车辆控制系统及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆控制系统及其操作方法，更特别涉及一种在充电过程中发生碰撞时能够通过执行高电压切断功能来解决电气安全问题的车辆控制系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]目前，人们已经开发出在车辆点火(IG)接通/点火就绪条件下发生碰撞时执行高电压切断功能的车辆控制系统。由于高电压系统的断开，包括高电压切断功能的车辆控制系统可以减少车辆火灾，并减少在发生碰撞时由于大电流的瞬时涌入而造成的伤亡。
[0003]然而，由于在充电时车辆处于熄火状态，因此当发生碰撞时，高电压可能不会被适当地切断。
[0004]特别地，与电动车的充电频率(例如，每天一次)和充电时间(例如，大约25分钟的快速充电时间和大约5小时的慢速充电时间)有关，有必要开发出一种在充电过程中发生碰撞时的安全车辆控制系统。
【发明内容】
[0005]本发明的实施方式指向一种车辆控制系统及其操作方法，其能够在熄火充电过程中发生碰撞时，通过切断高电压，来降低因高电压系统的断开而造成的车辆火灾，并降低因大电流瞬间涌入车辆中带来的伤亡。
[0006]根据本发明一个实施例，车辆控制系统包括对车辆电池进行充电的充电器。当充电器在车辆处于熄火状态下开始充电时控制器启动，并且当确定车辆受到来自车辆外部的冲击时，控制器切断车辆的高电压系统。该控制器可以通过利用充电器提供的电力而被启动。
[0007]控制器可被实施为车辆控制器(VC)、电动机控制器(MC)、电池管理系统(BMS)以及车载计算机(0BC)。
[0008]控制器通过利用从陀螺传感器传送的陀螺感测信息，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0009]该控制器存储从陀螺传感器传送的车辆停止时的陀螺感测信息，将所存储的陀螺感测信息与从陀螺传感器传送的当前陀螺感测信息进行比较，并且当陀螺感测信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0010]陀螺传感器可以是嵌入在安装于车辆的导航仪中的偏航率传感器。
[0011]控制器通过利用从车辆的轮速传感器传送的速度信息，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0012]轮速传感器通过充电器提供的电力而被启动。
[0013]控制器存储从轮速传感器传送的车辆停止时的速度信息，将所存储的速度信息与从轮速传感器传送的当前速度信息进行比较，并且当速度信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0014]该控制器与车辆的气囊控制器联动，当充电器在车辆处于熄火状态下开始充电时启动联动的气囊控制器，并且当在车辆处于点火(IG)接通或IG就绪状态下从气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时，切断车辆的高电压系统。
[0015]当在车辆的IG接通或IG就绪状态下未从气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时，启动车辆的气囊控制器。
[0016]控制器通过利用从驱动电动机的电动机位置传感器传送的位置信息，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0017]控制器存储从电动机位置传感器传送的车辆停止时的位置信息，将所存储的位置信息与从电动机位置传感器传送的当前位置信息进行比较，并且当位置信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0018]通过切断BMS的主继电器来切断高电压系统。
[0019]根据本发明的另一实施例，一种车辆控制系统的操作方法，包括以下步骤:当充电器在车辆处于熄火状态下开始充电时，启动车辆控制系统；确定车辆是否受到来自车辆外部的冲击；并且当确定冲击是从车辆外部施加时，切断车辆的高电压系统。车辆控制系统通过由充电器提供的电力而启动。
[0020]确定车辆是否受到外部冲击的步骤包括:存储从电动机位置传感器传送的车辆停止时的位置信息；将所存储的位置信息与从电动机位置传感器传送的当前位置信息进行比较；并且当位置信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0021]确定车辆是否受到来自外部冲击的步骤包括:存储从陀螺传感器传送的车辆停止时的陀螺感测信息；将所存储的陀螺感测信息与从陀螺传感器传送的当前陀螺感测信息进行比较；以及当陀螺感测信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0022]确定车辆是否受到来自外部冲击的步骤包括:存储从轮速传感器传送的车辆停止时的速度信息；将所存储的速度信息与从轮速传感器传送的当前速度信息进行比较；以及当速度信息的比较结果值处于设定范围内时，确定车辆受到来自外部的冲击。
[0023]根据本发明的又一个实施例，一种车辆控制系统的操作方法包括以下步骤:当充电器在车辆处于熄火状态下开始充电时启动车辆控制系统时，启动气囊控制器；当在车辆处于点火(IG)接通或IG就绪状态下从气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时，切断车辆的高电压系统。
[0024]车辆控制系统的操作方法，还包括:当在车辆的IG接通或IG就绪状态下从气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时，切断车辆的高电压系统。
【附图说明】
[0025]图1是根据本发明一个实施例的车辆控制系统的框图；
[0026]图2是用于描述根据本发明一个实施例的车辆控制系统的操作方法的控制程序图；
[0027]图3是用于描述根据本发明另一个实施例的车辆控制系统的操作方法的控制程序图；
[0028]图4是根据本发明又一个实施例的车辆控制系统的框图；
[0029]图5是根据本发明又一个实施例的车辆控制系统的框图。
【具体实施方式】
[0030]在下文中，将参照绘图描述根据本发明实施例的车辆控制系统及其操作方法。在附图中原理性地示出组件，以便描述本发明的原理，在此省略对这些组件之中公知组件的描述。
[0031]在此提供一些实施例，使得本发明更加全面和完整，并且向本领域的技术人员全面传达本发明的原理。在本发明的附图中，为清楚起见，将组件的形状和尺寸放大。
[0032]在下文中，将参考图1描述根据本发明一个实施例的车辆控制系统。根据本发明一个实施例的车辆控制系统可以包括充电器10和控制器20。充电器10是从外部电源对车辆进行充电的装置，并且可以通过利用在充电开始时从外部电源传送的电力启动控制器20。
[0033]控制器20在充电器处于车辆熄火状态中开始充电时被启动，并且在通过利用安装在驱动电动机的电动机位置传感器传送的位置信息确定车辆接收到来自外界的冲击时，切断车辆的高电压系统。控制器20可以通过充电器10供应的电力而启动。在此，控制器20可被实施为车辆控制器(VC)、电动机控制器(MC)、电池管理系统(BMS)，以及车载计算机(0BC)。
[0034]具体地，控制器20存储从电动机位置传感器传送的车辆停止时的位置信息，并将所存储的位置信息与从电动机位置传感器传送的当前位置信息进行比较。然后，当位置信息的比较结果值处于设定范围内时，控制器20可以确定车辆受到来自外界的冲击。
[0035]在发生碰撞时，电动机位置传感器读取与车辆停止条件不同的位置值。由于法律规定禁止在充电时驾驶车辆，因此在充电时电动机位置传感器值发生变化。在产生异常的电动机位置值时，也可以认为是发生了碰撞。由于碰撞，电动机位置传感器的U相、V相和W相的值可以与车辆停止时的值瞬间不同。
[0036]此外，控制器20与车辆的气囊控制器联动(interlock)，并且在车辆处于IG接通或IG就绪状态下，在从联动的气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时，可以切断车辆的高电压系统。
[0037]在下文中，将参照图2描述根据本发明一个实施例的车辆控制系统的操作。
[0038]在IG接通或IG就绪状态下(SllO)确定出气囊展开信号导通时(S115)，车辆控制系统执行高电压切断功能(S130)。当确定出充电器10在车辆的熄火状态开始充电时(S120 )，车辆控制系统通过充电器10提供的电力而启动(S122 )，并且当通过利用从驱动电动机的电动机位置传感器传送的位置信息确定车辆受到外界冲击时(S124)，切断车辆的高电压系统(S130)。
[0039]如上所述，根据本发明实施例的车辆控制系统，当在熄火充电时发生碰撞时，通过利用从驱动电动机的电动机位置传感器传送的信息，车辆控制系统可以切断高电压，由于高电压系统断开，因此减少车辆火灾，并减少因大电流瞬间涌入车辆带来的后果，因此提高车辆的安全性能。
[0040]根据本发明另一个实施例的车辆控制系统可以与如上所述的图1所示的配置相同。但是，在控制器的操作上存在不同点。下面将参照图3描述根据本发明另一个实施例的车辆控制系统的操作。
[0041]当在车辆处于IG接通或IG就绪状态下(S210)确定出从气囊控制器传送控制信号的气囊展开信号时(S215)，根据本发明实施例的车辆控制系统的控制