一種電動汽車的誤換擋保護系統和方法
2023-06-06 20:50:21
專利名稱：一種電動汽車的誤換擋保護系統和方法
技術領域：
本發明涉及電動汽車技術領域，更具體地說，涉及一種電動汽車的誤換擋保護系統和方法。
背景技術：
內燃機車輛，尤其是汽車，其發展是現代工業技術最重大的成就之一。汽車為現代社會的發展，在滿足人們每天生活流動性的需求上已經做出了重大貢獻。然而全世界大量汽車的應用，已經產生並正在繼續引發嚴重的環境與人類生存問題。近十年來，在與交通運輸相關的研究開發領域中，人們致力於發展高效、清潔和安全的運輸工具。電動汽車、混合動力汽車和燃料電池車已經被代表性地提議為日後用以代替傳統車輛的運輸工具。
誤換擋對於運行車輛尤其是高速行駛的車輛有著重大的安全隱患，防止誤換擋的技術一直是車輛製造商極為關心的問題。通常電動汽車中作為動力源的電機是由逆變器驅動的，因此現有電動汽車的誤換擋保護措施一般是封鎖逆變器的絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)輸出，從而關閉逆變器，進而停止電機轉動。然而，此方法的主要缺陷在於，如果關閉逆變器前電機存在較大的轉矩輸出，則在逆變器關閉之後的短暫時間內，電機內的磁場還不會立即消失，而是逐漸衰減。磁場衰減過程中將會導致電機的劇烈震蕩，有可能造成事故。發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有電動汽車的故障保護措施在存在大轉矩輸出時可能導致電機劇烈震蕩的缺陷，提供一種電動汽車的誤換擋保護系統和方法，在誤換擋狀態下進行特定的轉矩輸出控制，以保障車輛運行平穩。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:構造一種電動汽車的誤換擋保護系統，包括:電池組、逆變器、電機、油門踏板、制動踏板、檔位開關、信號採集單元、電機控制器和速度傳感器；所述電池組用於為所述逆變器供電以生成輸出電流驅動所述電機，所述信號採集單元用於採集所述油門踏板、制動踏板和檔位開關的油門深度、剎車深度和檔位狀態數據，並將採集到的數據傳送給所述電機控制器；所述速度傳感器用於採集所述電機的當前速度給所述電機控制器；
所述電機控制器根據所述檔位狀態和所述當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態，若是則所 述電機控制器給定電機的目標轉矩為零，並驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；否則根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護系統中，所述電機控制器進一步包括:誤換擋判斷模塊，用於根據檔位狀態和所述當前速度確定是否設置表示處於誤換擋狀態的誤換擋標識；以及轉矩輸出模塊，用於在所述誤換擋判斷模塊設置了所述誤換擋標識時驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；並在所述誤換擋判斷模塊未設置所述誤換擋標識時，根據所述當前的油門深度、剎車深度以及檔位狀態確定所述目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護系統中，所述轉矩輸出模塊包括轉矩濾波器，用於對目標轉矩進行濾波以調節所述電機的輸出轉矩平緩變化；且所述轉矩濾波器在所述誤換擋判斷模塊設置了所述誤換擋標識時濾波的時間係數小於未設置所述誤換擋標識時濾波的時間係數。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護系統中，所述誤換擋判斷模塊在當前的檔位狀態與上刻的檔位狀態發生切換且當前速度大於預定的安全速度時，判斷電動汽車處於誤換擋狀態。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護系統中，所述檔位狀態為前進擋或倒檔，所述誤換擋判斷模塊在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔且電動汽車當前速度大於一預定的前進安全速度時，所述誤換擋判斷模塊確定電動汽車處於誤換擋狀態；在上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋且當前速度大於一預定的後退安全速度時，所述誤換擋判斷模塊確定電動汽車處於誤換擋狀態。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護系統中，所述預定的前進安全速度小於所述預定的後退安全速度。
本發明還提供了一種電動汽車的誤換擋保護方法，包括以下步驟:誤換擋判斷步驟，即根據採集的檔位狀態和電機的當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態；以及轉矩輸出步驟，即於根據所述誤換擋判斷步驟的判斷結果，在電動汽車處於誤換擋狀態時給定電機的目標轉矩為零，並驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；否則根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護方法中，所述轉矩輸出步驟中包含通過轉矩濾波器對目標轉矩進行濾波以調節所述電機的輸出轉矩平緩變化的步驟，且所述轉矩濾波器在屬於處於誤換擋狀態時濾波的時間係數小於不處於誤換擋狀態時濾波的時間係數。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護方法中，所述誤換擋判斷步驟中在當前的檔位信息狀態與上刻的檔位狀態發生切換且當前速度大於預定的安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態。
在根據本發明所述的電動汽車的誤換擋保護方法中，所述誤換擋判斷步驟中採集的檔位狀態為前進擋或倒檔，所述誤換擋判斷步驟中在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔且電動汽車當前速度大於一預定的前進安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態；所述誤換擋判斷步驟中在上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋且當前速度大於一預定的後退安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態。
實施本發明的電動汽車的誤換擋保護系統和方法，具有以下有益效果:本發明通過採集的檔位狀態和電機的當前速度判斷是否處於誤換擋狀態，是則給定電機的目標轉矩為零，並控制電機動力衰減，否則控制電機正常運轉，有效地避免了誤換擋時存在大輸出電流波動導致的電機劇烈震蕩，確保了車輛的行駛安全。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
圖1為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統的原理圖2為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統中電機控制器的模塊不意圖3為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統的工作時序圖4為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護方法的流程圖5為根據本發明優選實施例的電動汽車的電子誤換擋保護方法的邏輯方框圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。
請參閱圖1，為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統的原理圖。如圖1所示，該電動汽車的誤換擋保護系統至少包括:電池組10、逆變器20、電機30、油門踏板40、制動踏板50、檔位開關60、信號採集單元70、電機控制器80和速度傳感器90。其中，電池組10用於為逆變器20提供直流電，經過逆變器20進行逆變後產生輸出電流以驅動電機30。信號採集單元70則用於分別採集油門踏板40、制動踏板50和檔位開關60的油門深度、剎車深度和檔位狀態數據，並將採集到的數據傳送給電機控制器80。速度傳感器90安裝的電機30處，用於採集電機30運轉的當前速度給電機控制器80。信號採集單元70和速度傳感器90均可以在電機控制器80在控制下實現信號的採集。
本發明所採用的電機30的控制方法是採用基於轉子磁場定向的閉環矢量控制方法以實現轉矩控制，根據目標轉矩控制給定電流，進而調節送入逆變器20的脈寬調製(Pulse Width Modulation, PWM)波，逆變器20輸出對應電流控制電機30的輸出轉矩。
本發明主要通過電機控制器80實現電動汽車的電子誤換擋保護控制。首先電機控制器80根據獲取的檔位狀態和當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態時，是則開啟誤換擋狀態保護模式，給定電機的目標轉矩為零，即設置目標轉矩為0，並通過運算生成對應PWM信號驅動逆變器20的各個開關管導通和關斷，進而生成對應電流控制電機30的輸出轉矩快速向零衰減。在此時，電機控制器80不再獲取油門踏板40和制動踏板50的油門深度和剎車深度，也就是說封鎖了映射自油門深度的驅動轉矩或者映射自剎車深度的制動轉矩，使得油門深度和輸出深度映射而來的轉矩自動清除為O。電機控制器80不再利用該驅動轉矩、制動轉矩及檔位狀態確定目標轉矩，也就是油門踏板40和制動踏板50將在誤換擋狀態保護模式下短暫失效，電機30的輸出轉矩快速衰減至O。優選地，該系統還可以通過與電機控制器80通過CAN (控制器區域網路)連接的儀表100，在處於誤換檔狀態時進行報警提示存在誤換檔故障。
當電機控制器80根據獲取的檔位狀態和當前速度判斷電動汽車不處於誤換擋狀態時，退出誤換擋狀態保護模式，實現正常運轉，解除對驅動轉矩和制動轉矩的封鎖。電機控制器80將根據獲取的當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並生成對應PWM信號驅動逆變器20控制電機30將輸出轉矩調節到該目標轉矩，以實現正常運轉。
為使車輛運行平穩，電機30輸出轉矩就需要平緩，相應地逆變器20的輸出電流也需要平緩，因此本發明的電機控制器80將通過轉矩濾波器對目標轉矩進行濾波以控制給定電流變化平緩，也使得電機30的輸出轉矩平緩變化。進一步地，本發明在處於誤換擋狀態時濾波的時間係數小於不處於誤換擋狀態時濾波的時間係數。例如，車輛正常行駛(驅動或制動)時，車輛的驅動力或者制動力需要更為平滑(即濾波的時間係數大)；當存在誤換擋故障即處於誤換擋狀態時，我們需要車輛儘快脫離故障風險，但又不能使車輛由當前大轉矩給定狀態直接關斷輸出，因為這可能會導致電機氣隙磁場中存在的能量不能迅速釋放，會引起電流的波動，進而導致電機的震蕩。因此此時我們需要將給定目標轉矩快速衰減到轉矩為O (即濾波的時間係數小)，以擺脫可能存在的風險。該輸出轉矩為O意味車輛已經沒有動力了，處於靜止或自由滑行狀態。
請參閱圖2，為根據本發明的優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統中電機控制器的模塊示意圖。如圖2所示，該電機控制器80進一步包括:誤換擋判斷模塊81和轉矩輸出模塊82。
其中，誤換擋判斷模塊81用於根據獲取的檔位狀態和當前速度確定是否設置表示處於誤換擋狀態的誤換擋標識。在本發明的一些優選實施例中，誤換擋判斷模塊81可以在當前的檔位狀態與上刻的檔位狀態發生切換且電動汽車的當前速度大於安全速度時，確定處於誤換擋狀態，在檔位狀態恢復或者當前速度降至預定的安全速度時退出誤換擋狀態。該當前速度和預定的安全速度是指速度的絕對值。一般而言，當前檔位狀態保持一段時間為前進擋時，相應的當前速度也為前進方向的速度，當前檔位狀態保持一段時間為倒檔時，相應地當前速度也為後退方向的速度。具體地，本發明主要針對具有前進擋和倒檔的電動汽車，因此獲取的檔位狀態為前進擋或者倒檔。誤換擋判斷模塊81在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔，並且電動汽車的當前速度大於一預定的前進安全速度時，判斷處於誤換擋狀態。誤換擋判斷模塊81還在上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋，並且當前速度大於一預定的後退安全速度時，判斷處於誤換擋狀態。當判斷處於誤換擋狀態時，如果檔位狀態恢復或者當前速度降低至預定的安全速度，則判斷退出誤換擋狀態。優選地，預定的前進安全速度小於預定的後退安全速度。也即前進時只有速度降到一個更小的安全速度下，才允許進行換擋操作，切換為倒檔；而倒退時可以在降到一個較大速度時就允許進行換擋操作，切換為前進檔；這是由於在前進檔時駕駛員操作的安全性更高，而倒檔時駕駛員操作的危險性稍高些。
請參閱圖3，為根據本發明的優選實施例的電動汽車的誤換擋保護系統的工作時序圖。如圖3所示，從上至下依次給出了當前檔位狀態、當前速度狀態、誤換擋標識和有效檔位的時序曲線。當前的檔位狀態分為前進擋和倒檔兩種狀態。當前速度狀態分為三種狀態:速度大於前進的安全速度(即速度〉B，且B>0)，速度大於後退的安全速度(即速度〈A，且Α〈0)，Α〈速度〈B。
在Tl時刻，汽車由前進擋切換至倒檔，並且，當前速度大於前進的安全速度B，因此誤換擋判斷模塊81判斷處於誤換擋狀態，設置誤換擋標識為有效。雖然此時檔位開關已經切換到倒檔，但是由於給定目標轉矩為0，因此系統仍然處於前進擋的狀態，即有效檔位為前進擋。直至T2時刻，誤換擋判斷模塊81檢測到當前的檔位狀態由倒檔切換回前進擋，雖然此時當前速度仍然大於前進的安全速度B，但是已不滿足誤換擋狀態，誤換擋判斷模塊81設置誤換擋標識為無效，並且解除對油門轉矩和制動轉矩的封鎖，有效檔位為當前檔位狀態即前進擋。在T3時刻，雖然汽車再次由前進擋切換至倒檔，但是由於之前轉矩衰減的作用當前速度已經降至A〈速度〈B，因此不滿足誤換擋狀態，誤換擋判斷模塊81仍然設置誤換擋標識為無效。有效檔位為當前檔位狀態即倒擋。在T4時刻，汽車由倒檔切換至前進擋，並且由於之前持續倒檔的作用當前速度已經處於速度〈A的狀態，因此判斷處於誤換擋狀態，設置誤換擋標識為有效。有效檔位為切換前檔位狀態即倒擋。在T5時刻，由於輸出轉矩的衰減，汽車的速度在減小，當前速度降至A〈速度〈B，因此不滿足誤換擋狀態，誤換擋判斷模塊81設置誤換擋標識為無效。有效檔位為當前檔位狀態即前進擋。在T6時刻，汽車再次由前進擋切換至倒檔，並且由於之前持續前進擋的作用當前速度已經處於速度>B的狀態，因此判斷處於誤換擋狀態，設置誤換擋標識為有效。有效檔位為切換前檔位狀態即前進擋。在T7時刻，由於輸出轉矩的衰減，汽車的速度在減小，當前速度降至A〈速度〈B，因此不滿足誤換擋狀態，誤換擋判斷模塊81設置誤換擋標識為無效。有效檔位為當前檔位狀態即倒檔。同樣地，在T8和T9時刻，誤換擋判斷模塊81再次判斷處於誤換擋狀態和退出誤換擋狀態。再參照圖2，其中轉矩輸出模塊82用於在誤換擋判斷模塊81設置了誤換擋標識，即誤換擋標識有效時產生目標轉矩為零對應的PWM信號驅動逆變器20控制電機30的輸出轉矩向零衰減。轉矩輸出模塊82在誤換擋判斷模塊81未設置誤換擋標識，即誤換擋標識無效時，根據油門深度、剎車深度以及檔位狀態確定目標轉矩，以產生對應PWM信號驅動逆變器20控制電機30將輸出轉矩調節到該目標轉矩，以保障電機的正常運轉。該轉矩輸出模塊82在根據油門深度、剎車深度以及檔位狀態確定目標轉矩時，首先對油門深度和剎車深度進行轉矩映射，即將油門深度(0-100%)對應轉換為驅動轉矩值(O-最大驅動轉矩)，該驅動轉矩值大於0，並將剎車深度(0-100%)對應轉換為制動轉矩值(O-最大制動轉矩),該制動轉矩值小於O。如前所述，為使車輛運行平穩，轉矩輸出模塊82中將進一步包含轉矩濾波器，用於對目標轉矩進行濾波以控制給定電流變化平緩，也使得電機30的輸出轉矩平緩變化。該轉矩濾波器在存在誤換擋標識時濾波的時間係數小於不存在誤換擋標識時濾波的時間係數。轉矩濾波器為: S (n) =S (η-1) +M (η) - [S (η-1) + (2Τ)]；P (η) =S (η)) + (2Τ);其中，M(η)為η時刻給定的目標轉矩，濾波器的輸入；P (η)為η時刻的輸出轉矩，濾波器的輸出，也即由該值計算逆變器20對應的輸出電流；S (η)和S (n-Ι)分別為η和η_1時刻的濾波器基數；T為濾波的時間常數。在本發明的優選實施例中，在存在誤換擋標識時設置濾波的時間係數為4，當不存在誤換擋標識時設置濾波的時間係數為8，這樣可以控制輸出轉矩的變化快慢。
請參閱圖4，為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護方法的流程圖。該方法可以應用到如圖1所示的電動汽車的誤換擋保護系統。如圖4所示，本發明提供的電動汽車的誤換擋保護方法開始於步驟S401 ；隨後，在步驟S402中，執行誤換擋判斷步驟，即根據採集的檔位狀態和電機的當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態，是則轉步驟S403，否則轉步驟S404。在本發明的一些優選實施例中，該步驟可以通過前述電機控制器80的誤換擋判斷模塊81來實現，可以在當前的檔位狀態與上刻的檔位狀態發生切換且當前速度大於預定的安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態，設立誤換擋標識有效，在檔位狀態恢復或者當前速度降至預定的安全速度時退出誤換擋狀態。具體地，本發明主要針對具有前進擋和倒檔的電動汽車，因此獲取的檔位狀態為前進擋或者倒檔。該步驟在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔，並且電動汽車的當前速度大於預定的前進安全速度時，判斷處於誤換擋狀態。該步驟還上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋，並且當前速度大於預定的後退安全速度時，判斷處於誤換擋狀態。當判斷處於誤換擋狀態時，如果檔位狀態恢復或者當前速度降低至預定的安全速度，則判斷退出誤換擋狀態。優選地，預定的前進安全速度小於預定的後退安全速度。隨後，在步驟S403和步驟S404中，執行轉矩輸出步驟，用於根據誤換擋判斷步驟的判斷結果執行對應操作。 其中，在步驟S403中，在判斷處於誤換擋狀態時驅動所述逆變器20控制電機30將輸出轉矩降為零，即給定目標轉矩為零以產生對應PWM信號驅動逆變器20控制電機30。在此時，電機控制器80不再獲取油門踏板40和制動踏板50的油門深度和剎車深度，也就是說封鎖了映射自油門深度的驅動轉矩或者映射自剎車深度的制動轉矩，使得油門深度和輸出深度映射而來的轉矩自動清除為0，電機30的輸出轉矩快速衰減至O。在步驟S404中，在判斷不處於誤換擋狀態時根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定目標轉矩，並驅動逆變器20控制電機30將轉矩調節到該目標轉矩，即產生對應PWM信號驅動逆變器20控制電機30正常運轉。在本發明的一些實施例中，該步驟S403和步驟S404可以採用前述電機控制器80的轉矩輸出模塊82來實現。在本發明的另一些實施例中，該步驟S403和步驟S404也可以分別通過不同的單元來實現。為使車輛運行平穩，在轉矩輸出步驟中將通過轉矩濾波器對目標轉矩進行濾波以控制給定電流變化平緩，也使得電機30的輸出轉矩平緩變化。進一步地，本發明在處於誤換擋狀態時濾波的時間係數小於不處於誤換擋狀態時濾波的時間係數。請參閱圖5，為根據本發明優選實施例的電動汽車的誤換擋保護方法的軟體流程圖。如圖5所示，該軟體流程開始於步驟S501 ；隨後，在步驟S502中，檢測當前檔位狀態與上刻的檔位狀態是否相同，實是則轉步驟S505，否則轉步驟S503 ；在步驟S503中，檢測當前檔位狀態是否為前進擋且當前速度是否小於A，即大於預定的後退安全速度，是則轉步驟S506，否則轉步驟S504;在步驟S504中，檢測當前檔位狀態是否為倒檔，且當前速度大於B，即大於預定的前進安全速度，是則轉步驟S506，否則轉步驟S505 ；在步驟S505中，設置誤換擋標識為無效；
在步驟S506中，設置誤換擋標識為有效。以上步驟為前述誤換擋判斷步驟，隨後開始執行轉矩輸出步驟。在步驟S507中，判斷誤換擋標識是否有效？是則轉步驟S508，否則轉步驟S509 ；在步驟S508中，控制電機的輸出轉矩向零衰減，即給定目標轉矩為0，並設置濾波的時間常數為較小的值，以使輸出轉矩快速衰減。在一個優選實施例中，將該濾波的時間常數設置為4。在步驟S509中，根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定目標轉矩，並設置濾波的時間常數為較大的值，以保障汽車正常運轉時的平緩變化。在一個優選實施例中，將該濾波的時間常數設置為8。在步驟S510中，根據轉矩濾波器濾波的轉矩輸出PWM信號給逆變器20，進而驅動電機30。綜上所述，本發明特別適用於電動汽車通常僅有兩檔(前進檔和倒檔)切換和電機無級變速的特性，從電機控制的角度出發，在不增加硬體成本和駕駛員操作複雜度的前提下，通過在誤換擋模式下執行特殊的轉矩輸出控制策略，既能確保車輛的行駛安全避免安全隱患，又能使車輛運行平穩。應該說明地是，本發明提供的電動汽車的誤換擋保護方法和系統所採用的原理和流程相同，因此對電動汽車的誤換擋保護系統的各個實施例的詳細闡述也適用於電動汽車的誤換擋保護方法。本發明是根據特定實施例進行描述的，但本領域的技術人員應明白在不脫離本發明範圍時，可進行各種變化和等同替換。此外，為適應本發明技術的特定場合或材料，可對本發明進行諸多修改而不脫離其保護範圍。因此，本發明並不限於在此公開的特定實施例，而包括所有落入到權利要求保護範圍的實施例。
權利要求
1.一種電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，包括電池組、逆變器、電機、油門踏板、制動踏板、檔位開關、信號採集單元、電機控制器和速度傳感器；所述電池組用於為所述逆變器供電以生成輸出電流驅動所述電機，所述信號採集單元用於採集所述油門踏板、制動踏板和檔位開關的油門深度、剎車深度和檔位狀態數據，並將採集到的數據傳送給所述電機控制器；所述速度傳感器用於採集所述電機的當前速度給所述電機控制器； 所述電機控制器根據所述檔位狀態和所述當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態，若是則所述電機控制器給定電機的目標轉矩為零，並驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；否則根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
2.根據權利要求1所述的電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，所述電機控制器進一步包括: 誤換擋判斷模塊，用於根據檔位狀態和所述當前速度確定是否設置表示處於誤換擋狀態的誤換擋標識； 轉矩輸出模塊，用於在所述誤換擋判斷模塊設置了所述誤換擋標識時驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；並在所述誤換擋判斷模塊未設置所述誤換擋標識時，根據所述當前的油門深度、剎車深度以及檔位狀態確定所述目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
3.根據權利要求2所述的電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，所述轉矩輸出模塊包括轉矩濾波器，用於對目標轉矩進行濾波以調節所述電機的輸出轉矩平緩變化；且所述轉矩濾波器在所述誤換擋判斷模塊設置了所述誤換擋標識時濾波的時間係數小於未設置所述誤換擋標識時濾波的時間係數。
4.根據權利要求2所述的電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，所述誤換擋判斷模塊在當前的檔位狀態與上刻的檔位狀態發生切換且當前速度大於預定的安全速度時，判斷電動汽車處於誤換擋狀態。
5.根據權利要求4所述的電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，所述檔位狀態為前進擋或倒檔，所述誤換擋判斷模塊在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔且電動汽車當前速度大於一預定的前進安全速度時，所述誤換擋判斷模塊確定電動汽車處於誤換擋狀態；在上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋且當前速度大於一預定的後退安全速度時，所述誤換擋判斷模塊確定電動汽車處於誤換擋狀態。
6.根據權利要 求5所述的電動汽車的誤換擋保護系統，其特徵在於，所述預定的前進安全速度小於所述預定的後退安全速度。
7.一種電動汽車的誤換擋保護方法，其特徵在於，包括以下步驟: 誤換擋判斷步驟，即根據採集的檔位狀態和電機的當前速度判斷電動汽車是否處於誤換擋狀態； 轉矩輸出步驟，即根據所述誤換擋判斷步驟的判斷結果，在電動汽車處於誤換擋狀態時給定電機的目標轉矩為零，並驅動所述逆變器控制所述電機的輸出轉矩向零衰減；否則根據當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並驅動所述逆變器控制所述電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。
8.根據權利要求7所述的電動汽車的誤換擋保護方法，其特徵在於，所述轉矩輸出步驟中包含通過轉矩濾波器對目標轉矩進行濾波以調節所述電機的輸出轉矩平緩變化的步驟，且所述轉矩濾波器在處於誤換擋狀態時濾波的時間係數小於不處於誤換擋狀態時濾波的時間係數。
9.根據權利要求7所述的電動汽車的誤換擋保護方法，其特徵在於，所述誤換擋判斷步驟中在當前的檔位狀態與上刻的檔位狀態發生切換且當前速度大於預定的安全速度時，判斷電動汽車處於誤換擋狀態。
10.根據權利要求9所述的電動汽車的誤換擋保護方法，其特徵在於，所述誤換擋判斷步驟中採集的檔位狀態為前進擋或倒檔，所述誤換擋判斷步驟中在上刻的檔位狀態為前進擋而當前的檔位狀態為倒檔且電動汽車當前速度大於一預定的前進安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態；所述誤換擋判斷步驟中在上刻的檔位狀態為倒檔而當前的檔位狀態為前進擋且當前速度大於一預定的後`退安全速度時，確定電動汽車處於誤換擋狀態。
全文摘要
本發明涉及一種電動汽車的電子誤換擋保護系統和方法，該系統包括電池組、逆變器、電機、油門踏板、制動踏板、檔位開關、信號採集單元、電機控制器和速度傳感器；電機控制器根據獲取的檔位狀態和當前速度判斷是否處於誤換擋狀態，是則給定電機的目標轉矩為零，並驅動逆變器控制電機的輸出轉矩向零衰減；否則根據獲取的當前的油門深度、剎車深度和檔位狀態確定一目標轉矩，並控制電機將輸出轉矩調節到該目標轉矩。本發明通過採集的檔位狀態和電機的當前速度判斷是否處於誤換擋狀態，是則給定電機的目標轉矩為零控制電機動力衰減，否則控制電機正常運轉，有效地避免了誤換擋時存在大輸出電流波動導致的電機劇烈震蕩，確保了車輛的行駛安全。
文檔編號B60W10/105GK103144635SQ20131006030
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者晉孝龍, 劉波 申請人:蘇州匯川技術有限公司, 蘇州默納克控制技術有限公司, 深圳市匯川技術股份有限公司