CN116572763A - 车辆运行的控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种车辆运行的控制方法、装置、车辆及存储介质,所述方法包括:获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。通过该方法,能使得电机控制器实现对车辆更精准化的保护控制,从而提升车辆运行的安全性。
Description
技术领域
本公开涉及但不限于汽车控制技术领域,尤其涉及一种车辆运行的控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
由于电动车具有节能、高效、零排放、低噪声、加速快、使用费用低等优点,电动车市场越来越大,各主机厂纷纷开始研发电动汽车。电动汽车由电池提供电能,通过电机将电能转化为机械能输出,从而驱动车辆运行。其中,车辆运行过程中的安全性尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本公开实施例期望提供一种车辆运行的控制方法、装置、车辆及存储介质。
第一方面,本公开实施例提供一种车辆运行的控制方法,应用于车辆中的电机控制器,所述方法包括:
获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机处于短路保护状态。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速小于第二预设转速阈值,控制所述电机控制器连接的储电元件放电,并使所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内;其中,所述第二预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,停止向所述电机发送控制信号;
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和所述第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态;其中,所述第三预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值,并大于所述第二预设转速阈值。
在一些实施例中,所述方法还包括:
获取扭矩控制指令;
所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值之外的扭矩值,控制所述电机响应所述扭矩控制指令。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为所述预定值,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机输出所述预定值。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速小于第三预设转速阈值,停止向所述电机发送控制信号;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态。
第二方面,本公开实施例提供一种车辆运行的控制装置,应用于车辆中的电机控制器,所述装置包括:
第一获取模块,配置为获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
控制模块,配置为根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机处于短路保护状态。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速小于第二预设转速阈值,控制所述电机控制器连接的储电元件放电,并使所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内;其中,所述第二预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,停止向所述电机发送控制信号;响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和所述第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态;其中,所述第三预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值,并大于所述第二预设转速阈值。
在一些实施例中,所述装置还包括:
第二获取模块,配置为获取扭矩控制指令;
所述控制模块,还配置为响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行;响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值之外的扭矩值,控制所述电机响应所述扭矩控制指令。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为所述预定值,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机输出所述预定值。
在一些实施例中,所述控制模块,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速小于第三预设转速阈值,停止向所述电机发送控制信号;响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态。
第三方面,本公开实施例提供一种车辆,包括:
处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行第一方面中所述的方法。
第四方面,本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中所述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的实施例中,电机控制器可额外获取电机的供电回路上的继电器的状态,从而电机控制器能根据电机的运行信息以及继电器的状态控制电机的工作状态,由于继电器的状态也能反映车辆系统的运行情况,因而通过该种方式能使得电机控制器实现对车辆更精准化的保护控制,从而提升车辆运行的安全性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构建本说明书的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1为本公开实施例提供的一种车辆运行的控制方法流程图;
图2是本公开实施例提供的一种电动汽车内部通讯架构示例图;
图3是永磁同步电机的电路结构示例图;
图4为本公开实施例中一种车辆运行的控制方法的流程示例图;
图5为本公开实施例中转速控制策略示例图;
图6为本公开实施例提供的一种车辆运行的控制装置示意图;
图7为本公开实施例中车辆的一种硬件实体示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述,所描述的实施例不应视为对本公开的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
本公开所涉及的术语“第一/第二/第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一/第二/第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本公开实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本公开的目的,不是旨在限制本公开。
通常,电机控制器(Motor Control Unit,MCU)与整车控制器(Vehicle controlunit,VCU)通过控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线进行通讯,电机控制器接收整车控制器的控制指令从而控制电机输出,而无需接收电池管理系统(BatteryManagement System,BMS)的信息。在这种架构下,如果电机的供电回路(主回路)的继电器异常断开,电机控制器无法得知,从而无法做出相应动作来保护,在这种情况下可能导致出现电池过充,高压元器件损坏或产生非预期扭矩等对整车安全产生危害。
对此,本公开提供一种车辆运行的控制方法,应用于车辆中的电机控制器,图1为本公开实施例提供的一种车辆运行的控制方法流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
S11、获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
S12、根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
本公开实施例中,电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路,电机控制器的电路可称为电机的控制回路。车辆的电机可以看作是电动车的“内燃机”,电机可包括直流电动机、异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等。电机的供电回路上的继电器属于电池管理系统管理,继电器在电机的供电回路上可起到自动调节、安全保护的在作用。继电器也被称作“自动开关”,具有闭合或断开的状态,例如在继电器自身故障或过流等现象发生时继电器会断开,以实现对供电回路的安全保护。
在步骤S11中,电机控制器获取电机的运行信息,其中运行信息可包括电机的转速、电流、电机的温度等信息。电子控制器获取电机的供电回路上的继电器的状态,在一些实施例中,由于通常整车控制器可分别与电机控制器以及电池管理系统通信,因而电机控制器可通过整车控制器转发获取电池管理系统中电机的供电回路上的继电器的状态;在另一些实施例中,电机控制器可通过通信总线(例如CAN总线)直接获取电池管理系统中电机的供电回路上的继电器的状态,在该实施例中,电机控制器、电池管理系统、整车控制器三者可直接通讯。
图2是本公开实施例提供的一种电动汽车内部通讯架构示例图,如图2所示,整车控制器L01、电机控制器L02、电池管理系统L03均接入CAN总线,从而电机控制器L02可直接获取供电回路电池L05的继电器的状态。其中,整车控制器L01可检测方向盘转角信息、油门踏板深度信息、档位信息、电源模式等,综合整车状态及电机控制器L02的状态、电池管理系统L03的状态,得出合理的控制指令。一方面整车控制器L01可向电机控制器L02发送如扭矩请求、主动放电请求等控制指令;另一方面,整车控制器L01可向电池管理系统L03发送电池L05的继电器状态请求等控制指令。相应的,电机控制器L02可向整车控制器L01反馈自身的状态信息,接收来自整车控制器L01的扭矩请求指令、主动放电请求指令等,并通过传感器采集如电机的转速、电流、电机的温度、控制器温度等信息,然后综合上述指令和/或信息,通过电机控制算法计算出驱动信号以实现对电机L04的驱动控制,从而使得电机L04输出扭矩以驱动车辆;此外,电池管理系统L03可向整车控制器L01反馈自身的状态信息,接收来自整车控制器L01对电池L05的继电器状态请求的控制指令,并通过传感器采集如电池L05的温度、电压、电流等信息,然后综合上述指令和信息生成对电池L05的继电器的控制信号,以使电池L05稳定的向电机L04提供电能。
可以理解的是,基于图2所示的架构,电机控制器L02基于CAN总线直接获取电池L05的继电器的状态的方式,相对电机控制器通过整车控制器转发获取的方式,减少了由于转发造成的延迟,从而使得在步骤S102中,电机控制器基于电机的运行信息以及继电器的状态对车辆的控制更即时,能提升对车辆的保护响应速度。
本公开实施例中,电机控制器在根据电机的运行信息以及继电器的状态控制车辆运行时,例如是控制电机处于短路保护状态、控制电机控制器的母线电压或电流以及电机的输出扭矩等等,本公开实施例不做限制。
可以理解的是,在本公开实施例中,电机控制器可额外获取电机的供电回路上的继电器的状态,从而电机控制器能根据电机的运行信息以及继电器的状态控制电机的工作状态,由于继电器的状态也能反映车辆系统的运行情况,因而通过该种方式能使得电机控制器实现对车辆更精准化的保护控制,例如继电器异常断开的情况下能进行针对性的控制,从而提升车辆运行的安全性。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机处于短路保护状态。
在本公开的实施例中,电机的运行信息包括电机的转速,如前所述的,继电器可能在过流等现象发生时断开,以实现对供电回路的安全保护。那么,当继电器断开,且电机的转速过高时,由于高转速会产生过高的反电动势,该反电动势施加到电机的控制回路上会导致控制回路所连接的器件损坏。而若此时,控制电机处于短路保护状态,则可使电机产生的反电动势能量不施加至控制回路,从而减小损坏器件的可能性。
需要说明的是,本公开实施例中的第一预设转速阈值为标定值,例如为5000rpm,不同电机标定的第一预设转速阈值可不同。电机处于短路保护状态,即电机的控制回路工作于短路保护模式。
以永磁同步电机为例进行说明,永磁同步电机使用永磁体产生恒定的磁场,与电流感应产生的磁场进行同步运转。图3是永磁同步电机的电路结构示例图,如图3所示,包括如下三部分:L06的动力电池部分、L07的电机控制器部分以及L08的电机部分。其中,L06的动力电池部分属于电池管理系统的部分,K1即为继电器;L07的电机控制器部分是通过一个逆变器实现的,它将直流电源的电压转换为交流电压来驱动永磁同步电机的三相线圈,U/V/W即为电机的三相电流。逆变器的控制采用V1~V6共6个功率开关管来实现,这些开关管通过开关操作来控制电流的流向和大小,从而控制电机的转速和扭矩。图3中,在逆变器的输入端并联有储能电容C1(母线电容),该电容一方面起储能作用,另一方面使输入到L07的电机控制器部分的电压更为稳定。
基于上述图3,当电机高转速运行(例如大于5000rpm),高转速产生过高的反电动势施加在母线电容C1上,会导致母线电容C1损坏;而此时若执行主动短路(ActiveShortCircuit,ASC)保护模式,例如上三桥臂(V1\V3\V5)全部导通,下三桥臂(V2\V4\V6)全部断开;或上三桥臂(V1\V3\V5)全部断开,下三桥臂(V2\V4\V6)全部导通,从而使得电机定子绕组与逆变器上三桥臂或下三桥臂形成闭环回路,电机产生的反电动势能量通过定子绕组释放出来,避免损坏母线电容,保护高压元器件。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速小于第二预设转速阈值,控制所述电机控制器连接的储电元件放电,并使所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内;其中,所述第二预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值。
在本公开实施例中,电机控制器连接的储电元件可以是储电电容,如图3中所示的母线电容C1。当继电器断开,且电机的转速过低时,若储电元件的电量过高,过高的电量会输出给电机控制器,从而使电机控制器受损,例如使图3中的逆变器损坏。对此,电机控制器会控制连接的储电元件放电,使电机控制器的母线电压在预定电压范围内。
需要说明的是,电机控制器控制连接的储电元件放电,可以是电机控制器基于继电器断开以及电机的低转速触发控制储电元件放电,还可以是电机控制器接收整车控制器的放电指令从而控制储电元件放电,本公开实施例不做限制。此外,本公开实施例中的第二预设转速阈值以及预定电压范围均为标定值,例如第二预设转速阈值为500rpm,预定电压范围为60伏(v)内,不同电机标定的第二预设转速阈值以及预定电压范围均可不同。
仍以图3所示的永磁同步电机的电路结构为例,若电机转速小于500rpm,且整车控制器发送主动放电指令,电机控制器执行主动放电,快速将高压泄放至安全的预定电压范围内(例如60v内)。电机控制器在执行主动放电时,例如电机控制器可随着时间变化控制V1-V6中部分开管部分关管,从而通过小电流将母线电容C1的电放掉。
需要说明的是,在本公开实施例中,电机控制器只能在转速非常小时才可执行主动放电,否则转速过高引起的高反电动势会导致主动放电失败。
可以理解的是,本公开实施例中,电机控制器在继电器断开且电机的转速低的情况下控制储电元件放电,使电机控制器的母线电压在预定电压范围内,即输入至电机控制器的电压在预定范围内,能减少电机控制器损坏的情况发生。
在一些实施例中,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,停止向所述电机发送驱动信号;
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和所述第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态;其中,所述第三预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值,并大于所述第二预设转速阈值。
本公开实施例中的第三预设转速阈值为小于第一预设转速阈值,但大于第二转速阈值的标定值,例如为4500rpm,不同电机标定的第三预设转速阈值可不同。当继电器断开,且电机的转速在第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间时,由于电机产生的反电动势低,不会使得电机控制器连接的器件损坏,为减少产生非预期的扭矩,可以使电机控制器的控制回路关断,此时电机控制器不会向电机发送控制信号。
仍以图3所示的永磁同步电机的电路结构为例,若K1断开,电机转速在4500rpm和5000rpm之间,电机控制器可控制V1-V6全部关管,从而停止向电机发送控制信号。
而当继电器断开,电机的转速在第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间时,控制电机维持原有工作状态,即例如电机的控制回路全部关管,则继续关管;若之前电机的控制回路处于短路保护状态,则继续保持短路保护,或者,之前电机输出零扭矩,则继续输出零扭矩。该种控制方式可称之为滞缓控制,在滞缓控制模式下,可减少转速在阈值附近波动时频繁的策略切换(比如频繁切换图3中V1-V6开关管),从而造成车辆抖动、电机控制器温升过高等车辆不稳定状态。
在一些实施例中,所述方法还包括:
获取扭矩控制指令;
所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行。
在本公开实施例中,电机的运行信息包括电机控制器的母线电压以及电机的转速。电机控制器还可接收整车控制器的扭矩控制指令,其中,扭矩控制指令可以是前述整车控制器基于方向盘转角信息、油门踏板深度信息、档位信息、电源模式等,综合整车状态及电机控制器的状态、电池管理系统的状态得到的。
本公开实施例中,电机控制器通过结合多方面的信息,在继电器闭合的情况下,根据电机控制器的母线电压、扭矩控制指令以及电机的转速控制车辆运行,从而实现在继电器闭合的情况下的精准控制,以提升车辆运行的安全性。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值之外的扭矩值,控制所述电机响应所述扭矩控制指令。
在本公开实施例中,预定电压范围为前述的标定值,例如为60v,扭矩的预定值例如为一个较小的标定值,或为0值。当继电器闭合,且电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,电机控制器获取的扭矩控制指令请求的扭矩为预定值,即电机控制器的母线电压异常时,电机的转速一定程度上能反映车辆当前的状况,因而在该种情况下,电机控制器进一步结合电机的转速控制车辆运行,能使得控制更加精准。
而当继电器闭合,且电机控制器的母线电压在预定电压范围内,电机控制器获取的扭矩控制指令请求的扭矩为预定值之外的值,例如不为0值时,说明车辆运行正常,因此电机控制器可控制电机响应扭矩控制指令,从而使得车辆正常安全的行驶。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为所述预定值,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机输出所述预定值。
在本公开实施例中,第一预设转速阈值为前述标定值,例如为5000rpm。在继电器闭合,电机控制器的母线电压异常、扭矩控制指令请求的扭矩为预定值,且电机高转速的情况下,由于电机高速运行时的反电动势较高,若电机控制器停止向电机发送控制信号(例如图3中V1-V6全部断开,电机控制回路关管),则会导致电机的供电回路上的电池充电,有概率导致电池过充,影响整车安全。
对此,本公开实施例中,电机控制器在继电器闭合,电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且电机的转速大于第一预设转速阈值的情况下,控制电机输出预定值(例如为零扭矩),即电机的控制回路不全部关管以通过控制电机输出预定值压制反电动势,从而减少产生充电电流,减少电池过充现象。其中,电机控制器压制反电动势可以通过调节电压相位使得同一相位下的母线电压始终大于反电动势。
在一些实施例中,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速小于第三预设转速阈值,停止向所述电机发送控制信号;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态。
在本公开实施例中,第三预设转速阈值为前述标定值,例如为4500rpm。在继电器闭合,电机控制器的母线电压异常、扭矩控制指令请求的扭矩为预定值,且电机低转速的情况下,由于电机产生的反电动势低,小于母线电压,此时不会产生充电电流,因而可使电机控制器的控制回路关断,以减少产生非预期扭矩。此外,该种方式在整车滑行时还可减少滑行时扭矩波动与能量损失,提高驾驶舒适性与动力经济性。
仍以图3所示的永磁同步电机的电路结构为例,若K1闭合,电机控制器的母线电压不在60v内,请求的扭矩为0,且电机的转速小于4500rpm,则电机控制器可控制V1-V6全部关管,从而停止向电机发送控制信号。
而当继电器断开,电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且电机的转速在第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间时,控制电机维持原有工作状态,即例如电机的控制回路全部关管,则继续关管;若之前电机的控制回路处于短路保护状态,则继续保持短路保护,或者,之前电机输出零扭矩,则继续输出零扭矩,该种控制方式即为前述的滞缓控制模式。在滞缓控制模式下,可减少转速在阈值附近波动时频繁的策略切换(比如频繁切换图3中V1-V6开关管),从而造成车辆抖动、电机控制器温升过高等车辆不稳定状态。
需要说明的是,本公开实施例提供的车辆运行的控制方法,适用于单电机驱动的车型,也适用于多电机驱动的车型,能为全类型的车型提供安全保护。
图4为本公开实施例中一种车辆运行的控制方法的流程示例图,如图4所示,包括如下步骤:
S21、BMS主回路继电器是否断开?若是,执行步骤S22,若否,执行步骤S30。
本公开实施例中,BMS主回路继电器即电机的供电回路上的继电器。若继电器断开,则根据电机的转速控制车辆运行;若继电器闭合,则进一步确定电机控制器的母线电压。
S22、电机转速的绝对值大于5000rpm?若是,执行步骤S23,若否,执行步骤S24。
在本公开实施例中,5000rpm为本公开实施例的第一预设转速阈值。
S23、MCU执行ASC。
在该实施例中,当继电器断开,且电机的转速大于第一预设转速阈值的情况下,电机控制器执行主动短路保护,使电机处于短路保护状态,从而减小损坏如图3中高压电容的可能性。
S24、电机转速的绝对值小于4500rpm?若是,执行步骤S26,若否,执行步骤S25。
在本公开实施例中,4500rpm为本公开实施例的第三预设转速阈值。
S25、MCU保持上次动作。
在本公开实施例中,电机控制器在继电器断开,且电机的转速在第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制保持上次动作,即控制电机维持原有工作状态,以减少车辆抖动、电机控制器温升过高等车辆不稳定现象。
S26、电机转速的绝对值小于500rpm且VCU发送主动放电指令?若是,执行步骤S27~28,若否,执行步骤S29。
在本公开实施例中,500rpm为本公开实施例的第二预设转速阈值。整车控制器发送主动放电指令给电机控制器,从而使得电机控制器接收后控制主动放电。
S27、MCU执行主动放电。
S28、母线电压是否大于60V?若是,返回执行步骤S21。
在本公开实施例中,60V以内即预定电压范围内,电机控制器在继电器断开,且电机的转速小于第二预设转速阈值的情况下,控制电机控制器连接的储电元件(如图3中的C1)放电,以使电机控制器的母线电压在预定电压范围内,减少电机控制器损坏的情况发生。
S29、MCU执行关管。
在本公开实施例中,电机控制器在继电器断开,且电机的转速在第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,则控制图3所示的V1-V6全部关断(关管),从而使得电机控制器停止向电机发送控制信号,以减少产生非预期的扭矩以及减少电机控制器连接的器件损坏的可能性发生。
S30、母线电压是否不在正常工作电压内?并进行一步执行步骤S31。
本公开实施例中,正常工作电压内即预定电压范围内。
S31、VCU请求扭矩指令为0?若S30和S31均为是,执行步骤S32,若S30和S31均为否,执行步骤S37。
S32、电机转速的绝对值大于5000rpm?若是,执行步骤S33,否则,执行步骤S34。
S33、MCU执行零扭矩控制。
在本公开实施例中,电机控制器在继电器闭合,电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,扭矩控制指令表征请求的扭矩为0,且电机的转速大于第一预设转速阈值的情况下,控制电机输出零扭矩,从而减少产生充电电流,减少电池过充现象。
S34、电机转速的绝对值小于4500rpm?若是,执行步骤S35,若否,执行步骤S36。
S35、MCU执行关管。
在本公开实施例中,电机控制器在继电器闭合,电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,扭矩控制指令表征请求的扭矩为0,且电机的转速小于第三预设转速阈值的情况下,控制图3所示的V1-V6全部关断(关管),从而使得电机控制器停止向电机发送控制信号,以减少产生非预期的扭矩,提高驾驶舒适性与动力经济性。
S36、MCU保持上次动作
在本公开实施例中,电机控制器在继电器闭合,电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,扭矩控制指令表征请求的扭矩为0,且电机的转速在第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,电机控制器保持上次动作,即控制电机维持原有工作状态,以减少车辆抖动、电机控制器温升过高等车辆不稳定现象。
S37、正常响应VCU扭矩指令。
在本公开实施例中,电机控制器在继电器闭合,电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且扭矩控制指令表征请求的扭矩不为0的情况下,控制电机响应整车控制器的扭矩控制指令,以使车辆正常运行。
上述步骤S25和S36中采用了转速滞缓策略,图5为本公开实施例中转速控制策略示例图,如图5所示,其中,n1为4500rpm,n2为5000rpm。当转速n≤n1时,保护策略为关管;当n1<n≤n2,保护策略为保持不变(如之前是关管、则继续关管;若之前是ASC或者零扭矩、则继续保持);当n>n2,保护策略切换为ASC或者零扭矩运行。需要说明的是,滞缓控制在策略切换的时候有一定延迟,好处是避免转速在阈值附近波动时频繁的策略切换(比如频繁开关管),造成车辆抖动、逆变器温升过高等车辆不稳定状态。
可以理解的是,在本公开实施例中,电机控制器综合电机的转速、整车控制器控制的指令以及电池管理系统主回路的继电器状态,快速直接识别不同故障工况,并针对每种工况制定故障处理机制与保护方案,能有效减少电池过充、高压元器件损坏或产生非预期扭矩等故障,最大程度上提升了整车安全性,以及动力经济性。
图6为本公开实施例提供的一种车辆运行的控制装置示意图,如图6所示,车辆运行的控制装置包括:
第一获取模块101,配置为获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
控制模块102,配置为根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机处于短路保护状态。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速小于第二预设转速阈值,控制所述电机控制器连接的储电元件放电,并使所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内;其中,所述第二预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,停止向所述电机发送控制信号;响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和所述第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态;其中,所述第三预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值,并大于所述第二预设转速阈值。
在一些实施例中,所述装置还包括:
第二获取模块103,配置为获取扭矩控制指令;
所述控制模块,还配置为响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行;响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值之外的扭矩值,控制所述电机响应所述扭矩控制指令。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为所述预定值,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机输出所述预定值。
在一些实施例中,所述控制模块102,还配置为响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速小于第三预设转速阈值,停止向所述电机发送控制信号;响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态。
图7为本公开实施例中车辆的一种硬件实体示意图,如图7所示,该车辆800的硬件实体包括:处理器801、通信接口802和存储器803,其中:处理器801通常控制电子设备800的总体操作。通信接口802可以使电子设备通过网络与其他终端或服务器通信。
存储器803配置为存储由处理器801可执行的指令和应用,还可以缓存待处理器801以及电子设备800中各模块待处理或已经处理的数据(例如,图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据),可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(Random AccessMemory,RAM)实现。处理器801、通信接口802和存储器803之间可以通过总线804进行数据传输。其中,处理器801用于执行上述车辆运行的控制方法中的部分或全部步骤。
对应地,本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述方法中的部分或全部步骤。
这里需要指出的是:以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本公开存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本公开方法实施例的描述而理解。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本公开的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。上述本公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分别的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本公开各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本公开上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本公开的实施方式,但本公开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公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种车辆运行的控制方法,其特征在于,应用于车辆中的电机控制器,所述方法包括:
获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机处于短路保护状态。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速小于第二预设转速阈值,控制所述电机控制器连接的储电元件放电,并使所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内;其中,所述第二预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第二预设转速阈值和第三预设转速阈值之间,停止向所述电机发送控制信号;
响应于所述继电器断开,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和所述第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态;其中,所述第三预设转速阈值小于所述第一预设转速阈值,并大于所述第二预设转速阈值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取扭矩控制指令;
所述根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述响应于所述继电器闭合,根据所述电机控制器的母线电压、电机的转速以及所述扭矩控制指令控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值之外的扭矩值,控制所述电机响应所述扭矩控制指令。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为所述预定值,且所述电机的转速大于第一预设转速阈值,控制所述电机输出所述预定值。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,且所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,根据所述电机的转速控制所述车辆运行,包括:
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速小于第三预设转速阈值,停止向所述电机发送控制信号;
响应于所述继电器闭合,所述电机控制器的母线电压不在预定电压范围内,所述扭矩控制指令表征请求的扭矩为预定值,且所述电机的转速在所述第三预设转速阈值和第一预设转速阈值之间,控制所述电机维持原有工作状态。
9.一种车辆运行的控制装置,其特征在于,应用于车辆中的电机控制器,所述装置包括:
第一获取模块,配置为获取电机的运行信息以及所述电机的供电回路上的继电器的状态;
控制模块,配置为根据所述运行信息以及所述继电器的状态,控制所述车辆运行。
10.一种车辆,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。
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