CN112373314B - 一种电动牵引车驻车控制方法及装置 - Google Patents

一种电动牵引车驻车控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于电动牵引车技术领域，提供了一种电动牵引车驻车控制方法，包括以下步骤：获取牵引车状态信息；根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式；在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；获取所述电机控制器输出电流信息；根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，若是，则退出防溜车模式。本控制方法检测到溜车时，主动触发电动驻车及机械刹车，电动驻车结合机械刹车一方面缓冲了机械刹车的介入时间，另一方面也避免电动驻车时间过久导致电机电控过温而失控的问题，增强车辆的制动能力，从而避免出现溜车工况。

Description

一种电动牵引车驻车控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电动牵引车技术领域，具体涉及一种电动牵引车驻车控制方法及装置。
背景技术
随着城市轨道交通的大力发展，越来越多的轨道电动牵引车被投入使用，对于纯电动牵引车的安全问题，主要的难点是在于停车时，如何防止出现非预期的溜车情况从而出现不可控的飞车。特别是在停车地点有一定坡度,现场操作人员较多的工况下，电动牵引车的自动驻车控制显得尤为重要。
目前纯电动牵引车主要存在以下安全问题：
1.空挡停车时，驾驶人员容易出现操作失误，导致车辆溜车，出现安全隐患；
2.电动牵引车大多采用的气刹方案，在刹车时，刹车继动阀控制阀门打开，气源向制动气缸供气，闸瓦与车轮不断靠近直至抱死，制动过程需要一定的介入时间。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电动牵引车驻车控制方法及装置，至少部分的解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电动牵引车驻车控制方法，包括：
获取牵引车状态信息；
根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式；
在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
获取所述电机控制器输出电流信息；
根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，若是，则退出防溜车模式。
上述实施例有益效果在于：根据车辆的当前状态决策控制策略，检测到溜车时，主动触发电动驻车及机械刹车，电动驻车结合机械刹车一方面缓冲了机械刹车的介入时间，增强车辆的制动能力，另一方面也避免电动驻车时间过久导致电机电控过温而失控的问题，保障车辆安全从而避免出现溜车工况。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述状态信息包括电机转速和当前档位信息。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式，包括：
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N1内电机转速连续上升，则判断进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N2内电机转速连续下降，则判断进入防溜车模式。
上述实施例有益效果在于：通过电机转速与档位关系判断是否溜车，尤其是在空挡停车时，无论车辆前移或后移都会被识别为溜车，从而避免因驾驶人员的操作失误，导致出现的安全隐患；在通过电机转速与档位关系判断是否溜车时，设有延时，减少误判。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，若是，则退出防溜车模式，包括：若输出电流在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成，退出防溜车模式。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，在所述防溜车模式下，还包括：
获取所述电机温度及所述电机控制器温度；
若所述电机温度大于预设值E或所述电机控制器温度大于预设值F，则控制电机控制器停止驱动电机。
上述实施例有益效果在于：监控电机温度及电机控制器温度，并与预设值比较，若大于预设值则表明电动驻车即将失控，存在安全隐患，则停止电动驻车，仅依靠机械刹车制动，并上报故障信息，同时可通过提示音提示驾驶员或车辆周围人员注意。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，在所述防溜车模式下，还包括：将溜车信息记录，并在控制台显示。
第二方面，本发明实施例提供了一种电动牵引车驻车控制装置，包括：
状态信息获取模块，用以获取牵引车状态信息；
溜车识别模块，用以根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式；
执行模块，用以在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
输出电流获取模块，用以获取所述电机控制器输出电流信息；
驻车完成识别模块，用以根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，若是，则退出防溜车模式。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述状态信息获取模块，具体用以获取牵引车的电机转速和当前档位信息，所述溜车识别模块判断是否进入防溜车模式具体过程如下：
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N内电机转速连续上升，则判断进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N内电机转速连续下降，则判断进入防溜车模式。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述驻车完成识别模块判断驻车是否完成具体过程如下：
若输出电流在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述驻车控制装置还包括：
温度获取模块，用以获取所述电机温度及所述电机控制器温度；
应急执行模块，用以当所述电机温度大于预设值E或所述电机控制器温度大于预设值F时，控制电机控制器停止驱动电机。
本发明实施例提供的一种电动牵引车驻车控制方法及装置，至少具有如下技术效果：
第一、根据车辆的当前状态决策控制策略，检测到溜车时，主动触发电动驻车及机械刹车，电动驻车结合机械刹车一方面缓冲了机械刹车的介入时间，增强车辆的制动能力，另一方面也避免电动驻车时间过久导致电机电控过温而失控的问题，保障车辆安全从而避免出现溜车工况。
第二、通过电机转速与档位关系判断是否溜车，尤其是在空挡停车时，无论车辆前移或后移都会被识别为溜车，从而避免因驾驶人员的操作失误，导致出现的安全隐患。
第三、监控电机温度及电机控制器温度，并与预设值比较，若大于预设值则表明电动驻车即将失控，存在安全隐患，则停止电动驻车，仅依靠机械刹车制动，并上报故障信息，同时可通过提示音提示驾驶员或车辆周围人员注意。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明实施例所提供的一种电动牵引车驻车控制方法的流程图；
图2示出了本发明实施例所提供的另一种电动牵引车驻车控制方法的流程图；
图3示出了本发明实施例所提供的一种电动牵引车驻车控制装置的结构框图；
图4示出了本发明实施例所提供的另一种电动牵引车驻车控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本控制方法及装置基于采用永磁同步电机方案的电动牵引车，且车辆处于正常工作无故障状态。
图1为本发明实施例提供的一种电动牵引车驻车控制方法的步骤流程图，参见图1，该方法包括以下步骤：
S101：获取牵引车状态信息，状态信息包括电机转速和当前档位信息。
车辆控制器监控车辆状态，并实时获取电机转速和档位信息。电机转速和档位信息的获取可通过如下方式：电机中集成旋转编码器，电机控制器中的旋变电路(常规采用ADI公司的ADS1205)用于进行电机位置的采集；编码器会在电机控制器的激励信号的作用下，同步输出正弦和余弦信号，用于实现电机实时角度的检测，通过角度的变化率来计算出电机的转速，车辆控制器通过编码器即可采集电机转速；车辆换挡杠在不同的挡位时，会输出不同的电信号，车辆控制器通过数字量采样接口，对换挡杆的输出进行采样，从而采集当前档位信息。
S201：根据获取的状态信息判断是否溜车，
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N1内电机转速连续上升，则判断溜车，进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N2内电机转速连续下降，则判断溜车，进入防溜车模式。
通过电机转速与档位关系判断是否溜车，尤其是在空挡停车时，无论车辆前移或后移都会被识别为溜车，从而避免因驾驶人员的操作失误，导致出现的安全隐患。在通过电机转速与档位关系判断是否溜车时，设有延时，从而减少误判。
S301：在防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
判断进入防溜车模式后，控制器控制电机驱动，迅速完成电动驻车；同时控制继动阀动作，继动阀控制阀门打开，气源向制动气缸供气，闸瓦与车轮不断靠近直至抱死，完成机械刹车。电动驻车结合机械刹车一方面缓冲了机械刹车的介入时间，解决了机械刹车不及时的问题，另一方面机械刹车完成制动后也避免电动驻车时间过久导致电机电控过温而失控的问题，延长了电机的使用寿命，增强了车辆的制动能力，从而进一步避免出现溜车工况。
S401：获取电机控制器输出电流信息；
S501：根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，
若输出电流在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成，退出防溜车模式。
车辆控制器获取电机控制器输出电流信息，电机控制器输出电流越大则电机功率越高，当电机控制器输出电流周期M内均小于G时，表明机械刹车已基本完成制动，从而减少电机损耗。退出防溜车模式后，通过机械刹车保持驻车状态。
输出电流信息的获取可采用如下方式：电机控制器集成电流采样电路，该电路由霍尔传感器(常用的有莱姆的HAS900系列)、电压采样部分、传感器电源部分组成，霍尔传感器传入电机三相输入交流线中，当有电流通过时，能够实时采集控制器输出电流，车辆控制器通过霍尔传感器可实现对电机控制器输出电流的采集。
可选的，如图2所示，上述实施例中的步骤S301还包括以下步骤：将溜车信息记录，并在显示屏显示。
可选的，如图2所示，上述实施例中的步骤S401还包括以下步骤：同时获取电机温度及电机控制器温度；若电机温度大于预设值E或电机控制器温度大于预设值F，则控制电机控制器停止驱动电机，并上报故障信息。
车辆控制器采集电机温度及电机控制器温度，并与预设值比较，若大于预设值则表明电动驻车即将失控，存在安全隐患，则停止电动驻车，仅依靠机械刹车制动，并上报故障信息，同时可通过提示音提示驾驶员或车辆周围人员注意。
控制器记录溜车信息并显示在控制台显示屏上，从而提醒驾驶员注意。
电机温度及电机控制器温度的获取可采用如下方式：电机控制器集成温度采样电路，同时在电机控制器的散热基板上和电机内部集成了温度传感器(多为NTC)，车辆控制器通过采集温度传感器反馈的阻值信号，对比传感器的特性曲线即可得到电机温度及电机控制器温度。
本发明的实施例具有如下技术效果：
第一、根据车辆的当前状态决策控制策略，检测到溜车时，主动触发电动驻车及机械刹车，电动驻车结合机械刹车一方面缓冲了机械刹车的介入时间，增强车辆的制动能力，另一方面也避免电动驻车时间过久导致电机电控过温而失控的问题，保障车辆安全从而避免出现溜车工况。
第二、通过电机转速与档位关系判断是否溜车，尤其是在空挡停车时，无论车辆前移或后移都会被识别为溜车，从而避免因驾驶人员的操作失误，导致出现的安全隐患。
第三、监控电机温度及电机控制器温度，并与预设值比较，若大于预设值则表明电动驻车即将失控，存在安全隐患，则停止电动驻车，仅依靠机械刹车制动，并上报故障信息，同时可通过提示音提示驾驶员或车辆周围人员注意。
图3为一种本发明实施例提供的一种电动牵引车驻车控制装置的结构框图，该装置包括：
一种电动牵引车驻车控制装置，包括：
状态信息获取模块，用以获取牵引车状态信息，状态信息包括电机转速信息和当前档位信息；
溜车识别模块，用以根据状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式，具体判断过程如下：
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N1内电机转速连续上升，则判断进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N2内电机转速连续下降，则判断进入防溜车模式；
执行模块，用以在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
输出电流获取模块，用以获取所述电机控制器输出电流信息；
驻车完成识别模块，用以根据所述输出电流信息判断驻车是否完成，若是，则退出防溜车模式，判断驻车是否完成具体过程如下：
若输出电流在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成。
可选的，如图4所示，上述实施例中的所述驻车控制装置还包括：
温度获取模块，用以获取所述电机温度及所述电机控制器温度；
应急执行模块，用以当所述电机温度大于预设值E或所述电机控制器温度大于预设值F时，控制电机控制器停止驱动电机。
需要说明的是，各个模块按照流式布局进行排列，仅仅是本发明的一个实施例，也可以采用其他的方式排列，本发明对此不做限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电动牵引车驻车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取牵引车状态信息；
根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式；
在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
获取所述电机控制器输出电流信息；
若所述输出电流信息在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成，退出防溜车模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述状态信息包括电机转速和当前档位信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式，包括：
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N1内电机转速连续上升，则判断进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N2内电机转速连续下降，则判断进入防溜车模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述防溜车模式下，还包括：
获取所述电机温度及所述电机控制器温度；
若所述电机温度大于预设值E或所述电机控制器温度大于预设值F，则控制电机控制器停止驱动电机。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述防溜车模式下，还包括：将溜车信息记录，并在控制台显示。
6.一种电动牵引车驻车控制装置，其特征在于，包括：
状态信息获取模块，用以获取牵引车状态信息；
溜车识别模块，用以根据所述状态信息判断是否溜车，若是，则进入防溜车模式；
执行模块，用以在所述防溜车模式下，控制电机控制器驱动电机进入速度模式，且目标转速为0，同时控制刹车继动阀工作刹车；
输出电流获取模块，用以获取所述电机控制器输出电流信息；
驻车完成识别模块，用以若所述输出电流信息在预设周期M内一直小于预设值G，则判断驻车完成，退出防溜车模式。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述状态信息获取模块，具体用以获取牵引车的电机转速和当前档位信息，所述溜车识别模块判断是否进入防溜车模式具体过程如下：
若电机转速＞0，且当前档位不是前进挡，且在预设时间周期N1内电机转速连续上升，则判断进入防溜车模式；
若电机转速＜0，且当前档位不是后退档，且在预设时间周期N2内电机转速连续下降，则判断进入防溜车模式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述驻车控制装置还包括：
温度获取模块，用以获取所述电机温度及所述电机控制器温度；
应急执行模块，用以当所述电机温度大于预设值E或所述电机控制器温度大于预设值F时，控制电机控制器停止驱动电机。
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