CN108749645B - 电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法 - Google Patents

电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法。步骤S1：电动汽车上电时自动设定反电动势的安全值。步骤S2：传感器实时反馈电机的电机转速信号与车辆轮胎的车辆转速信号。步骤S3：根据上述电机转速信号和车辆转速信号判断电动车辆是处于怠速状态还是高速运转状态，如果处于高速运转状态则执行步骤S4，否则执行步骤S2。步骤S4：在接受空挡信号的同时，控制器向电机输出Iq＝0和Id＝X。本发明公开的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，使电动车辆的电机处于零扭矩输出状态，并且能够根据车辆实时的转速信号，自动识别是怠速状态下的空挡信号还是高速行驶中的空挡信号。

Description

电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法
技术领域
本发明属于电动车辆驱动系统控制保护技术领域，具体涉及一种电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法。
背景技术
在目前电动车辆的驱动系统中，使用内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)较为普遍。相对其他类型的电机来说，IPMSM可以针对不同类型的整车达到更优的功率密度、过载倍数、弱磁扩速比与高效区。但是，永磁类电机由于其自身特点，在转子转动过程中会伴，在UVW端会产生相应的感应电动势，而UVW端直接与控制器上的6个IGBT串并联。当电动车辆在超高速行驶时，如果突然挂入空挡，按照常规控制策略，电机将属于失控状态。此时，电机会产生的较高感应电动势，从而击穿控制器上的功率器件。因此，发明一种电动车辆在空挡滑行时的控制策略是非常有必要的。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法。
本发明采用以下技术方案，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，包括以下步骤：
步骤S1：电动汽车上电时自动设定反电动势的安全值；
步骤S2：传感器实时反馈电机的电机转速信号与车辆轮胎的车辆转速信号；
步骤S3：根据上述电机转速信号和车辆转速信号判断电动车辆是处于怠速状态还是高速运转状态，如果处于高速运转状态则执行步骤S4，否则执行步骤S2；
步骤S4：在接受空挡信号的同时，控制器向电机输出Iq＝0和Id＝X。
根据上述技术方案，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法还包括步骤S5，所述步骤S5位于步骤S4之后：
步骤S5：通过系统仿真和实际测试获得参数X的数值区间。
根据上述技术方案，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法还包括步骤S6，所述步骤S6位于步骤S5之后：
步骤S6：根据步骤S5的参数X的数值区间调整步骤S4的Id输出值。
根据上述技术方案，所述电机均采用永磁电机。
本发明公开的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，其有益效果在于，使电动车辆的电机处于零扭矩输出状态，并且能够根据车辆实时的转速信号，自动识别是怠速状态下的空挡信号还是高速行驶中的空挡信号。同时，结合扭矩需求，转速信号与挡位信号，判断是否需要对电机施加直轴弱磁电流，从而达到削弱电机反电势的同时实现电机零扭矩输出的效果，以防控制器功率器件被电机反电势反向击穿。
附图说明
图1是本发明优选实施例的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法流程图。
图2为软件仿真Iq＝0时，Id＝X时的电机零扭矩输出模式。
图3为软件仿真Iq＝0时，Id＝X时的电机反电动势，其中X1＝100A,X2＝200A。
具体实施方式
本发明公开了一种电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1至图3，图1示出了所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法的相关流程，图2和图3分别示出了软件仿真时的输出结果。
优选地，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，包括以下步骤：
步骤S1：电动汽车上电时自动设定反电动势的安全值；
步骤S2：传感器实时反馈电机的电机转速信号与车辆轮胎的车辆转速信号；
步骤S3：根据上述电机转速信号和车辆转速信号判断电动车辆是处于怠速状态还是高速运转状态，如果处于高速运转状态则执行步骤S4，否则(处于怠速状态)(自动判断处于安全范围)同时执行步骤S2(使得步骤S2和步骤S3构成循环回路，直至跳出怠速状态)；
步骤S4：在接受空挡信号的同时，控制器向电机输出Iq＝0和Id＝X(控制器通过控制Iq＝0来实现电机零扭矩输出，此时输入给电机的电流全部为Id，用于削弱永磁体产生的气隙磁场，达到削弱电机反电势的目的)。
进一步地，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法还包括步骤S5，所述步骤S5位于步骤S4之后：
步骤S5：通过系统仿真和实际测试获得参数X的数值区间(通过调整X值，可控制削弱电机反电势的大小，X值不可过大也不可过小：过大了会引起电机发热，消耗过多电能，影响效率，过高的直轴电流甚至有可能使磁钢退磁；过小了弱磁强度不够，电机反电势依然超出安全范围)。
进一步地，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法还包括步骤S6，所述步骤S6位于步骤S5之后：
步骤S6：根据步骤S5的参数X的数值区间调整步骤S4的Id输出值(一旦找到合适的X值，就可以使电机反电势控制在安全范围之内)。
进一步地，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，所述电机均采用永磁电机。
值得一提的是，本发明专利申请公开的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，适用于任何以永磁电机为动力源的车辆。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：电动汽车上电时自动设定反电动势的安全值；
步骤S2：传感器实时反馈电机的电机转速信号与车辆轮胎的车辆转速信号；
步骤S3：根据上述电机转速信号和车辆转速信号判断电动车辆是处于怠速状态还是高速运转状态，如果处于高速运转状态则执行步骤S4，否则执行步骤S2；
步骤S4：在接受空挡信号的同时，控制器向电机输出Iq＝0和Id＝X；
步骤S5：通过系统仿真和实际测试获得参数X的数值区间。
2.根据权利要求1所述的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，其特征在于，所述电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法还包括步骤S6，所述步骤S6位于步骤S5之后：
步骤S6：根据步骤S5的参数X的数值区间调整步骤S4的Id输出值。
3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的电动车辆在空挡滑行时的控制保护方法，其特征在于，所述电机均采用永磁电机。
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