◆文/河北 周晓飞
(接上期)
电机控制器具有内置的驱动电机控制模块，驱动电机控制模 块控制和监视电驱动系统。
IGBT功率模块由一个三相桥式电路组成，在IGBT中使用
6个功率晶体管和6个二极管(图17)。
功率晶体管是一种用于控制大功率电子电路的半导体元件。
由于连接并阻挡了大量电流，会产生大量热量。因此使用冷却剂
进行冷却，以减小因过热引起的部件损坏和功率损失。功率晶体
管根据来自栅极驱动器的驱动信号进行操作，并从动力蓄电池向
金雕复仇定子线圈供电或阻止其供电。当驱动驱动电机控制模块向栅极驱
动器输出驱动信号时，驱动电压从栅极驱动器输入到功率晶体管 图17 IGBT功率模块
图18 IGBT功率晶体管工作示意图
以将其导通。驱动电路通过IGBT功率晶体管的导通，动力蓄电
池电流被提供给驱动电机的定子线圈(图18)。
(1)驱动时(图19)
①当驱动电机控制模块向栅极驱动器输出驱动信号时，驱动
电压从栅极驱动器输入到功率晶体管以将其导通。当功率晶体管
导通时，来自动力蓄电池的电流从上游流向下游。
②通过间歇性地打开/关闭功率晶体管以控制电流频率，在定
子线圈中会产生交流电。
③通过更改6个功率晶体管的组合，将交流电传送到驱动电
机各相的定子线圈。
④通过执行功率晶体管的占空比控制，在定子线圈中产生接近
正弦波交流电的交流电。
(2)发电时(图20)
①交流电是由驱动电机的旋转产生的。
②通过将交流电向逆变器中的二极管传送，进行三相全波整
流，并将交流电转换为直流电。
图19 交流电产生示意图
③电动机转换后的直流电输入到动力蓄电池以对动力蓄电池充电。
(3)电流控制(图21)
根据驾驶条件和驾驶员操作计算出的要求扭矩，确定输出电流指令值，并控制功率晶体管占空比，以达到指令值。
①如果增加功率晶体管导通的时间，则输出电流会增加，这使得旋转磁场更强，从而增加了驱动电机转矩。
②如果减小功率晶体管导通的时间，则输出电流会减小，这会使旋转磁场变弱，从而减小驱动电机转矩。 (4)转速控制
通过更改功率晶体管的通/断开关频率来控制驱动电机的转速，从而改变占空比的频率。
降低频率时，驱动电机转速降低，而增加频率时，驱动电机转速提高。
①转速：增加(图22)。时，交流频率增加，②转速：降低(图23)。时，交流频率降低，五、驱动电机转速传感器
驱动电机速度传感器转子安装在与驱动电机转子组件相同的轴上(图24)。驱动电机速度传感器在传感器中内置了通电线圈、输出线圈(正弦)、输出线圈(余弦)。
驱动电机速度传感器检测驱动电机的旋转速度和旋转方向(图25)，作为控制驱动驱动电机的三相交流电的基本信息。输出信号输入到驱动电机控制模块，驱动电机控制模块通过CAN通讯将输入信号作为电机旋转信号发送到VCU。
1.恒定的交流电流向通电线圈，输出线圈Cos和输出线圈Sin，通过电磁感应产生与励磁电流具有相同频率的励磁电流。
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图22 转速增加示意图
图23 转速降低示意图
图20 发电时充电
2.驱动电机旋转时，输出线圈和驱动电机速度传感器转子之间的间隙，会因转子表面的凹凸而发生变化，因此输出线圈的磁通量改变，并且强度差出现在输出线圈中的峰值电压上。
3.驱动电机控制模块，将输出线圈的峰值电压合并起来，并将其转换为虚拟波形，根据该波形算出转子位置，旋转方向和旋转速度。六、整车控制系统
整车控制系统(VCU)根据从车辆状况(例如动力电池)和油门踏板踩下量，
计算得出用户的输出请求，并控制驱动电动机，从而
实现用户要求的驱动力。
VCU使用与充电电源类型相对应的方法控制充电，来实现对
应于正常充电和快速充电的动力蓄电池充电。
VCU执行以下控制，以实现驾驶员要求的输出和车辆的高效
运行，见表2。
1.驱动力控制
火烧赤壁缩写VCU计算驾驶员要求的输出、依据车辆状况，将电动机驱动
转矩请求信号，发送到驱动电动机控制模块(图26)。
2.要求电动机转矩控制
(1)驾驶员要求的加速度(图27)
外文参考文献
①过CAN通讯输入的动力蓄电池和电动机状态来检测车辆
状态。
图25 电机转速传感器工作示意图
表2 整车控制项目
②如果VCU在踩下加速踏板的情况下，检测到踩下了制动踏
板，会将驾驶员要求的加速速度更改为0，且与加速踏板相比，可
以通过提高制动操作的优先级来安全停车操作(制动优先功能)。
③ VCU基于此检测到的信息来计算驾驶员要求的加速度。
图27 驾驶员要求的加速度控制框图
(2)系统负载(图28)
① VCU通过冷却液温度传感器的信号，检测电动汽车系统
负载产生的热量，通过气候控制系统的用电量，DC/ DC转换器的
用电量，以及通过CAN通讯输入的可用电动机输出扭矩，来检测
系统负载情况。
② VCU根据检测到的信息计算系统负载情况。
(3)目标加速度(图29)
① VCU通过CAN通讯显示智能安全辅助系统操作状态，例
如ABS, DSC,TCS，并依据高压的可用功率计算车辆控制的操作
状态，电池和电动机产生的实际扭矩。
② VCU根据驾驶员要求的加速率计算目标加速率，系统负
载以及检测到的信息。
图29 目标加速度框图
(4)目标驱动扭矩(图30)我眼中的学校
① VCU依据从选挡杆接收到的换挡位置，通过CAN通讯从
电控制动单元输入的再生制动要求扭矩，来检测车辆的行驶方向
和再生制动量，通过CAN通信从组合仪表接收到的转向换挡信
号，通过方向盘拨片的操作检测指示目标加速度的信号。
② VCU依据计算出的目标加速度，旋转方向和再生制动条
件来计算目标驱动力，此外，计算出的目标驱动力作为要求的电动
机扭矩，发送到驱动电动机控制模块。
3.高压电路启动/切断控制
VCU通过打开和关闭高压接触器，来连接和切断高压电路，
图28 系统负载框图
图26 驱动力控制框图
以确保高压部件的安全。依据车辆状况，高压接触器控制执行以下7种类型的操作。(1)高压接触器控制类型
高压接触器控制类型见表3。高压电路启动/切断控制示意图见图31。
网纹辊
当接通主电源，VCU从车身控制模块(CBCM)接收到EV 系统启动请求信号时，VCU按下述EV系统启动和停止的6个步骤打开/关闭高压接触器。
在连接充电的同时进行操作(例如，操作了电源开关)，则VCU不接受该操作(未达到驱动器就绪状态(READY开启))，从而确保充电期间的安全性。电源开关联动工作示意图见图32。 (2)EV系统启动
EV系统启动说明见表4。
表4 EV系统启动说明
步骤高压接触器(+)
预充电接触器
高压接触器(-)
——OFF OFF OFF 1OFF ON OFF 2ON ON OFF 3ON ON ON (3)EV系统停止
EV系统停止说明见表5。
图30 目标驱动扭矩框图
图32 电源开关联动工作框图
图31 高压电路启动/切断控制框图
(未完待续)
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