CN112389206B - 一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法及系统，涉及燃料电池氢能电动车控制技术领域；方法包括：采集并判断驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；采集并判断第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；判断第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将第一电机目标扭矩值发送至驱动电机控制器；驱动电机控制器根据第一电机目标扭矩值控制驱动电机驱动燃料电池氢能电动车；能够有效地防止驱动电机处于外特性恒扭矩转速区间时，因驾驶员急油门误操作使得燃料电池氢能电动车快速提速引起的事故。

Description

一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法及系统
技术领域
本发明涉及燃料电池氢能电动车控制技术领域，尤其涉及一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法及系统。
背景技术
燃料电池氢能电动车是通过驱动电机来驱动车辆行驶的，在驾驶员驾驶技术不熟练或疲累时容易出现误踩油门、油门踏板当作刹车踏板等急油门误操作工况；由于驱动电机处于外特性恒扭矩转速区间时对油门的扭矩响应十分迅速，当燃料电池氢能电动车的驾驶员出现上述急油门误操作工况时，燃料电池氢能电动车控制器输出的扭矩会非常大，使得燃料电池氢能电动车快速加速，容易导致交通事故的发生，造成严重的后果。
发明内容
本发明旨在解决现有燃料电池氢能电动车的驱动电机处于外特性恒扭矩转速区间时，因驾驶员急油门误操作使得燃料电池氢能电动车快速提速而容易导致交通事故发生的技术问题。
本发明的实施例提供一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，包括如下步骤：
S1、采集所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速；
S2、判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；当所述驱动电机的转速处于外特性恒扭矩转速区间时，执行步骤S3；
S3、采集所述燃料电池氢能电动车的第一油门深度值；
S4、判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；当所述第一油门深度值大于或者等于所述第一预设油门深度值时，判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；当所述时间小于所述预设时间阈值时，执行步骤S5；
S5、根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第一电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；所述第三预设油门深度值的范围为0-零扭矩油门深度值。
在一些优选地实施例中，在所述步骤S1之前，还包括如下步骤：
S0、判断所述燃料电池氢能电动车的变速器的档位是否为前进挡或者倒车档；当所述变速器的档位为前进挡或者倒车档时，执行步骤S1。
在一些优选地实施例中，在所述步骤S0之前，还包括如下步骤：
判断所述燃料电池氢能电动车的油门误操作保护系统手动开关的开关状态；当所述油门误操作保护系统手动开关处于打开状态时，执行步骤S0。
在一些优选地实施例中，在所述步骤S5中，还包括：
控制所述燃料电池氢能电动车的仪表盘发出报警信号。
在一些进一步优选地实施例中，所述报警信号包括蜂鸣声和/或提醒标志。
在一些优选地实施例中，在所述步骤S5之后，还包括如下步骤：
采集并判断第二油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第二油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第二油门深度值计算第二电机目标扭矩值，并将所述第二电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第二电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车。
在一些优选地实施例中，在所述步骤S5之后，还包括如下步骤：
采集并判断第三油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第三油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第三油门深度值计算第三电机目标扭矩值，并将所述第三电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第三电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；同时，控制所述仪表盘停止发出报警信号。
在一些优选地实施例中，所述第四预设油门深度值为零扭矩油门深度值。
在一些优选地实施例中，所述第四预设油门深度值为10%。
在一些优选地实施例中，所述第一预设油门深度值为99%；所述第二预设油门深度值为90%。
在一些优选地实施例中，所述第三预设油门深度值为0。
在一些优选地实施例中，所述时间阈值为10ms。
本发明的另一实施例还提出一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护系统，包括：
驱动电机控制器，用于采集所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速；
油门深度传感器，用于采集所述燃料电池氢能电动车的第一油门深度值；
整车控制器，用于接收并判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；还用于接收并判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；还用于采集并判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；还用于根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；
驱动电机，用于接收并根据所述驱动电机控制器发送的所述第一电机目标扭矩驱动所述燃料电池氢能电动车。
本发明的另一实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明中的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法通过采集并判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；当所述驱动电机的转速处于外特性恒扭矩转速区间时，采集并判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；当所述第一油门深度值大于或者等于所述第一预设油门深度值时，进一步判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；当所述时间小于所述预设时间阈值时，将急油门动作认定为驾驶员的误操作；然后根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第三预设油门深度值的范围限定在0-零扭矩油门深度值；再将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第一电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；避免所述燃料电池氢能电动车快速提速，从而有效地防止所述燃料电池氢能电动车的所述驱动电机处于外特性恒扭矩转速区间时，因驾驶员急油门误操作使得所述燃料电池氢能电动车快速提速而引起的交通事故。
附图说明
图1是本发明实施例1中燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法的流程示意图。
图2是本发明实施例1中燃料电池氢能电动车急油门误操作保护系统的电路连接示意图。
图3是本发明实施例2中燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法的流程示意图。
其中，1、整车控制器；2、驱动电机控制器；3、急油门误操作保护系统手动开关；4、仪表盘；5、驱动电机；6、油门深度传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和2，本发明的实施例提供了一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护系统及方法。
所述燃料电池氢能电动车急油门误操作保护系统包括：整车控制器1（VCU）、驱动电机控制器2、油门深度传感器6、驱动电机5、仪表盘4和急油门误操作保护系统手动开关3；所述整车控制器1分别与所述驱动电机控制器2、所述油门深度传感器6、所述仪表盘4和所述急油门误操作保护系统手动开关3电性连接；所述驱动电机5与所述驱动电机控制器2电性连接；所述仪表盘4用于显示提醒标志和发出蜂鸣声。
需要说明的是：
根据油门深度值计算电机目标扭矩值的方法如下：
（1）当油门深度值为0-零扭矩油门深度值时，计算方法如下：
电机目标扭矩值=最大回馈扭矩值*（零扭矩油门深度值-油门深度值*100）/零扭矩油门深度值；
（2）当油门深度值为零扭矩油门深度值-满油门深度值时，计算方法如下：
电机目标扭矩值=最大扭矩值*（油门深度值*100-零扭矩油门深度值）/（满油门深度值-零扭矩油门深度值）；
所述零扭矩油门深度值为驱动电机扭矩值为0时的油门深度值，根据燃料电池氢能电动车的性能，由厂家设定标准；
示例性的，在本实施例中，所述零扭矩油门深度值为10%。
示例性的，在本实施例中，所述满油门深度值为99%。
所述最大回馈扭矩值是根据燃料电池氢能电动车的回馈性能调教而定的，由厂家设定标准。
示例性的，在本实施例中，所述最大回馈扭矩值为-60Nm。
示例性的，在本实施例中，所述最大扭矩值为200Nm。
所述燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法包括如下步骤：
S1、整车控制器1判断所述燃料电池氢能电动车的急油门误操作保护系统手动开关3的开关状态；当所述油门误操作保护系统手动开关处于打开状态时，执行步骤S2。
S2、整车控制器1判断所述燃料电池氢能电动车的变速器的档位是否为前进挡或者倒车档；当所述变速器的档位为前进挡或者倒车档时，执行步骤S3。
S3、驱动电机控制器2采集所述燃料电池氢能电动车的驱动电机5的转速，所述转速为燃料电池氢能电动车在行驶过程中的所述驱动电机5的实际转速。
S4、整车控制器1判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机5的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；当所述驱动电机5的转速处于外特性恒扭矩转速区间时，执行步骤S5；所述外特性恒扭矩转速区间的范围值由电机的特性决定，示例性的，当所述驱动电机5的最大功率为70kw，最大扭矩为200Nm，时此驱动电机5的外特性恒扭矩转速区间为0-3342转/分钟；其中所述外特性恒扭矩转速区间的上限值的计算方法为70*9550/200=3342，单位为转/分钟。
S5、油门深度传感器6采集所述燃料电池氢能电动车的第一油门深度值，所述第二油门深度值为所述整车控制器1输出所述第三预设油门深度值之前，油门深度传感器6采集的所述燃料电池氢能电动车的油门踏板的油门深度值。
S6、整车控制器1判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；当所述第一油门深度值大于或者等于所述第一预设油门深度值时，判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；当所述时间小于所述预设时间阈值时，执行步骤S5；示例性的，在本实施例中，所述第一预设油门深度值为99%，即满油门深度值；所述第二预设油门深度值为90%；所述第三预设油门深度值为0；所述时间阈值为10ms；需要说明的是，本发明中的油门深度值为油门百分比。
S7、整车控制器1根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第一电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；本实施例中的所述第三预设油门深度值为0，根据油门深度值计算电机目标扭矩值的方法，得知本实施例中第一电机目标扭矩值为-60Nm，所述驱动电机随即调整为减速状态。
S8、油门深度传感器6采集所述燃料电池氢能电动车的第二油门深度值；所述第二油门深度值为所述整车控制器1输出所述第三预设油门深度值后，油门深度传感器6采集的所述燃料电池氢能电动车的油门踏板的油门深度值。
S9、整车控制器1判断第二油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第二油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第二油门深度值计算第二电机目标扭矩值，并将所述第二电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器2；所述驱动电机控制器2根据所述第二电机目标扭矩值控制驱动电机5驱动所述燃料电池氢能电动车。
在本实施例中，所述第四预设油门深度值为零扭矩油门深度值。
示例性的，在本实施例中，所述第四预设油门深度值为10%。
实施例2
参考图3，本实施例与实施例1的区别在于，在所述步骤S7中，还包括：
整车控制器1控制所述燃料电池氢能电动车的仪表盘4发出报警信号，所述报警信号包括蜂鸣声和/或提醒标志；
在所述步骤S8中，油门深度传感器6采集所述燃料电池氢能电动车的第三油门深度值；所述第三油门深度值为所述整车控制器1输出所述第三预设油门深度值后，油门深度传感器6采集的所述燃料电池氢能电动车的油门踏板的油门深度值。
在所述步骤S9中，整车控制器1判断第三油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第三油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，整车控制器1根据所述第三油门深度值计算第三电机目标扭矩值，并将所述第三电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器2；所述驱动电机控制器2根据所述第三电机目标扭矩值控制驱动电机5驱动所述燃料电池氢能电动车；同时，控制所述仪表盘4停止发出报警信号。
实施例3
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1中所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法。示例性的，所述计算机存储介质包括U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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之内。

Claims (8)

1.一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采集所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速；
S2、判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；当所述驱动电机的转速处于外特性恒扭矩转速区间时，执行步骤S3；
S3、采集所述燃料电池氢能电动车的第一油门深度值；
S4、判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；当所述第一油门深度值大于或者等于所述第一预设油门深度值时，判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；当所述时间小于所述预设时间阈值时，执行步骤S5；
S5、根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第一电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；所述第三预设油门深度值的范围为0-零扭矩油门深度值；
在所述步骤S5之后，还包括如下步骤：
采集并判断第二油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第二油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第二油门深度值计算第二电机目标扭矩值，并将所述第二电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第二电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；所述第四预设油门深度值为零扭矩油门深度值。
2.如权利要求1所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括如下步骤:
S0、判断所述燃料电池氢能电动车的变速器的挡位是否为前进挡或者倒车挡；当所述变速器的挡位为前进挡或者倒车挡时，执行步骤S1。
3.如权利要求1所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，在所述步骤S5中，还包括：
控制所述燃料电池氢能电动车的仪表盘发出报警信号。
4.如权利要求3所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，所述报警信号包括蜂鸣声和/或提醒标志。
5.如权利要求3所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，在所述步骤S5之后，还包括如下步骤：
采集并判断第三油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第三油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第三油门深度值计算第三电机目标扭矩值，并将所述第三电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述驱动电机控制器根据所述第三电机目标扭矩值控制驱动电机驱动所述燃料电池氢能电动车；同时，控制所述仪表盘停止发出报警信号。
6.如权利要求1所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法，其特征在于，所述第一预设油门深度值为99%；所述第二预设油门深度值为90%；所述第三预设油门深度值为0；所述时间阈值为10ms。
7.一种燃料电池氢能电动车急油门误操作保护系统，其特征在于，包括：
驱动电机控制器，用于采集所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速；
油门深度传感器，用于采集所述燃料电池氢能电动车的第一油门深度值；还用于采集所述燃料电池氢能电动车的第二油门深度值；
整车控制器，用于接收并判断所述燃料电池氢能电动车的驱动电机的转速是否处于外特性恒扭矩转速区间；还用于接收并判断所述第一油门深度值是否大于或者等于第一预设油门深度值；还用于采集并判断所述第一油门深度值从第二预设油门深度值变化到所述第一预设油门深度值所用的时间是否小于预设时间阈值；还用于根据第三预设油门深度值计算第一电机目标扭矩值，并将所述第一电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；所述第三预设油门深度值的范围为0-零扭矩油门深度值；所述整车控制器还用于判断第二油门深度值是否小于或者等于第四预设油门深度值；当所述第二油门深度值小于或者等于所述第四预设油门深度值时，根据所述第二油门深度值计算第二电机目标扭矩值，并将所述第二电机目标扭矩值发送至所述燃料电池氢能电动车的驱动电机控制器；
驱动电机，用于接收并根据所述驱动电机控制器发送的所述第一电机目标扭矩值驱动所述燃料电池氢能电动车；还用于接收并根据所述驱动电机控制器发送的所述第二电机目标扭矩值驱动所述燃料电池氢能电动车。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的燃料电池氢能电动车急油门误操作保护方法。
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