CN103754117B - 一种纯电动汽车气压制动系统变频器dcac控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，通过CAN通讯方式实现对气压制动系统变频器DCAC有效控制的同时，引入变频器DCAC故障状态反馈，实现变频器DCAC故障诊断及故障码管理。本发明的有益效果为：通过大量的实车测试得知，与传统的硬线开环控制相比较，通过CAN通讯及状态反馈控制方法，整车制动系统的稳定性及扩展性都有了显著提升。通过故障状态信号，方便快捷的实现制动系统的故障诊断，便于售后人员进行故障排查，提升了系统可靠性和可维护性。

Description

一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法。

背景技术

随着国际原油资源的日益紧张和环境污染造成对车辆排放的要求日益严格，新能源车辆逐渐成为了各大汽车厂商的一大核心研发方向。在“十二五”计划中，新能源汽车的发展成为国家的重点发展项目，得到了国家的高度重视和大力的支持。国家高技术研究发展计划（863计划）中也把新能源汽车及相关项目做为重点，全力支持新能源汽车及相关产业的发展。在各种优惠政策和激励手段的引领下，全球的电动汽车示范推广项目蓬勃开展，私人消费市场日趋活跃，各方面对电动汽车的市场预期大大加强。

在整车系统中，除了动力系统、控制系统、驱动系统、传动系统外，制动系统一直以来都扮演着非常重要的角色。汽车在保证行驶安全的前提下，应尽可能地提高行驶速度，以提高运输生产率，同时还应视需要能减速和停车。因此，汽车上必须设有用来强制汽车减速和停车及能在坡道上停放的可靠装置-汽车制动系统。制动系功用：视需要使汽车减速或在最短的距离内停车，并保证汽车停放可靠，不至自动滑溜。制动系统主要分为：行车制动装置-行驶时减速和停车；驻车制动装置-使停驶的车辆驻留原地不动；辅助制动装置-基本制动的辅助部分，防止因制动器过热而降低制动效能；应急制动装置-在行车制动失效的情况下实现汽车减速或停车。

目前，制动系统常见的驱动方式主要为液压驱动和气压驱动两种，两种驱动方式各有利弊，本发明所涉及的项目使用气压驱动，气压制动主要优点为操纵轻便、工作可靠、不易出故障、维修保养方便；此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。但是气压制动是必须有空气压缩机、贮气筒、制动阀等装置，空气压缩机由电机提供动力，而车载制动系统电机需要变频器DCAC控制，现有变频器DCAC控制技术基本都是采用硬线方式的开环控制方法，整车控制器无法获取变频器DCAC反馈信息，因而无法对变频器DCAC进行故障诊断。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，包括以下步骤：

步骤1）整车控制系统上低压上电，整车控制器进行上电初始化，初始化完成后整车控制器通过发送低压继电器吸合命令，通过硬线方式由低压继电器给气压制动系统变频器控制器供电；

步骤2）整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收整车信号，如：油门踏板信号、制动信号、档位信号、急停信号、启动信号、动力电池状态、车速信号、电机状态等；

步骤3）整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并达到电池电压的90%后，整车控制器判定系统高压上电成功；

步骤4）整车高压系统上电成功，整车控制器进行气压制动系统变频器CAN通讯故障检测；

步骤5）整车控制器判断气压制动系统变频器CAN通讯正常，通过向气压制动系统变频器DCAC发送工作使能命令和输出频率控制命令；否则变频器发送禁止工作使能命令；

步骤6）整车控制器通过CAN通讯获取气压制动系统变频器报送的故障状态，进行故障诊断及故障管理；

步骤7）在行车过程中，整车控制器都始终将气压制动系统变频器报送的故障信息作为反馈信号，同步骤6）进行气压制动系统变频器故障检测和故障管理。

进一步的，所述步骤1）中，气压制动系统变频器控制器供电继电器供电电压和控制方法由整车系统低压系统决定，本发明选择的是24V和低边驱动。

进一步的，所述步骤2）中，动力电池状态包括但不限于电池电量、电池单体电压、电池总电压、电池充放电电流、主正及主负继电状态、电池箱温度、电池管理系统故障；电机状态包括但不限于电机母线电压、电机母线电流、电机实转扭矩、电机实际转速、电机温度、电机控制器温度、电机控制器故障。

进一步的，所述步骤3）中，整车控制器判定系统高压上电成功，电机母线电压上升并接近于电池电压的具体比例为90%。

进一步的，所述步骤4）中，检测气压制动系统变频器CAN通讯故障的方法为，整车控制器根据CAN通讯协议，检测气压制动系统变频器CAN数据帧的生命信号计数器值，若计数器值连续10~15帧不变化，本发明优选12，则判定通讯故障。

进一步的，所述步骤5）中，气压制动系统变频器DCAC工作使能命令由CAN通讯协议来定制，本发明具体为：0：不使能，1：使能。

进一步的，所述步骤5）中，气压制动系统变频器DCAC输出频率控制命令由CAN通讯协议来定制，本发明具体为：0：50赫兹，1：45赫兹，2：40赫兹，3：35赫兹，4：30赫兹，5：25赫兹，6：20赫兹，7：0赫兹。

进一步的，所述步骤5）中，气压制动系统变频器DCAC输出频率由制动系统匹配的打气泵电机类型确定，若是变频电机，可视具体的电机特性和控制要求进行计算得到，本发明所用的电机为普通的三相交流电机，工作频率为50赫兹。

进一步的，所述步骤6）中，气压制动系统变频器DCAC报送的故障状态包括但不限于：低压电源故障、CAN通讯故障、短路故障、过载故障、高压系统过压故障、高压系统欠压故障。

进一步的，所述步骤6）中，诊断遵循商用车J1939协议，所述气压制动系统变频器DCAC报送的故障合并报送制动系统故障，制动系统故障码DTC设置为0x0cf2f700。

本发明的有益效果为：通过大量的实车测试得知，与传统的硬线开环控制相比较，通过CAN通讯及状态反馈控制方法，整车制动系统的稳定性及扩展性都有了显著提升。通过故障状态信号，方便快捷的实现制动系统的故障诊断，便于售后人员进行故障排查，提升了系统可靠性和可维护性。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制流程图，当车辆处于正常状态、根据整车控制系统高低压上电情况，气压制动系统变频器DCAC反馈状态，按照以下步骤对气压制动系统变频器DCAC进行控制：

步骤1）整车控制系统上低压上电，整车控制器进行上电初始化，初始化完成后整车控制器通过发送低压继电器吸合命令，通过硬线方式由低压继电器给气压制动系统变频器控制器供电；

步骤2）整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收整车信号，如：油门踏板信号、制动信号、档位信号、急停信号、启动信号、动力电池状态、车速信号、电机状态等；

步骤3）整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并达到电池电压90%后，整车控制器判定系统高压上电成功；

步骤4） 整车高压系统上电成功，整车控制器进行气压制动系统变频器CAN通讯故障检测；

步骤5）整车控制器判断气压制动系统变频器CAN通讯正常，通过向气压制动系统变频器DCAC发送工作使能命令和输出频率控制命令；否则变频器发送禁止工作使能命令；

步骤6）整车控制器通过CAN通讯获取气压制动系统变频器报送的故障状态，进行故障诊断及故障管理；

步骤7）在行车过程中，整车控制器都始终将气压制动系统变频器报送的故障信息作为反馈信号，同步骤6）进行气压制动系统变频器故障检测和故障管理。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）整车控制系统上低压上电，整车控制器进行上电初始化，初始化完成后整车控制器通过发送低压继电器吸合命令，通过硬线方式由低压继电器给气压制动系统变频器控制器供电；

步骤2）整车控制器通过硬件接口或整车CAN网络接收整车信号，所述整车信号包括以下至少之一：油门踏板信号、制动信号、档位信号、急停信号、启动信号、动力电池状态、车速信号、电机状态；

步骤3）整车控制器判定当车辆处于静止状态、车辆档位处在空挡、驾驶员踩下制动踏板、无急停开关按下、无充电枪信号，有启动信号，有判定驾驶员有高压上电请求，整车控制器系统高压上电，当电机母线电压上升并达到电池电压的90%后，整车控制器判定系统高压上电成功；

步骤4）整车高压系统上电成功，整车控制器进行气压制动系统变频器CAN通讯故障检测；

步骤5）整车控制器判断气压制动系统变频器CAN通讯正常，通过向气压制动系统变频器DCAC发送工作使能命令和输出频率控制命令，否则变频器发送禁止工作使能命令；

步骤6）整车控制器通过CAN通讯获取气压制动系统变频器报送的故障状态，进行故障诊断及故障管理；以及

步骤7）在行车过程中，整车控制器都始终将气压制动系统变频器报送的故障信息作为反馈信号，同步骤6）进行气压制动系统变频器故障检测和故障管理。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤1）中，气压制动系统变频器中的供电继电器的供电电压和控制方法由整车系统低压系统决定。

3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，动力电池状态包括但不限于电池电量、电池单体电压、电池总电压、电池充放电电流、主正及主负继电状态、电池箱温度、电池管理系统故障，电机状态包括但不限于电机母线电压、电机母线电流、电机实转扭矩、电机实际转速、电机温度、电机控制器温度、电机控制器故障。

4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤3）中，整车控制器判定系统高压上电成功，电机母线电压上升并接近于电池电压的具体比例为90%。

5.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤4）中，检测气压制动系统变频器CAN通讯故障的方法为整车控制器根据CAN通讯协议，检测气压制动系统变频器CAN数据帧的生命信号计数器值，若计数器值连续10~15帧不变化，则判定通讯故障。

6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤5）中，气压制动系统变频器DCAC工作使能命令由CAN通讯协议来定制。

7.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤5）中，气压制动系统变频器DCAC输出频率控制命令由CAN通讯协议来定制。

8.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤6）中，气压制动系统变频器DCAC报送的故障状态包括但不限于：低压电源故障、CAN通讯故障、短路故障、过载故障、高压系统过压故障、高压系统欠压故障。

9.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车气压制动系统变频器DCAC控制方法，其特征在于：所述步骤6）中，诊断遵循商用车J1939协议，所述气压制动系统变频器DCAC报送的故障合并报送制动系统故障，制动系统故障码DTC设置为0x0cf2f700。