用于包括轮毂电机的电动车的控制系统的制作方法

本发明涉及一种用于电动车的控制系统，该车辆具有可连接到两个、四个、六个或八个轮毂电机的底盘。本发明还涉及一种包括此类控制系统的电动车以及一种电动车的制造方法。

背景技术：

1、从us 2014/025716已知一种电动车，其具有两个独立的电机，每个电机具有不同的扭矩特性。扭矩和牵引力控制器接收由转向传感器、加速度传感器、制动传感器和档位选择传感器产生的驱动器信号，并耦合到两个功率控制模块用于确定每个功率控制模块向各自的电机提供的功率。

2、us 5,973,463描述了一种具有两个轮毂电机的车辆。右后和左后轮毂电机分别通过单独的逆变器和单独的电机控制器运行，该电机控制器连接到同样接收单独的轮速数据的中央车辆控制器。

3、本发明的一个目的是提供一种用于具有至少两个轮毂电机的电动车的控制器，其可用于具有不同电机数量的车辆上。本发明进一步的目的是提供一种控制器，其提供冗余操作，并且在与特定车轮的数据交换中断或向特定车轮的供电中断、或者其中一个轮毂电机故障或失灵的情况下提供稳定且安全的驾驶条件。

4、本发明的又一个目的是提供电动车，其可容易地设置有不同组的轮毂电机，这些轮毂电机可通过本发明的控制系统被精确且可靠地维修和控制。

技术实现思路

1、至此，根据本发明的控制系统包括：

2、-具有至少两个信号终端的控制单元

3、在两个轮毂电机的情况下，每个信号终端均可连接到相应的电机，

4、在四个、六个或八个轮毂电机的情况下，每个信号终端均可连接到一组轮毂电机，每组包括至少一对位于同一横轴上的电机，

5、-连接到控制单元的配电单元，其设置有至少两条电源线并且适于利用输入端连接到电源且

6、在两个轮毂电机的情况下，利用每条电源线连接到相应的电机，并且在四个、六个或八个轮毂电机的情况下，连接到相应的一组电机，用于向每组供电，

7、其中控制单元包括具有查找表的存储器，其中：

8、当车辆上使用两个电机时，每个电机均被分配给相应的信号终端和相应的电源线，以及

9、当车辆上使用四个电机时，

10、第一组的两个电机被分配给第一信号终端和第一电源线，以及第二组的两个电机被分配给第二信号终端和第二电源线。

11、通过将每组电机连接到相应的信号线，导致通信中断的单一信号线上的故障将导致车辆左侧和右侧相同数量的轮毂电机损失驱动和制动功率。这提高了车辆的动态稳定性，因为不会出现扭矩不平衡。电源线实现了相同的冗余。如果单条直流电源线中出现高压相关问题，导致高压保险丝断开，并导致所连接的轮毂电机损失驱动和制动扭矩，这将对车辆左右两侧保持平衡的扭矩分配和控制的相同数量的轮毂电机造成影响。

12、对于电源线，提供了轮毂电机与配电单元的硬接线连接。对于包括2、4、6或8个车轮的每个电机配置，控制单元可使用相同的硬接线连接与配电单元交互。控制单元对每组轮毂电机使用单组控制信号。因此，将一个或多个额外的轮毂电机连接到同一组无需增加控制信号的数量。对于不同配置的轮毂电机组，设计保持相似。控制单元和配电单元之间无需额外的电线。这简化了跨不同配置的系统设计。

13、根据配置，控制单元通过固定查找表获得轮毂电机通信的预期位置。在预充电周期中，从每个轮毂电机到控制单元的反馈数据通过can总线进行通信，并通过软件进行管理。

14、在控制系统(其控制车辆上六个电机)中，第一组的两个电机被分配给第一信号终端和第一电源线，以及第二组的四个电机被分配给第二信号终端和第二电源线。或者，第一组可包括四个电机而第二组包括两个电机。对于八个电机的情况，第一组的四个电机被分配给第一信号终端和第一电源线，以及第二组的四个电机被分配给第二信号终端和第二电源线。或者，第一组可包括两个电机而第二组包括六个电机，或者第一组可包括六个电机而第二组包括两个电机。

15、在根据本发明的控制系统的一个实施方案中，为车辆上的每个车轮位置分配唯一的车轮标识符，控制单元适于通过使用相应的车轮标识符发送和接收信息来与预定车轮交换数据。对于车辆同一侧上的每个车轮，车轮标识符可包括偶数或奇数，标识符编号从前部或后部底盘位置开始递增计数。

16、整个系统中车轮编号的唯一分配将确保操作错误(例如将轮毂电机连接到错误的信号终端)将导致轮毂电机停用。

17、在根据本发明的控制系统的实施方案中，在预定车轮的预充电过程中，控制单元控制从配电单元(pdu)向预定车轮或车轮组供电，并从车轮接收与预充电过程相关的反馈数据。在预充电过程中，从轮毂电机或电机组向功率控制单元发送反馈值，以检查该过程是否已成功执行。由于数据线和电源线的布局相似，确保了电源线和数据线之间的冗余是最佳的。

18、根据本发明的控制单元可连接到服务终端以用于与预定车轮交换数据。服务终端可包括便携式电脑或手持式终端，其具有与车轮交互以用于诊断目的的软件。该诊断服务应用程序可用于不同的领域，例如工程、生产、测试或服务，并与控制单元和轮毂电机交互。执行的操作可以是软件更新、参数校准、测试程序的执行或诊断信息的提取。该软件例如通过usb转can总线接口与系统连接。

19、控制单元可包括允许can总线通过车辆can总线接入单独的轮毂电机的can总线网关功能。来自诊断服务终端的can总线流量被从车辆can总线朝向所需轮毂电机所在的正确本地can总线按路线发送。这为服务工程师提供了方便的接入，因为在控制系统模块上只有单独一个用于诊断的接入点。轮毂电机的分布对于网关功能而言是已知的，用于通过使用由车轮配置设置的查找表来执行正确的路由，从而确定信息应该被朝向何处按路线发送。

技术特征：

1.一种用于电动车(1)的控制系统(7、9)，所述车辆具有可连接到两个、四个、六个或八个轮毂电机(m1-m8)的底盘(2)，所述控制系统包括：

2.根据权利要求1所述的控制系统(7、9)，其中，所述查找表包括第三配置数据集，其为车辆(1)上的六个电机(m1、m2、m3、m4、m5、m6)分配，第一组的两个电机(m1、m2)被分配给第一信号终端(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m3-m6)被分配给第二信号终端(sl2)和第二条电源线(pl2)。

3.根据权利要求1所述的控制系统(7、9)，其中，所述查找表包括第四配置数据集，其为车辆(1)上的八个电机(m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8)分配，第一组的四个电机(m1-m4)被分配给第一信号终端(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m5-m8)被分配给第二信号终端(sl2)和第二条电源线(pl2)。

4.根据权利要求1、2或3所述的控制系统(7、9)，其中，在控制单元(pcm 9)中，为车辆上的每个车轮位置分配车轮标识符，控制单元(pcm9)适于通过发送和接收所述预定车轮标识符来与预定车轮(m1-m8)交换数据。

5.根据权利要求4所述的控制系统(7、9)，其中，车辆(1)同一侧的每个车轮的车轮标识符包括偶数或奇数，所述标识符编号从前部或从后部底盘位置(17、18)开始递增计数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(7、9)，其中，在预定车轮的预充电过程中，控制单元(pcm 9)控制从配电单元(pdu 7)到预定车轮的电力供应，并从车轮处的电压电平的预定车轮接收数据。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(7、9)，其中，控制单元(pcm 9)可连接到服务终端以用于与预定车轮交换数据。

8.一种电动车(1)，其包括两个、四个、六个或八个轮毂电机(m1-m8)，以及根据前述权利要求中任一项所述的控制系统(7、9)，其中，在控制单元(9，pcm)中，已设定附接到所述车辆上的轮毂电机数量，并且根据所述电机的数量已经分配信号终端(5、6；sl1、sl2)和电源线(3、4；pl1、pl2)，并且每条信号线和电源线均连接到相应的轮毂电机或一组轮毂电机。

9.一种电动车的制造方法，其包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述查找表包括第三配置数据集，其为车辆(1)上的六个电机(m1、m2、m3、m4、m5、m6)分配，第一组的两个电机(m1、m2)被分配给第一信号终端(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m3-m6)被分配给第二信号终端(sl2)和第二条电源线(pl2)，所述方法还包括将六个电机(m1、m2、m3、m4、m5和m6)连接到底盘的步骤，其中第一组的两个电机(m1、m1)被分配给第一信号端子(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m3-m6)被分配给第二信号端子(sl2)和第二电源线(pl2)。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述查找表包括第四配置数据集，其为车辆(1)上的八个电机(m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8)分配，第一组的四个电机(m1-m4)被分配给第一信号终端(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m5-m8)被分配给第二信号终端(sl2)和第二条电源线(pl2)，所述方法还包括将八个电机(m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8)连接到底盘的步骤，其中第一组的四个电机(m1-m4)被分配给第一信号终端(sl1)和第一电源线(pl1)，以及第二组的四个电机(m5-m8)被分配给第二信号终端(sl2)和第二电源线(pl2)。

技术总结
本发明涉及一种用于电动车(1)的控制系统(7、9)，该车辆具有可连接到两个或至少四个轮毂电机(M1、M2、M3、M4)的底盘(2)，所述控制系统包括：‑具有至少两个信号终端(SL1、SL2)的控制单元(9，PCM)，每个信号终端均可耦合到一组轮毂电机(Μ1、Μ2；Μ3、Μ4；Μ5、Μ6；Μ7、Μ8)，以及‑连接到控制单元的配电单元(7，PDU)，其设置有至少两条电源线(PL1、PL2)，并适于通过输入端连接到电源和通过每条电源线(PL21、PL2)连接到一组电机(Μ1、Μ2；Μ3、Μ4；Μ5、Μ6；Μ7、Μ8)，用于向该组供电。控制单元(PCM)包括具有查找表的存储器，其中：当车辆(1)上使用两个电机(Μ1、Μ2)时，每个电机(M1、M2)均被分配给相应的信号终端(SL1、SL2)和相应的电源线(PL1、PL2)，当车辆上使用四个电机(M1、M2、M3和Μ4)时，第一组的两个电机(M1、M2)被分配给第一信号终端(SL1)和第一电源线(PL1)，以及第二组的两个电动机(Μ3、Μ4)被分配给第二信号终端(SL2)和第二电源线(PL2)。

技术研发人员：G·J·克温滕贝格,B·布鲁克惠斯
受保护的技术使用者：电子牵引欧洲有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14