專利名稱：電動(dòng)汽車加速控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車，具體涉及它的加速控制器。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車加速控制器用于控制行車速度，駕員根據(jù)自身需要，給出加速信號(hào)，由加速控制器處理該信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)的電流開關(guān)輸出控制信號(hào)，控制其電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車速度的 控制。加速控制器的響應(yīng)速度、可靠性對(duì)汽車安全至關(guān)重要。目前，電動(dòng)汽車加速控制器的主控器都采用DSP芯片，該芯片是個(gè)中央處理器，除 了處理加速信號(hào)外，也處理汽車的其它檢測(cè)、控制信號(hào)，如電池充電控制，電機(jī)過(guò)流、欠壓保 護(hù)、能量回饋、過(guò)熱保護(hù)等，其缺點(diǎn)是-DSP芯片只能使用高級(jí)語(yǔ)言編程，程序周期長(zhǎng)，運(yùn)行一遍指令周期約需50-70微 秒，響應(yīng)較慢，汽車安全性差。-裝配工藝性較差，需要配置價(jià)格昂貴的貼片機(jī)等專用設(shè)備，才能將芯片焊接在電 路板上，生產(chǎn)企業(yè)的加工成本高。-焊后無(wú)法拆卸更換，當(dāng)芯片損壞時(shí)，整個(gè)電路板都得報(bào)廢，車主的維修費(fèi)用高。-該芯片雖然功能強(qiáng)大，但價(jià)格高，且有些功能電動(dòng)汽車并不使用，因而不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種沒有上述缺點(diǎn)的電動(dòng)汽車加速控制器，其技術(shù)解決方
案是一種電動(dòng)汽車加速控制器，包括電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置、電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)、加速信號(hào) 發(fā)生器、主控器，所述主控器將加速信號(hào)與電動(dòng)機(jī)速度信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，向電動(dòng)機(jī)電流開 關(guān)輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車速度的控制；所述主控器采用兩個(gè)高速八位單片機(jī)A、B，相互 連接，共同處理汽車的各種檢測(cè)、控制信號(hào)，其中單片機(jī)A用于處理功能狀態(tài)信號(hào)，單片機(jī)B 處理驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述單片機(jī)A、B選用型號(hào)C8051F310。所述電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置是數(shù)字式光電角速度傳感器，具有探頭和編碼器，該傳 感器的探頭對(duì)應(yīng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)主軸，檢測(cè)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，將旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換 成電信號(hào)，輸入編碼器，由編碼器將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述傳感器的輸出端后置有 倍頻電路，由倍頻電路將該傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)的頻率成倍放大。所述加速信號(hào)發(fā)生器具有電阻式加速電路或霍爾式加速電路，所述主控器具有電 阻式加速信號(hào)處理模塊和霍爾式加速信號(hào)處理模塊；在加速器和主控器之間，設(shè)有加速電 路識(shí)別電路和加速信號(hào)處理選擇電路；識(shí)別電路對(duì)加速器中的加速電路類別進(jìn)行識(shí)別，向 信號(hào)處理選擇電路輸出識(shí)別信號(hào)，選擇電路根據(jù)識(shí)別信號(hào)選擇相應(yīng)的信號(hào)處理模塊，由該 信號(hào)處理模塊處理加速電路輸入的信號(hào)。所述電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)，每一相電流開關(guān)由兩組反向并聯(lián)的MOS管及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成電流輸入和輸出開關(guān)，分別用于導(dǎo)通正半周電流和負(fù)半周電流，所述電流輸入或輸出開關(guān)分別具有數(shù)量相同的多只并聯(lián)連接的MOS管，所述驅(qū)動(dòng)電路向每一 MOS管的柵極提供驅(qū) 動(dòng)信號(hào)；所述電流輸入或輸出開關(guān)的MOS管呈圓周或半圓周均勻分布，其柵極朝向圓心，通 過(guò)其引線并聯(lián)連接，并聯(lián)節(jié)點(diǎn)為圓心，引線是直線，呈輻射狀，所有引線都在半徑上，長(zhǎng)度相 同。本發(fā)明的技術(shù)效果單片機(jī)用低級(jí)語(yǔ)言編程，程序周期短，運(yùn)行一遍指令周期約需15微秒左右，與DSP 芯片相比，運(yùn)算速度提高三倍以上，加速控制的靈敏性、相應(yīng)速度大幅度提高，汽車安全有 了保證。同時(shí)，單片機(jī)的管腳焊接容易，無(wú)需配置貼片機(jī)，降低了生產(chǎn)企業(yè)的裝備投資；單片 機(jī)損壞后可以更換，不必報(bào)廢電路板，且單片機(jī)價(jià)格低，降低了車主的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。


圖1是電動(dòng)汽車加速控制器電路框圖。圖2是單片機(jī)A、B的管腳接線圖。圖3是電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)MOS管的一種空間位置布置圖。圖4是電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)MOS管的另一種空間位置布置圖。圖5是一種加速信號(hào)發(fā)生器與主控器的電路框圖。圖6是另一種加速信號(hào)發(fā)生器與主控器的電路框圖。圖7是圖6中模擬識(shí)別電路圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本電動(dòng)汽車加速控制器主要由電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置2、電動(dòng)機(jī)電流開關(guān) 3、加速信號(hào)發(fā)生器5和主控器4組成。本發(fā)明的特點(diǎn)是，主控器4采用兩個(gè)高速八位單片機(jī)A、B，相互連接，共同處理汽 車的各種檢測(cè)、控制信號(hào)，單片機(jī)A用于處理功能狀態(tài)信號(hào)，單片機(jī)B處理驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由于單 片機(jī)用低級(jí)語(yǔ)言編程，程序周期短，運(yùn)行一遍指令周期約需15微秒左右，與DSP芯片相比， 運(yùn)算速度提高三倍以上，加速控制的靈敏性大幅度提高。上述技術(shù)手段使汽車安全有了保證。同時(shí)，單片機(jī)的管腳焊接容易，無(wú)需配置貼片 機(jī)，降低了生產(chǎn)企業(yè)的裝備投資；單片機(jī)損壞后可以更換，不必報(bào)廢電路板，且單片機(jī)價(jià)格 低，降低了車主的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。圖2是單片機(jī)A、B的管腳接線圖，其中，單片機(jī)A的AF1-AF8分別對(duì)應(yīng)連接單片機(jī) B的BF1-BF8，加速信號(hào)接單片機(jī)A的3、4、5、6腳，21-26分別接驅(qū)動(dòng)電路(三相)正負(fù)電源 開關(guān)，8接光電編碼器信號(hào)，9接電阻式加速器識(shí)別電路，10接霍爾式加速器識(shí)別電路，29接 3. 3V電源，1接運(yùn)行電路，32接初始化就緒電路，31接初始化放電電路；單片機(jī)B 11-18對(duì) 應(yīng)接單片機(jī)A 11-18，26接72V電源，25接12V電源，24接直流接觸器，19-21分別穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng) 電源3. 3V，22接加速器信號(hào)，23接點(diǎn)火開關(guān)，32接結(jié)束放電電路，31接接結(jié)(關(guān)機(jī))電路， 30接運(yùn)行電路，28、29接14V電源，27接72V電源。電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置2，采用數(shù)字式光電角速度傳感器，其結(jié)構(gòu)由傳感頭21、編碼 器22、倍頻電路23組成，其中，在編碼器22后置倍頻電路23是本發(fā)明的一項(xiàng)創(chuàng)新。傳感頭21對(duì)應(yīng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)主軸，檢測(cè)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，將旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)，輸入編碼器22，由編碼器22將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字信號(hào)，再由倍頻電路23將數(shù)字 信號(hào)的計(jì)數(shù)脈沖頻率成倍放大。這樣，用低分辨率的廉價(jià)傳感器，即可獲得昂貴的高分辨率 傳感器同等的技術(shù)效果，從而降低成本。電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)3是一種電子開關(guān)，布置在三相逆變器與電動(dòng)機(jī)之間，用于向電動(dòng)機(jī)供電，每一相電流開關(guān)由兩組反向并聯(lián)的MOS管31及其驅(qū)動(dòng)電路32構(gòu)成電流輸入和 輸出開關(guān)，分別用于導(dǎo)通正半周電流和負(fù)半周電流，所述電流輸入或輸出開關(guān)分別具有數(shù) 量相同的多只并聯(lián)連接的MOS管，驅(qū)動(dòng)電路32向每一 MOS管的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明 在MOS管的空間布置做了改進(jìn)，參見圖3、圖4，即電流輸入或輸出開關(guān)的MOS管呈圓周或半 圓周均勻分布，其柵極朝向圓心，通過(guò)其引線并聯(lián)連接，并聯(lián)節(jié)點(diǎn)為圓心，引線是直線，呈輻 射狀，所有引線都在半徑上，長(zhǎng)度相同。這樣，可解決兩個(gè)問(wèn)題，一是并聯(lián)連接的MOS管的同 步性問(wèn)題，增強(qiáng)了 MOS管自身的安全性，不易燒毀；二是各MOS管的管間電抗平衡，感生電勢(shì) 小，不會(huì)干擾MOS管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可確保電流開關(guān)正常工作。加速信號(hào)發(fā)生器5包括電子油門51、霍爾式加速電路52或電阻式加速電路53，由 于汽車配置霍爾式加速電路還是電阻式加速電路完全是隨機(jī)的，而主控器4只有一個(gè)加速 器接口，只能根據(jù)其中一種配置相應(yīng)的控制電路，沒有通用性。為此，本發(fā)明做了改進(jìn)，參見 圖5，即主控器4軟件編程時(shí)，編有兩種加速信號(hào)處理程序，一種處理霍爾式加速信號(hào)，另一 種處理電阻式加速信號(hào)，并編有加速信號(hào)識(shí)別和處理程序選擇程序，這樣，無(wú)論汽車配的哪 種加速電路，主控器都能處理。當(dāng)然，加速信號(hào)識(shí)別和處理程序選擇功能也可通過(guò)硬件模擬 電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖6、圖7所示。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)汽車加速控制器，包括電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置、電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)、加速信號(hào)發(fā)生器、主控器，所述主控器將加速信號(hào)與電動(dòng)機(jī)速度信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，向電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車速度的控制；其特征在于，所述主控器采用兩個(gè)高速八位單片機(jī)A、B，相互連接，共同處理汽車的各種檢測(cè)、控制信號(hào)，其中單片機(jī)A用于處理功能狀態(tài)信號(hào)，單片機(jī)B用于處理驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車加速控制器，其特征在于，所述單片機(jī)A、B選用型 號(hào) C8051F310。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車加速控制器，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝 置是數(shù)字式光電角速度傳感器，具有探頭和編碼器，該傳感器的探頭對(duì)應(yīng)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電 機(jī)主軸，檢測(cè)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，將旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸入編碼器，由編碼器 將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述傳感器的輸出端后置有倍頻電路，由倍頻電路將該傳感 器輸出的數(shù)字信號(hào)的頻率成倍放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車加速控制器，其特征在于，所述加速信號(hào)發(fā)生器具 有電阻式加速電路或霍爾式加速電路，所述主控器具有電阻式加速信號(hào)處理模塊和霍爾式 加速信號(hào)處理模塊；在加速器和主控器之間，設(shè)有加速電路識(shí)別電路和加速信號(hào)處理選擇 電路；識(shí)別電路對(duì)加速器中的加速電路類別進(jìn)行識(shí)別，向信號(hào)處理選擇電路輸出識(shí)別信號(hào)， 選擇電路根據(jù)識(shí)別信號(hào)選擇相應(yīng)的信號(hào)處理模塊，由該信號(hào)處理模塊處理加速電路輸入的 信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車加速控制器，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)，每 一相電流開關(guān)由兩組反向并聯(lián)的MOS管及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成電流輸入和輸出開關(guān)，分別用于 導(dǎo)通正半周電流和負(fù)半周電流，所述電流輸入或輸出開關(guān)分別具有數(shù)量相同的多只并聯(lián)連 接的MOS管，所述驅(qū)動(dòng)電路向每一 MOS管的柵極提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述電流輸入或輸出開關(guān)的 MOS管呈圓周或半圓周均勻分布，其柵極朝向圓心，通過(guò)其引線并聯(lián)連接，并聯(lián)節(jié)點(diǎn)為圓心， 弓丨線是直線，呈輻射狀，所有弓I線都在半徑上，長(zhǎng)度相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車加速控制器，包括電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置、電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)、加速信號(hào)發(fā)生器、主控器，所述主控器將加速信號(hào)與電動(dòng)機(jī)速度信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，向電動(dòng)機(jī)電流開關(guān)輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車速度的控制；所述主控器采用兩個(gè)高速八位單片機(jī)A、B，相互連接，共同處理汽車的各種檢測(cè)、控制信號(hào)，其中單片機(jī)A用于處理功能狀態(tài)信號(hào)，單片機(jī)B處理驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)是，其它檢測(cè)、控制單元電路對(duì)加速電路的干擾很小，加速控制的響應(yīng)速度快，單片機(jī)的管腳焊接容易，無(wú)需配置貼片機(jī)，單片機(jī)損壞后可以更換，不必報(bào)廢電路板，且單片機(jī)價(jià)格低，降低了車主的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK101844522SQ201010158030
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者楊建文, 黃世忠 申請(qǐng)人:樂(lè)山華發(fā)電子科技股份有限公司