CN117087443A - 一种电机控制器、动力总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电机控制器、动力总成及车辆,电机控制器应用于驱动电机,电机控制器包括控制装置和逆变电路;控制装置用于接收车辆的制动信号、驱动电机的转速信号和驱动电机的扭矩信号;控制装置还用于响应于转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,判断出车辆接近停车状态,因此存在驻车需求,并响应于制动信号指示制动力等于零、扭矩信号指示的扭矩等于零,输出第一控制信号,避免与驾驶员意图的操作方式冲突,其中,第一控制信号用于控制电机转速下降实现驻车。由于本申请在电机控制器中自行判断车辆信息,对电机进行转速控制,因此控制路径更短,反应速度更快,从而可以实现迅速准确的驻车。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车领域,尤其涉及一种电机控制器、动力总成及车辆。
背景技术
近年来,新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎。随着新能源汽车的日益普及,以及路况和停车场景的多样化,驻车功能成为各个厂商主要的研究方向。
在传统的车辆进行驻车时,通常利用各种传感器例如雷达、激光、声纳以及摄像头等来感知车辆的周围环境,然后结合自动驻车Autohold功能和电子驻车制动(ElectricalPark Brake,EPB)系统实现驻车。
但一方面,上述两种驻车方式对车辆要求较高,对于未配备Autohold功能或EPB系统无法适用,另一方面,这两种驻车方式都需要驾驶员操作,且控制链路长,存在延迟驻车和驻车效果差的问题。
因此,如何迅速准确控制车辆驻车是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种电机控制器、动力总成及车辆,以解决如何迅速准确控制车辆驻车的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种电机控制器,应用于驱动电机,电机控制器包括控制装置和逆变电路。控制装置用于接收制动信号、转速信号和扭矩信号。制动信号用于指示车辆的制动力,转速信号用于驱动电机的转速,扭矩信号用于指示驱动电机的扭矩。
控制装置响应于制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置用于输出第一控制信号。
这是因为,制动信号指示制动力等于零,可以确定驾驶员未刹车或未拉手刹,若制动信号指示制动力不等于零,此时控制装置通过降低转速的方式实现驻车会和驾驶员意图的制动方式冲突。
其次,扭矩信号指示的扭矩等于零,可以确定驾驶员未踩油门,避免转速控制驻车的方式与驾驶员意图的驻车方式冲突,比如,车辆上坡的过程中,驾驶员踩油门,通过扭矩控制方式实现车辆驻坡。
再次,转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,可以判断出车辆接近停车状态,即当前场景下存在驻车需求。
实际应用中,控制装置可以向输出第一控制信号以控制逆变电路,比如,逆变电路响应于第一控制信号,控制逆变电路中各相桥臂的开关管导通或关断,以向驱动电机输出第一驱动电流;其中,第一驱动电流用于降低驱动电机的转速。
需要说明的是,上述预设转速的设置应当接近零转速,可以体现车辆临近制动状态即可。
另外,相比于传统技术中由电机控制器获取电机信息,整车控制器制定驻车策略,再下发至电机控制器实施驻车策略,本申请的驻车策略是在电机控制器制定并实施的,控制路径更短,响应时间更短;且对于各类电机信号的获取,电机控制器相比整车控制器属于近端控制,因此获取的信号不容易出现偏差,进而可以更准确的控制车辆驻车。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于制动信号、扭矩信号以及转速信号满足第一预设条件,控制装置用于输出第一控制信号;其中,第一预设条件包括:制动信号指示的制动力等于零、扭矩信号指示的扭矩等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,且转速信号指示的转速在第一预设时长内持续下降。
比如,驾驶员没有踩刹车也没有踩油门,车辆临近停车状态电机转速较小,且受摩擦力的作用,转速不断下降,在这种情况下,控制装置准确判断出驾驶员有驻车需求,通过降低电机转速的方式加快实现驻车。
可以理解的,若转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,且转速信号指示的转速在第一预设时长内持续上升,而制动信号指示的制动力等于零,扭矩信号指示的扭矩等于零,可以确定在这种工况下,驾驶员没有驻车需求。
比如,车辆在坡上的场景,驾驶员意图溜坡下坡,没有驻车意图,由于驾驶员未踩刹车也未踩油门,溜坡刚开始时转速较小,但溜坡过程中电机转速会不断上升,因此不应适用驻车控制策略,避免与驾驶员意图冲突。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于依次接收指示制动力大于或等于预设制动力的制动信号和指示制动力为零的制动信号,且指示制动力为零的制动信号、扭矩信号以及转速信号满足第二预设条件,控制装置输出第一控制信号。其中,第二预设条件包括:指示制动力为零的制动信号持续时长大于第二预设时长、在第二预设时长内,扭矩信号指示的驱动电机扭矩等于零、在第二预设时长内,转速信号指示的驱动电机转速大于零且小于预设转速。
可以理解的,转速较小的情况下只能说明车辆临近停车状态,无法准确判断驾驶员为制动意图还是驻车意图,因此,可以进一步结合制动力为零的制动信号持续时长来判断驾驶员的意图;
通常情况下,若驾驶员为临时制动意图,在松开刹车后,会进一步通过踩油门等方式驱动车辆继续行驶,电机转速会持续增大;若驾驶员为长时间驻车意图,在松开刹车后,不会再驱动车辆行驶,电机转速会趋近零转速,因此在这种工况下,可以通过转速控制的方式实现车辆驻车。
比如,礼让行人的场景下,驾驶员临时刹停,此时制动力不为零,待行人通过后,驾驶员松开刹车,制动力为零,但由于驾驶员还未来得及踩油门,而目前的工况已经满足制动力为零、扭矩为零且转速趋近零的条件,若触发电机转速控制进行驻车显然违背了驾驶员继续行驶的意图。
若在第二预设时长内,制动信号指示的制动力持续为零,且扭矩信号指示的扭矩也持续为零,说明驾驶员未踩油门,没有继续行驶的意图,因此可以触发电机转速控制进行驻车。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中,转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,在控制电机转速实现驻车的过程中,电机转速不降反增,说明通过转速控制的方式无法实现转速控制,因此要退出转速控制,通过其他方式实现驻车。
比如,在驻坡场景下,车辆溜车,若通过转速控制后车辆继续溜车,电机转速不断增大直至超过预设转速,说明转速控制无法企稳车辆维持驻车状态,因此要退出转速控制,通过其他方式实现驻车。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中,扭矩信号指示的扭矩大于零,控制装置用于停止输出第一控制信号,并输出第二控制信号。
需要说明的是,第二控制信号用于控制逆变电路输出第二驱动电流;第二驱动电流用于将驱动电机的输出扭矩调整至扭矩信号指示的扭矩。
可以理解的,若控制装置在输出第一控制信号的过程中,扭矩信号指示的扭矩大于或等于预设扭矩,则表征车辆的需求扭矩较大,此时应退出转速控制并响应车辆的扭矩需求,避免与驾驶员意图冲突;
比如,驾驶员不想继续驻车,欲控制车辆行驶,踩下油门踏板,此时控制装置需要退出转速控制,并基于扭矩信号指示的扭矩控制车辆行驶。
或者,车辆在坡上时,驾驶员欲通过扭矩控制的方式进行驻车,踩下油门踏板,此时控制装置需要退出转速控制,并基于扭矩信号指示的扭矩控制车辆驻坡。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中,制动信号指示的制动力大于零,控制装置用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若控制装置在输出第一控制信号的过程中,制动信号指示的制动力大于零,说明驾驶员有踩刹车或拉手刹等操作,此时应退出转速控制,避免与驾驶员意图冲突;
需要说明的是,控制驱动电机转速下降过程中,驾驶员踩下刹车进行驻车,由于刚刚踩下刹车,制动力较小还没有达到预设制动力,但如果等到制动力大于预设制动力再退出转速控制,控制策略的切换速度会比较慢,影响驻车效果,因此可以在制动力大于零时,控制装置就应退出转速控制。
比如,控制装置控制电机转速下降的过程中出现特殊路况,驾驶员踩下刹车,此时控制装置需要退出电机转速控制,进一步的,若驾驶员踩下制动踏板时,车辆的自动驻车功能已开启,车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,ESP)会保持轮端的制动液压,不需要挂入驻车挡、拉手刹或激活电子驻车制动系统(Electrical Park Brake,EPB)等操作,即可实现自动驻车。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中接收到第一挡位信号,控制装置用于停止输出第一控制信号;其中,第一挡位信号指示的挡位为P挡。
比如,驾驶员挂入驻车挡激活EPB,通过制动卡钳锁紧电机控制车辆制动,进而企稳驻车,在这种工况下,控制装置需要退出电机转速控制,避免控制方式冲突。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于逆变电路输出第一驱动电流的时长大于第三预设时长,控制装置用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若第一驱动电流输出时长过长,说明控制转速的方式无法实现驻车,并且持续输出驱动电流,系统有发热风险,因此在这种工况下,应该退出转速控制。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中,转速信号指示的转速为零且扭矩信号指示扭矩不为零的时长大于预设时长,控制装置用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若控制装置在输出第一控制信号的过程中,电机发生堵转现象,且堵转状态一直持续超过第四预设时长,此时控制装置需要退出转速控制,避免电机堵转时间过长导致的发热风险。
比如,在车辆驻坡的场景下,由于长时间驻车导致电机在转速为零时仍然持续输出扭矩,电机持续发热,在这种工况下,控制装置需要退出转速控制,通过其他方式进行车辆驻车。
应理解,第四预设时长可以参考电机性能和整车要求进行设置,此处不作限定。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于第一驱动电流的幅值大于预设幅值,控制装置用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若第一驱动电流的幅值大于预设幅值,一方面,说明转速控制难以实现驻车,另一方面,电流过大容易导致电机控制器的发热风险,因此在这种工况下,控制装置需要退出转速控制,通过其他方式实现驻车。
在一种可能的实施方式中,扭矩信号来源于加速踏板传感器、加速踏板控制器以及整车控制器中的任一器件。
在一种可能的实施方式中,控制装置可以从整车控制器接收制动信号,另外,还可以直接从制动控制器直接获取制动信号,缩短控制路径,提高制动响应速度,从而快速控制车辆进入驻车状态。
在一种可能的实施方式中,驱动电机设置有转速传感器,转速传感器用于采集转速信号。
比如,上述转速传感器可以是电机旋变器,实际应用中可以通过电机旋变器的电机旋变信号得到电机转速信息,从而得到更短的控制链路,并利用电机旋变信号的高分辨率、高实时特点,快速准确地实现转速控制。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置用于向制动控制器输出制动请求信号。
在一种可能的实施方式中,控制装置响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置用于向挡位控制器输出挡位控制信号;其中,挡位控制信号用于控制车辆运行于驻车挡。
可以理解的是,若控制装置在输出第一控制信号的过程中,电机转速不降反增,甚至大于或等于预设转速,则说明转速控制无法实现驻车,因此需要退出转速控制,还需要其他控制方式协助驻车。
第二方面,本申请实施例还提供一种动力总成,该动力总成包括如第一方面中任一的电机控制器和驱动电机。
第三方面,本申请实施例还提供一种车辆,车辆包括动力电池以及如第二方面所述的动力总成;动力电池,用于向动力总成的逆变电路供电。
应理解的是,本申请上述多个方面的实现和有益效果可互相参考。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电机控制器的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种逆变电路的结构示意图;
图3a为本申请实施例提供的一种车辆控制系统架构示意图;
图3b为本申请实施例提供的又一种车辆控制系统架构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种电机控制器的控制时序图;
图5a为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图5b为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图6a为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图6b为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图7a为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图7b为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图8a为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图8b为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图8c为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图9为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图10为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图11为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图12为本申请实施例提供的又一种电机控制器的控制时序图;
图13a为本申请实施例提供的一种动力总成的结构示意图;
图13b为本申请实施例提供的又一种动力总成的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的一种驻车方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
为便于理解本申请实施例,下面先对本申请实施例中涉及的术语进行解释说明:
一、车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,ESP)
ESP主要用于对从各传感器发送的车辆信息进行分析,若驾驶员已开启自动驻车功能,在驾驶员踩下制动踏板后,ESP会继续保持轮端的制动液压,控制液压制动系统,将车辆驻车,比如,ESP通过液压系统的液压夹紧刹车卡钳或刹车盘进行刹车。
二、电子驻车制动系统(Electrical Park Brake,EPB)
EPB主要用于根据电子线路控制停车制动。功能同机械拉杆手刹类似。具体的,当驾驶员挂入P挡,并激活EPB后,EPB的控制器发送指令,通过锁紧电机将后轮制动卡钳夹紧。比如,驾驶员拉手刹,EPB通过电机顶住刹车盘刹住车辆。
三、整车控制器(Vehicle Controller Unit,VCU)
整车控制器主要用于采集电机及电池状态、加速踏板信号、制动踏板信号及其它执行器传感器控制器信号,并结合驾驶员的驾驶意图,综合分析并做出相应判定后,监控下层的各部件控制器的动作,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。
四、自动挡位
自动挡位一般分为P、R、N、D四挡,分别代表变速杆移入的位置;其中,P挡为驻车挡;R挡为倒车挡;N挡为空挡;D挡为前进挡。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合应用背景对本申请作进一步地详细描述。
随着全球汽车产业正朝着电动化、智能化、网联化、共享化方向发展,消费者对电动汽车产品的质量要求和消费体验也越来越高,其中,车辆的驻车功能是影响客户行车舒适性的一个重要功能。
但传统的驻车功能存在各种各样的缺陷,比如适用场景单一、车辆配置要求过高以及驻车响应不及时等问题;
以自动驻车Autohold功能为例,在Autohold功能开启的状态下,驾驶员踩下制动踏板将车辆刹停后,ESP会继续保持轮端的制动液压,通过液压制动系统控制车辆驻车。
以EPB功能为例,需要人为刹停车辆后激活EPB功能,或者整车控制器在接收到各传感器发送的车辆信息后,根据车辆信息制定控制策略激活EPB功能,实现电子驻车。
可以发现,这两种控制方式都不同程度的需要驾驶员参与,但人的反应速度远远无法满足驻车的响应速度需求,另外,通过整车控制器整合信息制定策略,需要交互的硬件较多,控制链路过长,进一步影响控制时延,除此外,市场上存在大量车辆未配备上述驻车功能,因此无法满足用户的驻车需求。
因此,如何迅速准确的实现驻车是目前亟待解决的问题。
基于上述问题,本申请实施例提供一种电机控制器,如图1所示,该电机控制器101应用于驱动电机102,电机控制器101包括控制装置1011和逆变电路1012;
控制装置1011用于接收制动信号、转速信号和扭矩信号;
需要说明的是,制动信号用于指示车辆的制动力,转速信号用于指示驱动电机102的转速,扭矩信号用于指示驱动电机102的扭矩;
控制装置1011还用于响应于制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,输出第一控制信号;
需要说明的是,控制装置1011输出的第一控制信号用于控制逆变电路1012输出第一驱动电流;第一驱动电流用于降低驱动电机102的转速。
比如,如图2所示,逆变电路1012包括开关管Q1-Q6,其中,开关管Q1和开关管Q2组成第一桥臂,开关管Q3和开关管Q4组成第二桥臂,开关管Q5和开关管Q6组成第三桥臂,开关管Q1-Q6的控制端接入控制装置1011,各个桥臂并联接入动力电池1401和电容C1,第一桥臂中点U、第二桥臂中点V和第三桥臂中点W分别接入电机的多相绕组L1-L3。
逆变电路1012响应于第一控制信号,控制逆变电路1012中各相桥臂的开关管Q1-Q6导通或关断,以向驱动电机102输出第一驱动电流,从而降低驱动电机102的转速。
还需要说明的是,转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,可以判断出车辆接近停车状态,即当前场景下存在驻车需求。比如,驾驶员未踩油门未踩刹车,电机转速为10转/分钟,小于100转/分钟的预设转速,控制装置1011可以判断车辆处于临近停车但未停车的状态,因此可以通过输出第一控制信号降低电机转速的方式实现驻车。
制动信号指示制动力等于零,可以确定驾驶员未刹车或未拉手刹,相反的,若制动信号指示制动力不等于零,可以确定驾驶员意图刹车,此时控制装置1011通过降低转速的方式实现驻车会和驾驶员意图相冲突。比如,车辆路遇障碍物,驾驶员出于安全考虑立即踩下刹车,此时虽然电机转速下降至10转/分,小于100转/分的预设转速,但由于制动信号指示的制动力不为零,因此控制装置1011不能控制电机转速下降,否则会与驾驶员意图相冲突。
扭矩信号指示的扭矩等于零,可以确定驾驶员未踩油门,避免转速控制驻车的方式与驾驶员意图发生冲突。比如,车辆缓慢上坡的过程中,电机转速为80转/分,小于100转/分的预设转速,但驾驶员踩油门,意图通过扭矩控制方式实现车辆驻坡,由于扭矩信号指示的扭矩不为零,因此控制装置1011不能控制电机转速下降,否则会与驾驶员意图相冲突。或者,车辆起步过程中,电机转速为10转/分,小于100转/分的预设转速,驾驶员轻踩油门欲加速行驶,扭矩信号指示的扭矩不为零,因此控制装置1011不能控制电机转速下降,否则会与驾驶员意图相冲突。
因此,在满足上述各个响应条件后,控制装置1011可以通过降低转速的方式实现驻车。
下面结合车辆控制系统架构对上述信号来源进行介绍:
如图3a以及图3b所示,车辆控制系统架构除了包括上述电机控制器101外,还包括整车控制器301、车身电子稳定系统302、电子驻车制动系统303、挡位控制器304、加速踏板传感器305、加速踏板控制器306以及制动控制器307:
如图3a所示,加速踏板传感器305与加速踏板控制器306建立通信连接,整车控制器301分别与制动控制器307、加速踏板控制器306、挡位控制器304、车身电子稳定系统302以及电子驻车制动系统303建立通信连接,整车控制器301与控制装置1011直接通信。
如图3b所示,电机控制器101的控制装置1011分别与制动控制器307、挡位控制器304、加速踏板控制器306、整车控制器301、车身电子稳定系统302以及电子驻车制动系统303建立通信连接,加速踏板传感器305与加速踏板控制器306建立通信连接。
可以理解的,基于图3a或图3b的器件通信连接原理可以衍生其他相同或相近构思的硬件架构,此处不再赘述。
在图3a或图3b所示的车辆控制系统的硬件建构下,若信号来源的硬件通过整车控制器301间接与电机控制器101通信,控制装置1011则可以从整车控制器301接收信号,若信号来源的硬件通过直接与电机控制器101通信,控制装置1011则可以直接获取信号。
在一种可能的实施方式中,扭矩信号来源于加速踏板传感器305、加速踏板控制器306以及整车控制器301中的任一器件。
比如,控制装置1011可以从整车控制器301接收扭矩信号,或者直接从加速踏板传感器305或加速踏板控制器306直接获取扭矩信号,缩短控制路径,提高制动响应速度。同理,控制装置1011从整车控制器301接收制动信号,或者直接从制动控制器307直接获取制动信号;控制装置1011对挡位控制信号的获取方式同理,此处不再赘述。
在一种可能的实施方式中,驱动电机102设置有转速传感器,转速传感器用于采集转速信号。
比如,设置在电机转子上的电机旋变器,控制装置1011可以通过获取电机旋变器的电机旋变信号得到电机转速信息,从而得到更短的控制链路,并利用电机旋变信号的高分辨率、高实时特点,快速准确地实现制动控制。
基于本申请实施例提供的电机控制器101,可以实现多场景下的驻车功能,并且对车辆配置要求较低,不需要结合车辆配置Autohold功能或EPB功能,即可实现驻车。
其次,相比于传统技术中在车身电子稳定系统302或整车控制器301中实现驻车算法,本申请的驻车策略是在电机控制器制定并实施的,控制路径更短。且对于各类电机信号的获取,电机控制器101相比整车控制器301属于近端控制,因此获取的信号不容易出现偏差,进而可以更准确的控制车辆驻车。
因此,在实际应用中,若整车控制器301获取到的需求扭矩为零,判断无溜车风险,无需进行驻车,但是相同路况车况下,电机控制器判断车辆有溜坡可能性,准确度更高,则以电机控制器的判断优先进行转速制动。
其次,在本申请实施例中,控制器可以直接生成转速控制信号,且无需进行扭矩计算就可以直接对电机的转速进行控制,进一步减少了信息传递的时间,控制精度高。
通过仿真实验对比,相比于传统技术通过电机控制器获取电机信息-整车控制器制定驻车策略-电机控制器实施驻车策略的方式,本申请的驻车控制时延可以缩短50ms以上。
下面结合上述信号来源和不同的控制方式对电机控制器101的功能进行详细说明:
一、电机控制器通过控制转速实现车辆驻车
实施例一
如图1所示,电机控制器包括控制装置1011和逆变电路1012;
控制装置1011响应于制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011用于输出第一控制信号。
需要说明的是,控制装置1011输出的第一控制信号用于控制逆变电路1012输出第一驱动电流;第一驱动电流用于降低驱动电机102的转速。
例如,驾驶员在坡上松开制动踏板,且未踩油门踏板,由于坡度的存在,致使电机转速为10转/分,说明车辆存在溜坡工况,但电机转速较小未超过100转/分的预设转速,说明车辆刚开始溜坡,因此在这种场景下需要控制车辆企稳驻坡;
再比如,驾驶员欲使车辆在阻力作用下缓慢驻车的过程,电机转速下降至预设转速100转/分之下,因此可以通过电机控制器的控制电机转速下降来缩短制动时长,加快响应驻车。
示例性的,如图4所示的控制时序图,在t0时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011进行响应,开始输出第一控制信号;
进一步的,在第一控制信号的控制下,转速不断下降,指示转速的转速下降信号也不断下降,并在t1时刻,驱动电机102的转速下降至零。
本申请实施例的电机控制器通过转速信号指示的转速大小,准确判断驾驶员是否有驻车意图,拓宽了驻车功能的应用场景,提高了识别驻车需求的准确性。另外,通过结合制动信号和扭矩信号的信号大小,避免与驾驶员选择的其他控制方式冲突,进一步提高控制的准确性。
实施例二
控制装置1011响应于制动信号、扭矩信号以及转速信号满足第一预设条件,控制装置1011用于输出第一控制信号。第一预设条件包括:制动信号指示的制动力等于零、扭矩信号指示的扭矩等于零转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,且转速信号指示的转速在第一预设时长内持续下降。
比如,车辆在坡上的场景,驾驶员意图溜车下坡,没有驻车意图,由于驾驶员未踩刹车也未踩油门,溜坡刚开始时转速较小,但溜坡过程中电机转速会不断上升;
如图5a所示,在t0时刻,制动信号指示的制动力等于零,扭矩信号指示的扭矩等于零,转速信号指示的转速大于零且小于预设转速;在第一预设时长T1内,转速信号指示的转速持续上升,显然,在这种场景下,控制装置1011若进行驻车控制会与驾驶员的行驶意图冲突,因此不需要输出第一控制信号(为方便观察,图5a及其他控制时序图中以第一控制信号为零表示未输出第一控制信号,不再赘述)。
示例性的,电机预设转速为100转/分,第一预设时长T1为20秒,驾驶员欲溜坡行驶,没有踩刹车也没有踩油门,车辆自行行驶,20秒内电机转速持续上升,由10转/分上升至50转/分,这种情况下,控制装置1011不输出第一控制信号,避免与驾驶员意图冲突。
因此,需要结合转速信号的变化趋势进一步判断驾驶员是否企图驻车。
例如,如图5b所示,在t0时刻,驾驶员没有踩刹车也没有踩油门,制动信号指示的制动力等于零,扭矩信号指示的扭矩等于零,转速信号指示的转速大于零且小于预设转速;在第一预设时长T1内,在道路摩擦力的影响下,转速信号指示的转速持续下降,在这种情况下,控制装置1011准确判断出驾驶员有驻车需求,并在t1时刻输出第一控制信号,以加快降低电机转速,从而在t2时刻将电机转速降至零,实现驻车。
示例性的,电机预设转速为100转/分,第一预设时长T1为20秒,驾驶员欲借助摩擦力驻车,没有踩刹车也没有踩油门,车辆自行行驶,20秒内电机转速持续下降,由200转/分下降至100转/分,控制装置1011输出第一控制信号,将电机转速下降至零。
本申请实施例的电机控制器通过转速信号指示的转速大小以及转速的变化趋势,准确判断驾驶员是驻车意图还是行驶意图,拓宽了驻车功能的应用场景,提高了识别驻车需求的准确性。另外,通过结合制动信号和扭矩信号的信号大小,避免与驾驶员选择的其他控制方式冲突,进一步提高控制的准确性。
实施例三
控制装置1011响应于依次接收指示制动力大于或等于预设制动力的制动信号和指示制动力为零的制动信号,且指示制动力为零的制动信号、扭矩信号以及转速信号满足第二预设条件,控制装置1011用于输出第一控制信号。第二预设条件包括:指示制动力为零的制动信号持续时长大于第二预设时长、在第二预设时长内,扭矩信号指示的驱动电机102扭矩等于零、在第二预设时长内,转速信号指示的驱动电机102转速大于零且小于预设转速。
通常情况下,制动力为零可以是驾驶员欲临时制动,比如路遇障碍物、礼让行人等等,在松开刹车后,驾驶员会进一步通过踩油门等方式驱动车辆继续行驶,电机转速会持续增大;
另外,制动力为零还可以是驾驶员欲长时间驻车,在松开刹车后,不会再驱动车辆行驶,电机转速会趋近零转速。
因此,转速较小的车况下只能说明车辆临近停车状态,无法准确判断驾驶员为制动意图还是驻车意图,所以需要进一步结合制动力为零的制动信号持续时长以及信号变化来判断驾驶员的意图;
比如,路遇行人的场景下,如图6a所示,在t0时刻,驾驶员踩刹车控制车辆减速,制动信号指示的制动力不为零,转速信号指示的转速因制动而减小,扭矩信号指示的扭矩为零,待行人通过后,驾驶员松开刹车踩油门继续行驶,即在t1时刻,制动信号指示的制动力为零,扭矩信号指示扭矩大于零,转速信号指示的转速大于零,且在第二预设时长T2内,电机转速还未超过预设转速。在这种情况下,控制装置1011结合第二预设时长T2内的扭矩变信号准确判断出驾驶员有行驶需求,不输出第一控制信号,以避免和驾驶员意图冲突。
再比如,驾驶员欲驻车,踩刹车控制车辆减速,在车辆速度较慢时,即图6b中,在t0时刻,转速信号指示的转速大于零,且在t0-t1之内驱动电机102的转速持续下降,另外,扭矩信号指示的扭矩为零,第一制动信号指示的制动力不为零,若在第二预设时长T2内,制动信号指示的制动力为零,且扭矩信号指示的扭矩也持续为零,说明驾驶员未踩油门,没有继续行驶的意图,并且在第二预设时长T2内,转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,说明车辆临近驻车状态,因此控制装置1011在t2时刻输出第一控制信号,控制电机转速下降,快速准确地实现驻车。
本申请实施例的电机控制器结合转速信号、制动信号以及扭矩信号的变化的趋势,准确判断驾驶员是驻车意图还是行驶意图,并且避免与驾驶员选择的其他控制方式冲突,拓宽了驻车功能的应用场景,提高了识别驻车需求的准确性。
二、电机控制器无法通过控制转速实现驻车的情况下,辅助其他控制方式实现驻车
首先分实施例介绍转速控制无法实现驻车的车况:
实施例一
控制装置1011响应于逆变电路1012输出第一驱动电流的时长大于第三预设时长,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,在电机控制器控制驱动电机102转速下降以实现电动汽车驻车的过程中,若第一驱动电流输出时长过长,说明电机控制器对电机的转速控制难以实现电机的转速下降进而难以实现驻车,并且持续输出驱动电流,系统有发热风险,因此在这种工况下,应该退出转速控制。
例如,电动汽车在坡上,由于坡度较大,电动汽车溜坡的趋势明显,如图7a所示,在t0时刻,车辆开始溜车,转速信号指示的电机转速逐渐增加,在t1时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011开始输出第一控制信号,一直到t2时刻,控制装置1011输出第一控制信号的时长超过第三预设时长T3,说明电机控制器长时间输出第一驱动电流,但控制装置1011的转速控制无法实现车辆驻坡;
因此,若不退出转速控制以其他控制方式实现车辆驻坡,将会有溜坡风险和系统过热风险,则在t2时刻,控制装置1011停止输出第一控制信号,第一驱动电流下降为零,进一步的,控制装置1011可以通过其他方式控制车辆驻车,比如,如图7a所示,在t2时刻,通过制动系统控制的方式,制动信号指示的制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩为零,转速信号指示的转速逐渐下降至零,实现企稳驻车。
示例性的,第三预设时长T3为5分钟。控制装置1011响应于输出第一控制信号的时长达到5分钟,则此时应该退出转速控制,即控制装置1011停止输出第一控制信号,并通过其他方式,比如制动系统提供制动力等方式企稳车辆,实现驻车。
本实施例中,通过第一驱动电流输出时长判断转速控制是否可以实现驻车,并在转速控制难以实现驻车时,退出转速控制,避免系统发热风险,结合其他控制方式实现驻车。
实施例二
控制装置1011响应于第一驱动电流的幅值大于预设幅值,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若第一驱动电流的幅值大于预设幅值,一方面,说明转速控制难以实现驻车,另一方面,电流过大容易导致电机控制器的发热风险,因此在这种工况下,控制装置1011需要退出转速控制,通过其他方式实现驻车。
例如,电动汽车在坡上,由于坡度较大,电动汽车溜坡的趋势明显,如图7b所示,在t0时刻,车辆开始溜车,转速信号指示的电机转速逐渐增加,在t1时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011开始输出第一控制信号,在控制装置1011输出第一控制信号的过程中,第一驱动电流幅值大于预设幅值,则说明控制装置1011的转速控制无法实现车辆驻坡,且系统存在发热风险;
因此,若不退出转速控制以其他控制方式实现车辆驻坡,将会有溜坡风险和系统过热风险,则在t2时刻,控制装置1011停止输出第一控制信号,第一驱动电流下降为零,进一步的,控制装置1011可以通过其他方式控制车辆驻车,比如,如图7b所示,在t2时刻,通过制动系统控制的方式,制动信号指示的制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩为零,转速信号指示的转速逐渐下降至零,实现企稳驻车。
示例性的,第一驱动电流预设幅值为20安。逆变电路1012输出的第一驱动电流的幅值为21安,则此时应该退出转速控制,即控制装置1011停止输出第一控制信号,并通过其他方式防止电动汽车溜坡。
本实施例中,采用第一驱动电流的幅值作为判断条件,避免转速控制难以实现车辆驻车导致的溜车风险,同时避免了电流过大导致的电机控制器发热风险,因此,控制装置1011需要退出转速控制,通过其他控制方式实现驻车。
实施例三
在一种可能的实施方式中,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中,转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,在电机控制器控制驱动电机102转速下降以实现电动汽车驻车的过程中,若电机转速不降反增,直至超过预设转速,说明电机控制器对电机的转速控制难以实现电机的转速下降进而难以实现驻车,因此在这种工况下,应该退出转速控制。
例如,电动汽车在坡上,由于坡度较大,电动汽车溜坡的趋势明显,如图8a所示,在t0时刻,车辆开始溜车,转速信号指示的电机转速逐渐增加,在t1时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011开始输出第一控制信号,但在t2时刻,转速信号指示的转速超过了预设转速,说明控制装置1011的转速控制无法实现车辆驻坡;
因此,若不退出转速控制以其他控制方式实现车辆驻坡,将会有溜坡风险,则在t2时刻,控制装置1011停止输出第一控制信号,进一步的,控制装置1011可以通过其他方式控制车辆驻车,比如,如图8a所示,在t2时刻,通过制动系统控制的方式,制动信号指示的制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩为零,转速信号指示的转速逐渐下降至零,实现企稳驻车。
示例性的,电机预设转速为100转/分。车辆溜坡导致电机转速超过100转/分,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于100转/分,则退出转速控制并通过其他控制方式防止电动汽车溜坡。
本申请实施例提供的电机控制器实现了转速控制无法驻车的情况下,通过其他控制方式实现驻车的功能,从而提高了驻车的安全性。
另外,本申请实施例中,也可以采用车速作为判断条件。例如控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中车速大于预设车速,控制装置1011退出转速控制,并通过其他控制方式实现驻车。
实施例四
控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中,转速信号指示的转速为零且扭矩信号指示扭矩不为零的时长大于第四预设时长,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若控制装置1011在输出第一控制信号的过程中,电机发生堵转现象,且堵转状态一直持续,超过第四预设时长,此时控制装置1011需要退出转速控制,避免电机堵转时间过长导致的发热风险。
例如,电动汽车在坡上通过转速控制处于驻车状态,如图9所示,在t0时刻,控制装置1011输出第一控制信号,转速信号指示的转速为零,但扭矩信号指示的扭矩不为零,当转速信号指示的转速为零且扭矩信号指示的扭矩不为零的时长大于第四预设时长,由于长时间驻车导致电机在转速为零时仍然持续输出扭矩,电机持续发热,在这种工况下,控制装置1011停止输出第一控制信号,以其他控制方式实现车辆驻坡。
示例性的,第四预设时长为10分钟,在控制装置1011进行转速控制实现驻车的过程中,电机堵转的时长超过10分钟,则控制装置1011停止输出第一控制信号,以其他控制方式实现车辆驻坡。
本申请实施例提供的电机控制器在电机堵转时间过长的情况下,通过其他控制方式实现驻车的功能,从而提高了驻车的安全性。
接下来介绍在上述实施例中,电机控制器如何通过其他控制方式实现驻车:
在一种可能的实施方式中,以实施例三为例,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置1011用于向制动控制器307输出制动请求信号。
在电机控制器控制驱动电机102转速下降以实现电动汽车驻车的过程中,若驱动电机102的转速大于预设转速,此时控制装置1011向制动控制器307输出制动请求信号,制动控制器307响应于制动请求信号控制制动系统输出制动力以控制电动汽车的电机转速下降。
例如,电动汽车在坡上,由于坡度较大,电动汽车溜坡的趋势明显,如图8b所示,在t0时刻,车辆开始溜车,转速信号指示的电机转速逐渐增加;
在t1时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011开始输出第一控制信号,但转速信号指示的转速超过了预设转速,说明控制装置1011的转速控制无法实现车辆驻坡;
在t2时刻,控制装置1011向制动控制器307输出制动请求信号,制动信号指示制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩为零,转速信号指示的转速持续下降至零。
示例性的,电机预设转速为100转/分。车辆溜坡导致电机转速超过100转/分,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于100转/分,退出转速控制,并通过制动系统提供制动力防止电动汽车溜坡。
本申请实施例提供的电机控制器实现了转速控制无法实现驻车的情况下,向制动控制器307发送信号以实现车辆驻车的功能,从而提高了驻车的安全性。
另外,与传统技术中整车控制器301输出制动请求信号不同,本申请的制动请求信号是电机控制器输出的,可以缩短控制路径,实现快速制动,进而实现快速驻车。
需要说明的是,本申请实施例也可以采用车速作为判断条件。例如控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中车速大于预设车速,控制装置1011向制动控制器307输出制动请求信号。
可以理解的,上述制动系统驻车方式也可以适用于其他转速控制无法实现驻车的车况。
基于相同的技术构思,控制装置1011还可以用于响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,以及其他转速制动无法实现驻车的车况,输出手动制动信号,以提醒驾驶员进行手动制动进行驻车。
比如,整车控制器301接收到手动制动信号,可以向中控仪表发送制动警示信息,提醒驾驶员拉手刹或踩刹车,实现驻车。由于人的反应相较于机器较慢,控制路径的缩短不会明显提高手动制动的反应速度,因此考虑硬件设计的简便性,警示信息是整车控制器301输出的。
另外,若目前的制动方式持续的制动时间过长,电机控制器可以停止目前的制动方式,向整车控制器301发送手动制动信号进行接替,避免系统风险。比如,在制动踏板制动力大于预设制动力时,车身电子稳定系统302触发液压制动,若液压制动时间过长,则电机控制器向整车控制器301发送手动制动信号,退出液压制动并通过整车控制器301提醒驾驶员进行手动制动以实现驻车。
在一种可能的实施方式中,以实施例三为例,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,控制装置1011用于向挡位控制器304输出挡位控制信号;其中,挡位控制信号用于控制车辆运行于驻车挡。
在电机控制器控制驱动电机102转速下降以实现电动汽车驻车的过程中,若驱动电机102的转速大于预设转速,此时控制装置1011向挡位控制器304输出挡位控制信号,挡位控制器304响应于挡位控制信号控制车辆运行于驻车挡。
例如,电动汽车在坡上,由于坡度较大,电动汽车溜坡的趋势明显,如图8c所示,在t0时刻,车辆开始溜车,转速信号指示的电机转速逐渐增加;
在t1时刻,制动信号指示制动力等于零、转速信号指示的转速大于零且小于预设转速,以及扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011开始输出第一控制信号,但转速信号指示的转速超过了预设转速,说明控制装置1011的转速控制无法实现车辆驻坡;
在t2时刻,控制装置1011向挡位控制器304输出挡位控制信号,制动信号指示制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩为零,转速信号指示的转速持续下降至零。
示例性的,电机预设转速为100转/分。车辆溜坡导致电机转速超过100转/分,控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速超过100转/分,此时控制装置1011退出转速控制,并向挡位控制器304输出挡位控制信号,通过控制车辆运行在驻车挡防止电动汽车溜坡。
本申请实施例提供的电机控制器实现了转速控制无法实现驻车的情况下,向挡位控制器304输出挡位控制信号以实现车辆驻车的功能,从而提高了驻车的安全性。
另外,与传统技术中整车控制器301输出挡位控制信号不同,本申请的挡位控制信号是电机控制器输出的,可以缩短控制路径,实现快速制动,进而实现快速驻车。
需要说明的是,本申请实施例也可以采用车速作为判断条件。例如控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中车速大于预设车速,控制装置1011向挡位控制器304输出挡位控制信号。
可以理解的,上述控制车辆处于驻车状态的方式,不仅适用于电机转速大于或等于预设转速的车况,也可以适用于其他转速控制无法实现驻车的车况。
三、电机控制器辅助驾驶员指示的驻车方式
实施例一
控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中,扭矩信号指示的扭矩大于零,控制装置1011用于停止输出第一控制信号,并输出第二控制信号。
需要说明的是,第二控制信号用于控制逆变电路1012输出第二驱动电流;第二驱动电流用于将驱动电机102的输出扭矩调整至扭矩信号指示的扭矩。
可以理解的,若控制装置1011在输出第一控制信号的过程中,扭矩信号指示的扭矩大于或等于预设扭矩,则表征车辆的需求扭矩较大,此时应退出转速控制并响应车辆的扭矩需求,避免与驾驶员意图冲突;
例如,在转速控制实现驻车的场景下,如图10所示,在t0时刻,控制装置1011输出第一控制信号,扭矩信号指示的扭矩为零,制动信号指示的制动力为零,在控制装置1011的转速控制下,转速信号指示的转速逐渐下降至零,在t1时刻,驾驶员中断驻车开始行驶,扭矩信号指示的扭矩大于零,制动信号指示的制动力为零,控制装置1011停止输出第一控制信号,并输出第二控制信号扭矩控制;车辆在扭矩控制下行驶,转速信号指示的转速逐渐上升。
示例性的,驻车状态下,驾驶员不想继续驻车,欲控制车辆行驶,踩下油门踏板,扭矩信号指示的扭矩为200牛/米,此时控制装置退出转速控制,并基于200牛/米控制车辆行驶。
或者,车辆在坡上时,驾驶员欲通过扭矩控制的方式进行驻车,踩下油门踏板,扭矩信号指示的扭矩为200牛/米,此时控制装置退出转速控制,并基于200牛/米控制车辆行驶。
本申请实施例提供的电机控制器通过判断扭矩信号的变化,准确停止转速控制,避免和驾驶员意图冲突。
实施例二
控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中,制动信号指示的制动力大于零,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。
可以理解的,若控制装置1011在输出第一控制信号的过程中,制动信号指示的制动力大于零,说明驾驶员有踩刹车或拉手刹等操作,此时应退出转速控制,避免与驾驶员意图冲突;
例如,控制装置1011控制电机转速持续下降,如图11所示,在t0时刻,控制装置1011输出第一控制信号,扭矩信号指示的扭矩为零,制动信号指示的制动力为零,在控制装置1011的转速控制下,转速信号指示的转速逐渐下降;
在t1时刻,驾驶员欲通过刹车方式刹停车辆,踩下制动踏板时,制动信号指示的制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩等于零,控制装置1011退出电机转速控制,即停止输出第一控制信号,在制动力的影响下,转速信号持续下降至零,实现驻车;
另外,若车辆的Autohold功能已开启,在驾驶员踩下制动踏板时,ESP保持轮端的制动液压,不需要挂入P挡、拉手刹或激活EPB等操作,即可实现自动驻车。
示例性的,在转速控制实现驻车的过程中,驱动电机的转速由50转/分逐渐下降至20转/分,此时驾驶员踩下制动踏板,控制装置退出转速控制,ESP通过液压系统的液压夹紧刹车卡钳或刹车盘进行刹车,电机转速下降至零,实现驻车。
本申请实施例提供的电机控制器通过判断制动信号的变化,准确停止转速控制,避免和驾驶员意图冲突。
实施例三
控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中接收到挡位信号,控制装置1011用于停止输出第一控制信号。挡位信号指示的挡位为P挡。
可以理解的,若控制装置1011在输出第一控制信号的过程中,挡位信号指示的挡位为P挡,说明驾驶员挂P挡的操作,此时应退出转速控制,避免与驾驶员意图冲突;
例如,控制装置1011控制电机转速持续下降,如图12所示,在t0时刻,控制装置1011输出第一控制信号,扭矩信号指示的扭矩为零,制动信号指示的制动力为零,在控制装置1011的转速控制下,转速信号指示的转速逐渐下降;
在t1时刻,驾驶员挂入P挡激活EPB进行驻车,通过制动卡钳锁紧电机控制车辆制动,制动信号指示的制动力大于零,扭矩信号指示的扭矩等于零,挡位信号指示的挡位为P挡,控制装置1011退出电机转速控制,即停止输出第一控制信号,并根据驾驶员意愿实现驻车,转速信号持续下降至零,进而企稳驻车。
示例性的,在转速控制实现驻车的过程中,驱动电机的转速由50转/分逐渐下降至20转/分,此时驾驶员按下驻车键,控制装置退出转速控制,EPB被激活,通过电机顶住刹车盘刹住车辆,电机转速下降至零,实现驻车。
本申请实施例提供的电机控制器通过判断挡位信号的变化,准确停止转速控制,避免和驾驶员意图冲突。
综上,本申请公开了一种电机控制器,可以在全场景下迅速准确地进行车辆驻车;比如坡上低速松开油门驻车场景以及长时间驻坡场景。其次,本申请公开的电机控制器还可以在此基础上通过缩短控制路径,解决驻车响应速度慢的问题。再次,本申请针对坡上长驻车的场景,不需要根据坡道坡度进行判断即可判断出驻车需求,因此不需要额外配置坡度传感器,节省硬件成本。最后,本申请的电机控制器对车辆的要求较低,大部分场景下,电机控制器通过转速控制即可实现驻车,车辆不需要配置其他复杂的驻车或制动功能,另外,电机控制器也可以辅助其他系统实现驻车。
基于相同的发明构思,如图13a所示,本申请实施例还提供一种动力总成,该动力总成1300包括如图1所示的电机控制器101和驱动电机102,动力总成1300的实施可以参照上述电机控制器101的相关描述,此处不再赘述。
需要说明的是,上述动力总成1300为单个电机动力总成,本申请还可以应用于如图13b所示的两个动力总成,为方便理解,将两个动力总成区分为第一动力总成1301和第二动力总成1302,第一动力总成1301中的驱动电机为第一驱动电机13011,控制装置为第一控制装置13012,逆变电路为第一逆变电路13013,第二动力总成1302中的驱动电机为第二驱动电机13021,控制装置为第二控制装置13022,逆变电路为第二逆变电路13023。
第一控制装置13012,用于响应于在第一驱动电机13011输出第一控制信号的过程中转速信号指示的第一驱动电机13011的转速大于等于预设转速,向第二控制装置13022发送补偿信号;
第二控制装置13022,用于响应于补偿信号,控制第二驱动电机13021进行转速制动。
比如坡道坡度较大或者路面湿滑的场景,在第一控制装置13012的转速控制下第一驱动电机13011已经达到最大扭矩,转速还不能控制到零,无法刹住车辆实现驻车,第一控制装置13012可以向第二控制装置13022发送补偿信号,请求第二驱动电机13021协助进行转速制动。
可以理解的,若两个动力总成进行转速控制无法实现驻车,可以参照上述单个电机控制器的相关实施例退出转速控制,辅助其他控制方式实现驻车;
同理,若两个动力总成在进行转速控制的过程中驾驶员指示了驻车方式,则可以参照上述单个电机控制器的功能退出转速控制,辅助驾驶员指示的驻车方式。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供一种车辆,如图14所示,车辆包括动力电池1401以及动力总成1402;其中,动力电池1401,用于向动力总成1402的逆变电路供电,具体实施方式可以参照图2对应的描述。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供一种驻车方法,应用于如图1所示的电机控制器,驻车方法的实施可以参照上述电机控制器的实施例,重复之处不再赘述。如图15所示,该方法包括:
步骤1501,控制装置接收的驱动电机的转速信号指示转速大于零且小于预设转速。
步骤1502,控制装置判断制动信号指示车辆的制动力是否大于零。若是,执行步骤1503;否则,执行步骤1504。
步骤1503,控制装置进入液压控制模式或电子驻车控制模式。
比如,驾驶员踩下制动踏板,控制装置输出液压控制信号,以使液压系统控制夹紧刹车卡钳或刹车盘实现驻车;或者驾驶员拉下手刹,控制装置输出电子驻车信号,通过电机顶住刹车盘实现驻车。
步骤1504,控制装置判断扭矩信号指示的扭矩是否大于零。若是,则执行步骤1506;否则,执行步骤1505。
步骤1505,控制装置进入转速控制模式,并在转速控制的过程中执行步骤1502和步骤1504:
在转速控制的过程中,若控制装置判断电机堵转时长大于第四预设时长,或控制装置判断转速信号指示的转速大于预设转速,或控制装置判断车速大于预设车速,或控制装置判断第一驱动电流的幅值大于预设幅值,或控制装置判断第一驱动电流的时长大于第三预设时长,则执行步骤1507;
在转速控制的过程中,若控制装置接收到的挡位信号指示驻车挡,则执行步骤1508;
步骤1506,控制装置进入扭矩控制模式。
步骤1507,控制装置退出转速控制,并请求其他系统实现驻车。
下面以控制装置判断转速信号指示的转速大于预设转速为例进行介绍:
在一种可能的实施方式中,控制装置用于响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,向制动控制器输出制动请求信号。
示例性的,电机预设转速为100转/分钟。控制装置响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于100转/分钟,则此时控制装置退出转速控制,并进入液压控制模式或者电子驻车模式防止电动汽车溜坡。
在一种可能的实施方式中,响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,向挡位控制器输出挡位控制信号;其中,挡位控制信号用于控制车辆运行于驻车挡。
示例性的,电机预设转速为100转/分钟。控制装置1011响应于输出第一控制信号的过程中转速信号指示的转速大于或等于100转/分钟,则此时控制装置1011退出转速控制,并向挡位控制器输出挡位控制信号,通过控制车辆运行在驻车挡防止电动汽车溜坡。
在一种可能的实施方式中,控制装置用于响应于转速控制的过程中转速信号指示的转速大于或等于预设转速,以及其他转速制动无法实现驻车的车况,输出手动制动信号,以提醒驾驶员进行手动制动,以实现驻车。
步骤1508,控制装置退出转速控制,并控制挡位控制器运行于驻车挡。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种用于驱动电机的电机控制器,其特征在于,所述电机控制器包括控制装置和逆变电路;
所述控制装置用于接收制动信号、转速信号和扭矩信号,其中,所述制动信号用于指示车辆的制动力,所述转速信号用于所述驱动电机的转速,所述扭矩信号用于指示所述驱动电机的扭矩,所述逆变电路包括多相桥臂,所述多相桥臂的桥臂中点用于连接所述驱动电机的多相绕组;
所述控制装置用于:
响应于所述制动信号、所述扭矩信号以及所述转速信号满足第一预设条件,输出第一控制信号,所述第一控制信号用于控制所述逆变电路降低所述驱动电机的转速,所述第一预设条件包括:
所述制动信号指示制动力小于预设制动力、所述转速信号指示的转速大于零且小于预设转速且所述扭矩信号指示的扭矩小于预设扭矩。
2.如权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述第一预设条件包括:
所述转速信号指示的转速在第一预设时长内持续下降。
3.如权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于依次接收第一制动信号、第二制动信号,其中所述第一制动信号所指示的制动力大于预设制动力,所述第二制动信号所指示的制动力为零,所述控制装置用于:
响应于所述第二制动信号的持续时长大于第一预设时长且在所述第一预设时长内所述扭矩信号所指示的扭矩为零、在所述第一预设时长内所述转速信号所指示的电机转速大于零且小于预设转速,输出第一控制信号。
4.如权利要求1-3任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中所述转速信号指示的转速大于或等于所述预设转速,停止输出所述第一控制信号。
5.如权利要求1-4中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中,所述扭矩信号指示的扭矩大于零,停止输出所述第一控制信号,并输出第二控制信号;其中,所述第二控制信号用于控制所述逆变电路输出第二驱动电流;所述第二驱动电流用于将所述驱动电机的输出扭矩调整至所述扭矩信号指示的扭矩。
6.如权利要求1-5中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中,所述制动信号指示的制动力大于或等于所述预设制动力,停止输出所述第一控制信号。
7.如权利要求1-6中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中接收到第一挡位信号,停止输出所述第一控制信号;其中,所述第一挡位信号指示的挡位为驻车挡。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述逆变电路用于:
响应于第一控制信号,输出第一驱动电流,所述第一驱动电流用于控制所述驱动电机降低转速。
9.如权利要求1-8中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于所述逆变电路输出所述第一驱动电流的时长大于第三预设时长,停止输出所述第一控制信号。
10.如权利要求1-9中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中,所述转速信号指示的转速为零且所述扭矩信号指示扭矩不为零的时长大于第四预设时长,停止输出所述第一控制信号。
11.如权利要求1-10中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于所述第一驱动电流的幅值大于预设幅值,停止输出所述第一控制信号。
12.如权利要求1-11中任一所述的电机控制器,其特征在于,所述控制装置用于:
响应于输出所述第一控制信号的过程中所述转速信号指示的转速大于或等于所述预设转速,向制动控制器输出制动请求信号,所述制动请求信号用于控制制动系统输出制动力。
13.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括如权利要求1-12中任一所述的电机控制器和驱动电机,所述驱动电机设置有电机转速传感器,所述电机控制器用于接收电机转速传感器的电机转速信号。
14.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括动力电池以及如权利要求13所述的动力总成;所述动力电池用于向所述动力总成供电。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202310962300.7A CN117087443A (zh) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 一种电机控制器、动力总成及车辆 |
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CN117087443A true CN117087443A (zh) | 2023-11-21 |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-07-31 CN CN202310962300.7A patent/CN117087443A/zh active Pending
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