏈控制器HVPCU的產品外形如圖2所示。本實施例電動汽車和混合動力車動力鏈控制器HVPCU的結構如圖3所示。它由中央處理單元、電源單元、信號采集單元、輸出單元和通訊單元所組成；電源單元接中央處理單元的電源端；信號采集單元接中央處理單元的輸入端；輸出單元接中央處理單元的輸出端，通訊單元接中央處理單元的通訊接口。由于輸入信號多，資源豐富，自學習和故障自動診斷的功能得以加強。由于控制對象增加，電動機的發(fā)電制動可以在ESP和變速箱擋位的快速準確選擇上存在著更多更好的組合。優(yōu)化后的系統(tǒng)可以在自學習和故障自動診斷方面體現(xiàn)出更強智能和更多功能。信號采集單元包括模擬量信號采集單元、數(shù)字量信號采集單元、載波量信號采集單元，它們分別接至中央處理單元相應輸入端。輸出單元包括模擬量輸出單元、開關量輸出單元、AMT驅動機構電機控制輸出單元，它們分別接至中央處理單元相應輸出端。本實施例電動汽車和混合動力車動力鏈控制器實施控制如圖4所示。本實施例電動汽車和混合動力車動力鏈控制器HVP⑶通過HVP⑶的模擬輸入信號模塊、數(shù)字量輸入信號模塊、載波量輸入信號模塊以及通信網絡收集電池管理系統(tǒng)、駕駛員操作和車輛行駛等有關數(shù)據(jù)后，進行濾波、分析處理。然后對駕駛員所需求的扭矩進行評估，在電機、發(fā)動機、電池、燃油、路況、車況等因素決定動力，再根據(jù)動力需求對動力分配方案做出最佳抉擇，再根據(jù)動力分配方案對最佳檔位進行抉擇并執(zhí)行換擋控制，同時根據(jù)動力需求通過通訊方式分別控制發(fā)動機的出力、電動機的出力以滿足經濟性、動力性、安全性、持續(xù)性。CAN總線負責和汽車時其它系統(tǒng)的聯(lián)系，如發(fā)動機控制器(ECU)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機控制器(EMCU)、車身穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESP)、車身控制器(BCM)、儀表、診斷儀等。該系統(tǒng)可用于帶自動變速箱的純電動汽車和混合動力車的動力鏈控制。在純電動汽車中就沒有發(fā)動機單獨驅動和雙驅動的模式。所有動力全由電機提供。權利要求1.一種電動汽車和混合動力車動力鏈控制器，其特征在于，所述控制器由中央處理單元、電源單元、信號采集單元、輸出單元和通訊單元所組成；電源單元接中央處理單元的電源端；信號采集單元接中央處理單元的輸入端；輸出單元接中央處理單元的輸出端，通訊單元接中央處理單元的通訊接口。2.根據(jù)權利要求1所述的一種電動汽車和混合動力車動力鏈控制器，其特征在于，所述信號采集單元包括模擬量信號采集單元、數(shù)字量信號采集單元、載波量信號采集單元，它們分別接至中央處理單元相應輸入端。3.根據(jù)權利要求1所述的一種電動汽車和混合動力車動力鏈控制器，其特征在于，所述輸出單元包括模擬量輸出單元、開關量輸出單元、AMT驅動機構電機控制輸出單元，它們分別接至中央處理單元相應輸出端。4.根據(jù)權 利要求1所述的一種電動汽車和混合動力車動力鏈控制器，其特征在于，所述輸出單元既控制整車的動力分配，又控制自動變速箱的最佳擋位決策及其自動換擋過程。專利摘要本技術電動汽車和混合動力車動力鏈控制器(HVPCU)由中央處理單元、電源單元、信號采集單元(模擬量、數(shù)字量、載波量)、輸出單元(模擬量輸出、開關量輸出、AM本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動汽車和混合動力車動力鏈控制器，其特征在于，所述控制器由中央處理單元、電源單元、信號采集單元、輸出單元和通訊單元所組成；電源單元接中央處理單元的電源端；信號采集單元接中央處理單元的輸入端；輸出單元接中央處理單元的輸出端，通訊單元接中央處理單元的通訊接口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉貽樟，張志輝，
申請(專利權)人：廣東戈蘭瑪汽車系統(tǒng)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：