CN108973684B - 一种车辆辅助系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆辅助系统的控制方法，包括控制辅助驱动源启动；获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常；如果否，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm；如果是，则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。通过上述方式，不需要复杂的电气结构，简化了结构，进而减少失效点，提高可靠性。实现系统冗余，采用独立的双源驱动方式，同时利用制动能同时驱动负载，节能高效，硬件配置通用化、模块化，环境适应强，安装布置更方便。增加了系统诊断、故障识别等策略，提高了行驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种车辆辅助系统的控制方法。
背景技术
为了保证车辆行驶的安全稳定，车辆一般包括动力系统及辅助系统等，动力系统为整车提供动力，辅助系统实现转向、制动及冷却等功能，现有的辅助系统一般为通过单独设置的电动油泵控制转向器，通过电动空压机控制制动器，通过电动水泵控制冷却水循环。
但是这种方式电气结构复杂，失效点多，成本较高，且可靠性、通用性、环境适应性差，电气系统异常时导致转向瞬时失效及回正引发行车安全，同时可引发气源异常，导致车辆抱死影响运行。行车过程电动转向泵常转，电动空压机为维持机油温度，延时工作能耗较高(由于空气压缩的露点现象，在车载环境下含油式电动空压机多由于较低的负荷率和温度出现机油乳化等可靠性问题)。各子系统采用独立散热或自然冷却方式，如空压机多采用风冷方式，对于通风散热要求较高，另外压缩机润滑系统机油温度与电机的温度较难同时达到理想状态；如液压系统由于较低的载荷，典型工况下散热量较低，一般不增加独立温控装置，而在低温环境下容易出现液压油粘稠引发噪音等。
因此，如何提供一种稳定可靠的车辆辅助系统的控制方法是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆辅助系统的控制系统，提高系统安全冗余，稳定可靠。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆辅助系统的控制方法，包括：
控制辅助驱动源启动；
获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常；
如果否，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm；
如果是，则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。
优选地，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常包括：
获取直流交流逆变器状态并根据所述直流交流逆变器状态判断直流交流逆变器是否存在故障；
如果是，则控制所述辅助驱动源的输出转速为0rpm，且整车驱动电机限功；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果所述总线电压低于第一预设电压，则控制所述辅助驱动源的输出转速为0rpm；
如果所述总线电压高于第二预设电压，则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。
优选地，所述则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备包括：
获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果所述电机转速高于第一预设转速，则根据电机转速及加速度表得出所述目标输出转速，并控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备；
如果所述电机转速低于第二预设转速，则获取上一周期中空压机状态，并根据所述空压机状态判断空压机是否开启；
如果上一周期所述空压机开启，则控制所述目标输出转速为预设输出转速，并控制所述辅助驱动源以预设输出转速驱动所述执行设备；
如果上一周期所述空压机关闭，则获取整车档位信息并判断是否处于空档；
如果处于空档，则控制所述目标输出转速为0rpm；
如果不处于空档，则根据电机转速及加速度表得出所述目标输出转速，并控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。
优选地，所述则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备包括：
分别获取整车驱动电机、电机控制器和压缩机的温度，并与预设温度对比；
如果所述整车驱动电机、所述电机控制器和所述压缩机的温度均小于对应的第一预设温度，则控制所述目标输出转速为0rpm，并关闭散热风扇；
如果所述整车驱动电机、所述电机控制器和所述压缩机中至少一个的温度大于对应的第二预设温度，则控制所述目标输出转速为预设输出转速，并控制所述辅助驱动源以预设输出转速驱动所述执行设备，并开启所述散热风扇。
优选地，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常的判断结果如果为正常，则获取空压机状态；
判断结果如果为不正常，则控制空压机停止工作。
优选地，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常包括：
获取超级电容电压并根据所述超级电容电压判断超级电容是否欠压；
如果是，则控制所述空压机停止工作；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果所述总线电压低于第一预设电压，则控制所述空压机停止工作；
如果所述总线电压高于第二预设电压，则获取所述空压机的温度。
优选地，所述获取所述空压机的温度后还包括：
对比所述空压机的温度与预设温度；
如果所述空压机的温度大于对应的第二预设温度，则控制所述空压机停止工作；
如果所述空压机的温度小于对应的第一预设温度，则获取整车气压并判断所述整车气压是否过低；
如果所述整车气压过低，则控制所述空压机开启；
如果所述整车气压正常，则获取仪表与整车控制器状态并根据所述仪表与整车控制器状态判断仪表与整车控制器是否存在故障；
如果存在故障，则控制所述空压机开启；
如果不存在故障，则获取储气罐的气压值。
优选地，所述获取储气罐的气压值后还包括：
对比所述储气罐的气压值与预设压力值；
如果所述储气罐的气压值小于第一预设压力值，则控制所述空压机开启；
如果所述储气罐的气压值大于第二预设压力值，则控制所述空压机停止工作；
如果所述储气罐的气压值大于所述第一预设压力值并小于所述第二预设压力值，则获取并判断刹车状态；
如果刹车踏板未踩下，则控制所述空压机停止工作；
如果所述刹车踏板踩下，则获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果所述电机转速小于第三预设转速，则控制所述空压机停止工作；
如果所述电机转速大于第四预设转速，则控制所述空压机开启。
本发明提供一种车辆辅助系统的控制方法，包括控制主驱动源启动以驱动执行设备；获取电气设备状态并根据电气设备状态判断电气设备是否正常；如果否，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm；如果是，则获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备。
车辆启动后，控制主驱动源启动以驱动执行设备，同时检测电气设备是否正常，如果正常，则控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备。通过上述方式，不需要复杂的电气结构，简化了结构，进而减少失效点，提高可靠性。实现系统冗余，采用独立的双源驱动方式，当电气异常时，主驱动源利用液压传动方式驱动转向、制动负载，基本满足车辆正常运营；当机械异常时，电气辅驱动源能够独立驱动转向、制动负载。同时利用制动能同时驱动负载，节能高效，硬件配置通用化、模块化，环境适应强，安装布置更方便。增加了系统诊断、故障识别等策略，防止其他因素诸如通讯故障、储气罐气压降低过快等引起的制动系统性能下降或失效，提高了行驶安全性。
附图说明
图1为本发明所提供的控制方法的一种具体实施方式的流程框图；
图2为本发明所提供的控制方法的另一种具体实施方式的流程框图；
图3为本发明所提供的控制方法的再另一种具体实施方式的流程框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种车辆辅助系统的控制系统，提高系统安全冗余，稳定可靠。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的控制方法的一种具体实施方式的流程框图。
本发明具体实施方式提供的车辆辅助系统，包括主驱动源、辅助驱动源和执行设备等，其中主驱动源可以为与整车驱动电机耦合的主油泵，辅助驱动源可以为单独设置的辅助油泵及辅助电机，执行设备为集成液压马达，且集成液压马达能够控制转向泵、空压机和冷却水泵等设备。采用独立的双源驱动方式，当电气异常时，主驱动源利用液压传动方式驱动转向、制动负载，基本满足车辆正常运营；当机械异常时，电气辅驱动源能够独立驱动转向、制动负载。
具体控制方法包括：
控制辅助驱动源启动，同时主驱动源与车速耦合；
获取电气设备状态并根据电气设备状态判断电气设备是否正常；
如果否，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm，一般是通过直流交流逆变器控制辅助驱动源的输出转速；
如果是，则获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备。
具体控制方法为：
控制辅助驱动源启动，同时主驱动源与车速耦合，此时有主驱动源可以驱动执行设备。
获取直流交流逆变器状态并根据直流交流逆变器状态判断直流交流逆变器是否存在故障；
如果是，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm，一般是通过直流交流逆变器控制辅助驱动源的输出转速，且整车驱动电机限功；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果总线电压低于第一预设电压，表示整车上高压失败，代表电气设备也是出于非正常状态的，因此仍然控制辅助驱动源的输出转速为0rpm，同样是通过直流交流逆变器控制辅助驱动源的输出转速；此时车辆处于检测状态，在某些情况下，车辆处于应急状态，存在故障，不能通过主驱动源驱动执行设备，因此控制辅助驱动源输出转速，实现应急驱动。
如果总线电压高于第二预设电压，则表示整车上高压成功，各电气设备均是正常状态，则获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备。
具体地，可以设置第一预设电压为245V，第二预设电压为260V。
其中获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备包括：
获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果电机转速高于第一预设转速，则表示车辆处于中高速状态，此时主要由主驱动源驱动执行设备即可，辅助驱动设备提供较低的转速辅助驱动，直接根据电机转速及加速度表得出目标输出转速，直流交流逆变器控制辅助驱动源以查表得出的目标输出转速驱动执行设备，即通过查表为目标输出转速赋值；
如果电机转速低于第二预设转速，则表示车辆处于低速状态或停止装置，需要获取上一周期中空压机状态，并根据空压机状态判断空压机是否开启；
如果上一周期空压机开启，则表示车辆处于低速状态，主驱动源并不能够为执行设备提供足够的驱动力，需要辅助驱动源提供较高的转速驱动，则控制目标输出转速为预设输出转速，并控制辅助驱动源以预设输出转速驱动执行设备，即将目标输出转速赋值为一个转速较高的定值；
如果上一周期空压机关闭，则获取整车档位信息并判断是否处于空档；
如果处于空档，则表示车辆处于停止状态，不需要辅助驱动源提供转速，直接控制目标输出转速为0rpm即可；
如果不处于空档，则根据电机转速及加速度表得出目标输出转速，并控制辅助驱动源以查表得出目标输出转速驱动执行设备，即通过查表为目标输出转速赋值。
具体地，可以设置第一预设转速为100rpm，第二预设转速为50rpm预设输出转速为1200rpm，一个运行周期为20ms。
驱动源控制中，在行车安全隐患较大的中高速区间，负载由主驱动源直驱，直接可靠。而在对于结构相对负载、失效点较多电气辅助驱动部分则主要工作在低速区间。特别的通过判断负载及驱动等状态信息，可以在主驱动源失效时，电气辅助部分能够及时切入，实现系统冗余；另外当系统流量超过转向所需流量时，通过液路系统中的稳流阀或节流阀进行流量控制。而主驱动源由驱动电机机械耦合带动，电能消耗很少，因此相对于传统的转向系统，能够节省电能消耗，经济性得到提高。
针对散热系统的控制请参考图2，图2为本发明所提供的控制方法的另一种具体实施方式的流程框图。
控制主驱动源启动以驱动执行设备，此时有主驱动源驱动执行设备。
获取直流交流逆变器状态并根据直流交流逆变器状态判断直流交流逆变器是否存在故障；
如果是，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm，一般是通过直流交流逆变器控制辅助驱动源的输出转速，且整车驱动电机限功；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果总线电压低于第一预设电压，表示整车上高压失败，代表电气设备也是出于非正常状态的，因此仍然控制辅助驱动源的输出转速为0rpm，同样是通过直流交流逆变器控制辅助驱动源的输出转速；
如果总线电压高于第二预设电压，则表示整车上高压成功，各电气设备均是正常状态，则获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备。
具体地，可以设置第一预设电压为245V，第二预设电压为260V。
其中获取执行设备状态并根据执行设备状态控制辅助驱动源以目标输出转速驱动执行设备包括：
分别获取整车驱动电机、电机控制器和压缩机的温度，并与预设温度对比；
如果整车驱动电机、电机控制器和压缩机的温度均小于对应的第一预设温度，则各设备的温度在安全范围内，控制辅助驱动源的目标输出转速为0rpm即可，并关闭散热风扇；
如果整车驱动电机、电机控制器和压缩机中至少一个的温度大于对应的第二预设温度，则表示温度过高，需要控制辅助驱动源的目标输出转速为预设输出转速，并控制辅助驱动源以预设输出转速驱动执行设备，并开启散热风扇，即将目标输出转速赋值为一个转速较高的定值。
具体地，可以设置整车驱动电机和压缩机对应的第一预设温度为90℃，电机控制器对应的第一预设温度为60℃，整车驱动电机和压缩机对应的第二预设温度为95℃，电机控制器对应的的人预设温度为65℃，预设输出转速为1200rpm。
还可对空压机进行控制，请参考图3，图3为本发明所提供的控制方法的再另一种具体实施方式的流程框图。
获取电气设备状态并根据电气设备状态判断电气设备是否正常的判断结果如果为正常，则获取空压机状态；
判断结果如果为不正常，则控制空压机停止工作。
具体为：
获取超级电容电压并根据超级电容电压判断超级电容是否欠压；
如果是，则控制空压机停止工作；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果总线电压低于第一预设电压，表示上高压失败，则控制空压机停止工作；
如果总线电压高于第二预设电压，表示上高压成功，则获取空压机的温度。
对比空压机的温度与预设温度；
如果空压机的温度大于对应的第二预设温度，则控制空压机停止工作；
如果空压机的温度小于对应的第一预设温度，则获取整车气压并判断整车气压是否过低；
如果整车气压过低，则控制空压机开启；
如果整车气压正常，则获取仪表与整车控制器状态并根据仪表与整车控制器状态判断仪表与整车控制器是否存在故障；
如果存在故障，则控制空压机开启；
如果不存在故障，则获取储气罐的气压值。
对比储气罐的气压值与预设压力值；
如果储气罐的气压值小于第一预设压力值，则控制空压机开启；
如果储气罐的气压值大于第二预设压力值，则控制空压机停止工作；
如果储气罐的气压值大于第一预设压力值并小于第二预设压力值，则获取并判断刹车状态；
如果刹车踏板未踩下，则控制空压机停止工作；
如果刹车踏板踩下，则获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果电机转速小于第三预设转速，则控制空压机停止工作；
如果电机转速大于第四预设转速，则控制空压机开启。
具体地，可以设置第一预设电压为245V，第二预设电压为260V，空压机对应的第一预设温度为95℃，对应的第二预设温度为100℃，第一预设压力值为7bar，第二预设压力值为8bar，第三预设转速为350rpm，第四预设转速为850rpm。
保证制动系统的供气量大于用气量，不会导致用气量太大直接使储气罐气压值过低，进而在一段时间内可能造成制动性能降低。制动气源系统中，不同于常规的压缩机控制方式，新系统通过电磁阀实现空压机内卸荷功能，空压机采用常闭型，当整车电气失效时，系统可强制供气，提高安全冗余。另外供气的控制除判定气压阀值外，还兼顾了制动能量回收、压缩机温度控制的因素。特别的对于某些对润滑系统温度有特殊要求的空压机类型，系统可增加温度控制。
在本发明中，各预设值的参数值可根据情况调整，均在本发明的保护范围之内。
以上对本发明所提供的车辆辅助系统的控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种车辆辅助系统的控制方法，其特征在于，包括：
控制辅助驱动源启动；
获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常；
如果否，则控制辅助驱动源的输出转速为0rpm；
如果是，则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备；
所述则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备包括：
获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果所述电机转速高于第一预设转速，则根据电机转速及加速度表得出所述目标输出转速，并控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备；
如果所述电机转速低于第二预设转速，则获取上一周期中空压机状态，并根据所述空压机状态判断空压机是否开启；
如果上一周期所述空压机开启，则控制所述目标输出转速为预设输出转速，并控制所述辅助驱动源以预设输出转速驱动所述执行设备；
如果上一周期所述空压机关闭，则获取整车档位信息并判断是否处于空档；
如果处于空档，则控制所述目标输出转速为0rpm；
如果不处于空档，则根据电机转速及加速度表得出所述目标输出转速，并控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常包括：
获取直流交流逆变器状态并根据所述直流交流逆变器状态判断直流交流逆变器是否存在故障；
如果是，则控制所述辅助驱动源的输出转速为0rpm，且整车驱动电机限功；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果所述总线电压低于第一预设电压，则控制所述辅助驱动源的输出转速为0rpm；
如果所述总线电压高于第二预设电压，则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述则获取执行设备状态并根据所述执行设备状态控制所述辅助驱动源以目标输出转速驱动所述执行设备包括：
分别获取整车驱动电机、电机控制器和压缩机的温度，并与预设温度对比；
如果所述整车驱动电机、所述电机控制器和所述压缩机的温度均小于对应的第一预设温度，则控制所述目标输出转速为0rpm，并关闭散热风扇；
如果所述整车驱动电机、所述电机控制器和所述压缩机中至少一个的温度大于对应的第二预设温度，则控制所述目标输出转速为预设输出转速，并控制所述辅助驱动源以预设输出转速驱动所述执行设备，并开启所述散热风扇。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常的判断结果如果为正常，则获取空压机状态；
判断结果如果为不正常，则控制空压机停止工作。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述获取电气设备状态并根据所述电气设备状态判断电气设备是否正常包括：
获取超级电容电压并根据所述超级电容电压判断超级电容是否欠压；
如果是，则控制所述空压机停止工作；
如果否，则获取总线电压并与预设电压对比；
如果所述总线电压低于第一预设电压，则控制所述空压机停止工作；
如果所述总线电压高于第二预设电压，则获取所述空压机的温度。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述空压机的温度后还包括：
对比所述空压机的温度与预设温度；
如果所述空压机的温度大于对应的第二预设温度，则控制所述空压机停止工作；
如果所述空压机的温度小于对应的第一预设温度，则获取整车气压并判断所述整车气压是否过低；
如果所述整车气压过低，则控制所述空压机开启；
如果所述整车气压正常，则获取仪表与整车控制器状态并根据所述仪表与整车控制器状态判断仪表与整车控制器是否存在故障；
如果存在故障，则控制所述空压机开启；
如果不存在故障，则获取储气罐的气压值。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述获取储气罐的气压值后还包括：
对比所述储气罐的气压值与预设压力值；
如果所述储气罐的气压值小于第一预设压力值，则控制所述空压机开启；
如果所述储气罐的气压值大于第二预设压力值，则控制所述空压机停止工作；
如果所述储气罐的气压值大于所述第一预设压力值并小于所述第二预设压力值，则获取并判断刹车状态；
如果刹车踏板未踩下，则控制所述空压机停止工作；
如果所述刹车踏板踩下，则获取整车驱动电机的电机转速并与预设转速对比；
如果所述电机转速小于第三预设转速，则控制所述空压机停止工作；
如果所述电机转速大于第四预设转速，则控制所述空压机开启。
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