[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310060303.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103144635A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晉孝龍;劉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州匯川技術(shù)有限公司;蘇州默納克控制技術(shù)有限公司;深圳市匯川技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B60W30/18
• 分類號(hào): B60W30/18;B60W10/08;B60W10/105
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍;周嬌嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)車輛，尤其是汽車，其發(fā)展是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)最重大的成就之一。汽車為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，在滿足人們每天生活流動(dòng)性的需求上已經(jīng)做出了重大貢獻(xiàn)。然而全世界大量汽車的應(yīng)用，已經(jīng)產(chǎn)生并正在繼續(xù)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境與人類生存問(wèn)題。近十年來(lái)，在與交通運(yùn)輸相關(guān)的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中，人們致力于發(fā)展高效、清潔和安全的運(yùn)輸工具。電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池車已經(jīng)被代表性地提議為日后用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)車輛的運(yùn)輸工具。

誤換擋對(duì)于運(yùn)行車輛尤其是高速行駛的車輛有著重大的安全隱患，防止誤換擋的技術(shù)一直是車輛制造商極為關(guān)心的問(wèn)題。通常電動(dòng)汽車中作為動(dòng)力源的電機(jī)是由逆變器驅(qū)動(dòng)的，因此現(xiàn)有電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)措施一般是封鎖逆變器的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）輸出，從而關(guān)閉逆變器，進(jìn)而停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，此方法的主要缺陷在于，如果關(guān)閉逆變器前電機(jī)存在較大的轉(zhuǎn)矩輸出，則在逆變器關(guān)閉之后的短暫時(shí)間內(nèi)，電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng)還不會(huì)立即消失，而是逐漸衰減。磁場(chǎng)衰減過(guò)程中將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的劇烈震蕩，有可能造成事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)汽車的故障保護(hù)措施在存在大轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)可能導(dǎo)致電機(jī)劇烈震蕩的缺陷，提供一種電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)和方法，在誤換擋狀態(tài)下進(jìn)行特定的轉(zhuǎn)矩輸出控制，以保障車輛運(yùn)行平穩(wěn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)，包括：電池組、逆變器、電機(jī)、油門踏板、制動(dòng)踏板、檔位開(kāi)關(guān)、信號(hào)采集單元、電機(jī)控制器和速度傳感器；所述電池組用于為所述逆變器供電以生成輸出電流驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)，所述信號(hào)采集單元用于采集所述油門踏板、制動(dòng)踏板和檔位開(kāi)關(guān)的油門深度、剎車深度和檔位狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送給所述電機(jī)控制器；所述速度傳感器用于采集所述電機(jī)的當(dāng)前速度給所述電機(jī)控制器；

所述電機(jī)控制器根據(jù)所述檔位狀態(tài)和所述當(dāng)前速度判斷電動(dòng)汽車是否處于誤換擋狀態(tài)，若是則所述電機(jī)控制器給定電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為零，并驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩向零衰減；否則根據(jù)當(dāng)前的油門深度、剎車深度和檔位狀態(tài)確定一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)將輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到該目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)中，所述電機(jī)控制器進(jìn)一步包括：誤換擋判斷模塊，用于根據(jù)檔位狀態(tài)和所述當(dāng)前速度確定是否設(shè)置表示處于誤換擋狀態(tài)的誤換擋標(biāo)識(shí)；以及轉(zhuǎn)矩輸出模塊，用于在所述誤換擋判斷模塊設(shè)置了所述誤換擋標(biāo)識(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩向零衰減；并在所述誤換擋判斷模塊未設(shè)置所述誤換擋標(biāo)識(shí)時(shí)，根據(jù)所述當(dāng)前的油門深度、剎車深度以及檔位狀態(tài)確定所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)將輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到該目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)中，所述轉(zhuǎn)矩輸出模塊包括轉(zhuǎn)矩濾波器，用于對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行濾波以調(diào)節(jié)所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩平緩變化；且所述轉(zhuǎn)矩濾波器在所述誤換擋判斷模塊設(shè)置了所述誤換擋標(biāo)識(shí)時(shí)濾波的時(shí)間系數(shù)小于未設(shè)置所述誤換擋標(biāo)識(shí)時(shí)濾波的時(shí)間系數(shù)。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)中，所述誤換擋判斷模塊在當(dāng)前的檔位狀態(tài)與上刻的檔位狀態(tài)發(fā)生切換且當(dāng)前速度大于預(yù)定的安全速度時(shí)，判斷電動(dòng)汽車處于誤換擋狀態(tài)。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)中，所述檔位狀態(tài)為前進(jìn)擋或倒檔，所述誤換擋判斷模塊在上刻的檔位狀態(tài)為前進(jìn)擋而當(dāng)前的檔位狀態(tài)為倒檔且電動(dòng)汽車當(dāng)前速度大于一預(yù)定的前進(jìn)安全速度時(shí)，所述誤換擋判斷模塊確定電動(dòng)汽車處于誤換擋狀態(tài)；在上刻的檔位狀態(tài)為倒檔而當(dāng)前的檔位狀態(tài)為前進(jìn)擋且當(dāng)前速度大于一預(yù)定的后退安全速度時(shí)，所述誤換擋判斷模塊確定電動(dòng)汽車處于誤換擋狀態(tài)。

在根據(jù)本發(fā)明所述的電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)系統(tǒng)中，所述預(yù)定的前進(jìn)安全速度小于所述預(yù)定的后退安全速度。

本發(fā)明還提供了一種電動(dòng)汽車的誤換擋保護(hù)方法，包括以下步驟：誤換擋判斷步驟，即根據(jù)采集的檔位狀態(tài)和電機(jī)的當(dāng)前速度判斷電動(dòng)汽車是否處于誤換擋狀態(tài)；以及轉(zhuǎn)矩輸出步驟，即于根據(jù)所述誤換擋判斷步驟的判斷結(jié)果，在電動(dòng)汽車處于誤換擋狀態(tài)時(shí)給定電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為零，并驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩向零衰減；否則根據(jù)當(dāng)前的油門深度、剎車深度和檔位狀態(tài)確定一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)所述逆變器控制所述電機(jī)將輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到該目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。