电动汽车陡坡缓降的控制方法、装置及电动汽车
技术领域
本公开涉及汽车控制领域,具体地,涉及一种电动汽车陡坡缓降的控制方法、装置及电动汽车。
背景技术
传统燃油汽车的陡坡缓降功能,其基本原理是结合发动机气缸产生的制动力与ABS(antilock brake system;制动防抱死系统)系统共同作用,令车辆在下陡坡时维持低车速但不会发生车轮抱死的情况,并配合变速箱降至低档位,达到车辆低速下坡的行驶状态。而电动汽车是以电能为动力的汽车,通过电机来驱动汽车前行或者后退,一般配备单级减速机构,无法通过发动机与变速箱配合产生制动力来实现陡坡缓降功能。
中国专利文献CN 104442763 A公开了一种纯电动汽车的陡坡缓降系统及其控制方法,能够根据不同坡度对应不同的车速区间,同时优先通过电机发电回收能量,尤其在长坡道下坡时,减轻制动系统的负担,减除因制动器过热的热失效引发的事故隐患。
但是上述文献并没有考虑以下两种情况:
(1)当高压电池的SOC(State of Charge;剩余电量)值不允许充电时,发电机发电产生的电能不能有效利用,产生浪费;
(2)未考虑发电机发电产生的电流值大于电池可承受的范围时,发电产生的电流将会对高压电池造成损害。
(3)未考虑当高压电池发生故障无法充电时,发电机产生的反电动势或电流将会对高压电池造成的损害。
发明内容
本公开的目的是提供一种电动汽车陡坡缓降的控制方法、装置及电动汽车,用于解决电动汽车中发电机发电产生的电能在高压电池不能充电时,不能被有效利用而导致浪费的问题。
为了实现上述目的,本公开提供一种电动汽车陡坡缓降的控制方法,所述电动汽车具有陡坡缓降功能,所述控制方法包括:
确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态;
判断所述电动汽车的高压电池是否能充电;
当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述电子器件包括车辆低压电器和低压蓄电池;
所述将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件,包括:
将所述发电机产生的电能通过直流转换器,转换成低压直流电;
将所述低压直流电供给所述车辆低压电器和/或所述低压蓄电池。
可选地,判断所述发电机产生的电流是否大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器是否出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电;
当所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电时,控制所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述判断所述电动汽车的高压电池是否能充电,包括:
判断所述高压电池是否出现故障,或者所述发电机产生的电流是否大于所述高压电池的可承受范围;或者所述高压电池的剩余电量值是否超过所述高压电池的馈电范围;
当所述高压电池出现故障,或者所述发电机产生的电流大于所述高压电池的可承受范围,或者所述高压电池的剩余电量值超过所述高压电池的馈电范围时,判定所述高压电池不能充电。
可选地,所述控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态,包括:
通过所述电机控制器中的IGBT驱动模块控制与所述泄放电阻串联的功率逆变电路控制管导通,以使所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态,包括:
获取车辆的当前整车信号以及坡度值;
判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件;
当所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件时,确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态。
可选地,所述当前整车信号包括车辆行车档位信号、陡坡缓降功能开关信号、油门踏板信号、制动踏板信号和驻车制动信号;
所述判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件,包括:
判断所述车辆行车档位信号、所述陡坡缓降功能开关信号、所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号是否有效,以及所述坡度值是否在预设范围内;
当所述行车档位信号为前进/后退档,所述陡坡缓降功能开关信号有效,所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号均无效,且所述度值在预设范围内时,所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件。
本公开还提供一种电动汽车陡坡缓降的控制装置,所述电动汽车具有陡坡缓降功能,所述控制装置包括:
确定模块,用于确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态;
第一判断模块,用于判断所述电动汽车的高压电池是否能充电;
执行模块,用于当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述电子器件包括车辆低压电器和低压蓄电池;
所述执行模块包括:
转换子模块,用于将所述发电机产生的电能通过直流转换器,转换成低压直流电;
执行子模块,用于将所述低压直流电供给所述车辆低压电器和/或所述低压蓄电池。
可选地,还包括:
第二判断模块,用于判断所述发电机产生的电流是否大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器是否出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电;
控制模块,用于当所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电时,控制所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述第一判断模块用于判断所述高压电池是否出现故障,或者所述发电机产生的电流是否大于所述高压电池的可承受范围;或者所述高压电池的剩余电量值是否超过所述高压电池的馈电范围;当所述高压电池出现故障,或者所述发电机产生的电流大于所述高压电池的可承受范围,或者所述高压电池的剩余电量值超过所述高压电池的馈电范围时,所述第一判断模块判定所述高压电池不能充电。
可选地,所述控制模块用于通过所述电机控制器中的IGBT驱动模块控制与所述泄放电阻串联的功率逆变电路控制管导通,以使所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述第一判断模块包括:
第一获取子模块,用于获取所述高压电池的剩余电量值;
第一判断子模块,用于判断所述剩余电量值是否超过所述高压电池的馈电范围;当所述剩余电量值超过所述馈电范围时,判定所述高压电池不能充电。
可选地,所述确定模块包括:
第二获取子模块,用于获取车辆的当前整车信号以及坡度值;
第二判断子模块,用于判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件;
确定子模块,用于当所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件时,确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态。
可选地,所述当前整车信号包括车辆行车档位信号、陡坡缓降功能开关信号、油门踏板信号、制动踏板信号和驻车制动信号;
所述第二判断子模块,用于判断所述车辆行车档位信号、所述陡坡缓降功能开关信号、所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号是否有效,以及所述坡度值是否在预设范围内;
当所述行车档位信号为前进/后退档,所述陡坡缓降功能开关信号有效,所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号均无效,且所述度值在预设范围内时,所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件。
本公开还提供了一种电动汽车,包括上述的控制装置。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
一、通过确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态后,判断所述电动汽车的高压电池是否能充电,当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态,能最大限度地将车辆在坡道上的能量回收,尤其是在较长坡道下坡时,可以将车辆下坡时产生的能量消耗掉,保护了车辆,减轻了制动系统的负担,消除了因制动器过热引发的事故隐患,解决了电动汽车中发电机发电产生的电能在高压电池不能充电时,不能被有效利用而导致浪费的问题;
二、在电机发电产生的电流值大于直流转换器可承受的范围,或直流转换器产生故障而无法给车辆低压电器和低压蓄电池供电时,通过IGBT驱动模块将控制与泄放电阻串联的功率逆变电路控制管工作,泄放电阻进入发热状态,起到分流作用,避免了对直流转换器造成损害。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中将电能供给电子器件的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法的另一流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中判断高压电池是否能充电的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中确定电动汽车进入陡坡缓降运行状态的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的实现电动汽车陡坡缓降功能的系统框图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制装置的框图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制装置的执行模块的框图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制装置的另一框图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制装置的确定模块的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法的流程图。如图1所示,所述电动汽车具有陡坡缓降功能,所述控制方法包括以下步骤。
在步骤S11中,确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态。
在步骤S12中,判断所述电动汽车的高压电池是否能充电。
在步骤S13中,当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态。
首先,步骤S11中,确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态。请参照图5,图5是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中确定电动汽车进入陡坡缓降运行状态的流程图。如图5所示,所述确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态,可以包括以下步骤。
在步骤S111中,获取车辆的当前整车信号以及坡度值。
在步骤S112中,判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件。
在步骤S113中,当所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件时,确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态。
其中,所述当前整车信号包括车辆行车档位信号、陡坡缓降功能开关信号、油门踏板信号、制动踏板信号和驻车制动信号。所述判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件,包括:判断所述车辆行车档位信号、所述陡坡缓降功能开关信号、所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号是否有效,以及所述坡度值是否在预设范围内;当所述行车档位信号为前进/后退档,所述陡坡缓降功能开关信号有效,所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号均无效,且所述度值在预设范围内时,所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件。
举例来讲,请参考图6,图6是根据一示例性实施例示出的实现电动汽车陡坡缓降功能的系统框图。如图6所示,整车控制器负责采集油门踏板传感器信号、行车档位传感器信号、陡坡缓降功能开关信号、车速传感器信号、坡度传感器信号、制动踏板传感器信号和驻车制动传感器信号,并将这些信号传输至其内部的陡坡缓降功能模块,所述陡坡缓降功能模块用于实现陡坡缓降功能。
当陡坡缓降功能开关信号为有效时,表征所述陡坡缓降功能处于开启状态。根据行车档位传感器信号,可以获取当前行车档位是否为前进/后退档。根据坡度传感器信号,可以获取坡度值。当陡坡缓降功能开关信号为有效,行车档位传感器信号表征当前行车档位为前进/后退档,油门踏板传感器信号、制动踏板传感器信号和驻车制动传感器信号均无效,且所述度值在预设范围内时,所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件时,确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态。
在确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态后,执行步骤S12,判断所述电动汽车的高压电池是否能充电。
接下来,请参考图4,图4是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中判断高压电池是否能充电的流程图。如图4所示,所述判断所述电动汽车的高压电池是否能充电,可以包括以下步骤。
在步骤S121中,获取所述高压电池的剩余电量值。
在步骤S122中,判断所述剩余电量值是否超过所述高压电池的馈电范围;当所述剩余电量值超过所述馈电范围时,判定所述高压电池不能充电。
如图6所示,DCDC(直流转换器)以及电机控制器与整车控制器之间通过CAN总线进行通信,以向整车控制器时刻上报工作状态,并接收整车控制器的指令。高压电池管理系统(图6中未示出)可以通过采集所述高压电池的剩余电量值信号,并通过CAN总线将剩余电量值信号发送给整车控制器,整车控制器根据剩余电量值信号所述高压电池是否能充电。
当然,在其它的实施例中,也可以通过其它方式来判断所述电动汽车的高压电池是否能充电,例如:判断所述高压电池是否因出现故障而不能充电,当所述高压电池出现故障,则可以判定所述高压电池不能充电;或者判断所述发电机产生的电流是否大于所述高压电池的可承受范围,当所述发电机产生的电流大于所述高压电池的可承受范围时,则可以判定所述高压电池不能充电。其中,高压电池输入电流的可承受范围与所述高压电池的剩余电量值和电池温度有关,当剩余电量值越大或电池温度越低时,所述高压电池可承受的最大输入电流越小。
在判定所述高压电池不能充电时,执行步骤S13,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态。
请参照图2,图2是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法包括的步骤中将电能供给电子器件的流程图。如图2所示,所述电子器件包括车辆低压电器和低压蓄电池,所述将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件,包括以下步骤。
在步骤S131中,将所述发电机产生的电能通过直流转换器,转换成低压直流电。
在步骤S132中,将所述低压直流电供给所述车辆低压电器和/或所述低压蓄电池。
如图6所示,三相电机M发电产生的是三相高压交流电,通过电机控制器转换成高压直流电,DCDC将电机控制器输出的高压直流电转换成低压直流电后,将转换后的所述低压直流电供给所述低压蓄电池,以对所述低压蓄电池进行充电,也可以同时或者单独将所述低压直流电供给车辆低压电器,最大限度地回收车辆下坡时的能量。
如图6所示,电机控制器采集IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor;绝缘栅双极型晶体管)模块温度、电机三相电流、电机定子温度等参数,并通过IGBT驱动控制板(即IGBT驱动模块)控制VT1至VT7共7个IGBT管的工作状态,其中VT1控制泄放电阻R1的工作状态,泄放电阻R1工作时产生热量,消耗电机发电状态下产生的能量,VT2至VT7为功率逆变电路控制管,通过控制VT2至VT7这6个IGBT管的通断使电机工作于驱动或发电状态。
如图6所示,所述高压电池不能充电时,可以通过所述电机控制器中的IGBT驱动模块控制与所述泄放电阻R1串联的功率逆变电路控制管导通,以使所述泄放电阻R1进入发热状态,从而将车辆下坡时产生的能量消耗掉,保护车辆。
本公开通过确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态后,判断所述电动汽车的高压电池是否能充电,当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态,能最大限度地将车辆在坡道上的能量回收,尤其是在较长坡道下坡时,可以将车辆下坡时产生的能量消耗掉,保护了车辆,减轻了制动系统的负担,消除了因制动器过热引发的事故隐患,解决了电动汽车中发电机发电产生的电能在高压电池不能充电时,不能被有效利用而导致浪费的问题。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制方法的另一流程图。如图3所示,所述电动汽车陡坡缓降的控制方法包括以下步骤。
在步骤S31中,确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态。
在步骤S32中,判断所述电动汽车的高压电池是否能充电。
在步骤S33中,当所述高压电池不能充电时,判断所述发电机产生的电流是否大于所述直流转换器的可承受范围。当所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围时,执行步骤S35。
在步骤S34中,当所述发电机产生的电流不大于所述直流转换器的可承受范围时,判断所述直流转换器是否出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电。当所述直流转换器出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电时,执行步骤S35。
在步骤S35中,控制所述泄放电阻进入发热状态。
其中,当所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围,或所述直流转换器产生故障而无法给车辆低压电器和低压蓄电池供电时,电机控制器通过所述电机控制器中的IGBT驱动模块控制与所述泄放电阻串联的功率逆变电路控制管导通,以使所述泄放电阻进入发热状态。所述直流转换器的可承受范围为小于或等于所述直流转换器的峰值输入电流,即直流转换器可承受的最大输入电流与车辆低压电器的工作状况有关。
本公开在电机发电产生的电流值大于直流转换器可承受的范围,或直流转换器产生故障而无法给车辆低压电器和低压蓄电池供电时,通过IGBT驱动模块将控制与泄放电阻串联的功率逆变电路控制管工作,泄放电阻进入发热状态,起到分流作用,避免了对直流转换器造成损害。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车陡坡缓降的控制装置的框图。如图7所示,所述电动汽车具有陡坡缓降功能,所述控制装置700包括:
确定模块710,用于确定所述电动汽车进入陡坡缓降的运行状态;
第一判断模块720,用于判断所述电动汽车的高压电池是否能充电;
执行模块730,用于当所述高压电池不能充电时,将发电机产生的电能供给所述电动汽车中的电子器件和/或控制电机控制器中的泄放电阻进入发热状态。
可选地,如图8所示,所述电子器件包括车辆低压电器和低压蓄电池;所述执行模块730包括:
转换子模块731,用于将所述发电机产生的电能通过直流转换器,转换成低压直流电;
执行子模块732,用于将所述低压直流电供给所述车辆低压电器和/或所述低压蓄电池。
可选地,如图9所示,所述控制装置700还包括:
第二判断模块740,用于判断所述发电机产生的电流是否大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器是否出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电;
控制模块750,用于当所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述直流转换器出现故障而不能给所述低压蓄电池和/或所述车辆低压电器供电时,控制所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,所述第一判断模块720用于判断所述高压电池是否出现故障,或者所述发电机产生的电流是否大于所述直流转换器的可承受范围;或者所述高压电池的剩余电量值是否超过所述高压电池的馈电范围;当所述高压电池出现故障,或者所述发电机产生的电流大于所述直流转换器的可承受范围,或者所述高压电池的剩余电量值超过所述高压电池的馈电范围时,所述第一判断模块判定所述高压电池不能充电。
可选地,所述执行模块730用于通过所述电机控制器中的IGBT驱动模块控制与所述泄放电阻串联的功率逆变电路控制管导通,以使所述泄放电阻进入发热状态。
可选地,如图10所示,所述确定模块710包括:
第二获取子模块711,用于获取车辆的当前整车信号以及坡度值;
第二判断子模块712,用于判断所述当前整车信号以及坡度值是否满足预设条件;
确定子模块713,用于当所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件时,确定所述电动汽车进入所述陡坡缓降的运行状态。
可选地,所述当前整车信号包括车辆行车档位信号、陡坡缓降功能开关信号、油门踏板信号、制动踏板信号和驻车制动信号;
所述第二判断子模块712用于判断所述车辆行车档位信号、所述陡坡缓降功能开关信号、所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号是否有效,以及所述坡度值是否在预设范围内;
当所述行车档位信号为前进/后退档,所述陡坡缓降功能开关信号有效,所述油门踏板信号、所述制动踏板信号和所述驻车制动信号均无效,且所述度值在预设范围内时,所述当前整车信号以及坡度值满足预设条件。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开还提供一种电动汽车,包括上述的控制装置700。
关于上述实施例中的控制装置700,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。