一种纯电动汽车最高车速限速方法与流程

文档序号:12380008阅读:8747来源:国知局

本发明属于汽车制动领域,具体涉及一种纯电动汽车最高车速限速方法。



背景技术:

通常纯电动汽车通过整车控制器(VCU)根据车辆当前的状态向电机控制器(MCU)发送控制信号,从而实现对电机的控制。该种方式可以实现对纯电动汽车加速,减速,爬坡等各种工况条件下的控制。

目前纯电动汽车一般不会限制车辆的最高速度。整车控制器根据电机外特性曲线得到电机不同转速下对应的扭矩大小,然后再根据实时车况和驾驶员操作意图向MCU发送请求力矩。通常当电机在高转速时,外特性曲线对应了一个很小的力矩。然而由于车辆处于高车速时往往一个很小的驱动力矩也能克服阻力驱动车辆前进。若驾驶员此时不采取措施,车辆会持续加速,使车辆超速。

考虑特殊条件,不采取限速存在以下安全风险:

1、当车辆处于高速行驶时意味着电机处于高速运转的模式。当车辆处于一个长下坡的路况时,若此时驾驶员未松开加速踏板也未做任何制动措施,车辆会持续加速。导致电机存在超速,甚至失控的风险。

2、当电机处于高转速时,如果高压回路发生异常(如高压接触器断开,高压连接器脱落),此时若驾驶员踩下制动踏板,电机制动产生回收能量。但由于高压回路已断开,回收的能量无法反馈至动力电池,能量会不断往电机控制器(MCU)的电容聚集。导致电机控制器IGBT模块被击穿。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种纯电动汽车最高车速限速方法,主要用于限制纯电动汽车最高车速,提高纯电动汽车在高速行驶和下坡时的安全系数。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种纯电动汽车最高车速限速方法,包括如下步骤:

S1、设定最高车速和车辆传动系数得到电机转速和车速的对应关系;

S2、得到最大设计车速下对应的最大设计电机转速,由电机外特性曲线得到最大电机转速下对应的扭矩值;

S3、VCU在电机转速接近最大设计转速时,逐步降低请求扭矩,直到在超过最大设计转速的100r/min时将请求扭矩降为0。

由于电机达到最大设计转速时MCU收到的请求扭矩值为0,电机不能持续加速,从而达到了限制最高车速的目的。

所述步骤S1中,电机转速和车速的对应关系为:

式中,V1为车速,R为轮胎半径,V2为电机转速,I为主减速比。

在执行步骤S3的同时还执行步骤S4,然后执行步骤S5;

S4、当电机转速达到最大设计转速时,MCU不再响应VCU发送的扭矩,电机进入转速模式;

S5、当电机超速时,MCU通过降扭矩的方式减速。

在执行步骤S5后,若电机仍然超速,MCU采取输出负扭矩的方式降低电机转速。

结合降扭矩和减扭矩的方式可以实现将电机转速稳定的维持在最大设计转速。

在步骤S4中,当满足以下条件时进入转速模式:

a、电机转速达到最大设计转速且请求扭矩大于一定值;

当满足以下任一条件时退出转速模式:

i、电机转速低于最大设计转速;

ii、驾驶员踩下制动踏板;

iii、驾驶员松开加速踏板。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明的优点在于通过设计最大电机转速,实现对车辆最高速度的限制,确保电机在限制转速区间下运转。本发明设置转矩模式,通过逐步降扭矩的方式,使车辆维持在最高限制转速区间附近;设置转速模式,根据判断电机转速大小,通过降扭矩或输出负扭矩的方式维持电机运行在最高设计转速区间。从而极大的降低了电机控制器IGBT模块被击穿的风险,也降低了电机超速的风险,提高了车辆的安全系数。

附图说明

图1为本发明-实施例的进入转速模式和退出转速模式的判断流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

不考虑纯电动汽车其他部件的工作情况,就驱动控制而言,车辆的驱动控制主要是由整车控制器(VCU)和电机控制器(MCU)共同合作完成。整车控制器通过采集档位信息、加速踏板、制动踏板开度判断驾驶员意图,通过采集动力电池信息、故障信息等判断当前车况。电机控制器通过采集电机转速,电机母线电流等信息判断电机当前情况。然后根据电机外特性曲线,即不同转速下对应电机能输出的扭矩大小,得到外特性扭矩值。整车控制器再将该扭矩值乘以加速踏板,电机转速等系数,得到请求扭矩,再将该请求扭矩发送电机控制器。由电机控制器计算得到实际力矩,对电机进行控制,从而实现VCU、MCU联合控制整车运行。

由上面原理和电机外特性可知,电机在高转速时,VCU会向电机发送一个请求力矩。该力矩在电机高速时会驱动车辆持续加速。

实施例

如图1所示,一种纯电动汽车最高车速限速方法,包括如下步骤:

S1、设定最高车速和车辆传动系数得到电机转速和车速的对应关系,即:

式中,V1为车速,R为轮胎半径,V2为电机转速,I为主减速比。

S2、由步骤S1的公式得到最大设计车速下对应的最大设计电机转速,由电机外特性曲线得到最大电机转速下对应的扭矩值。

S3、VCU根据车况计算,在电机转速接近最大设计转速时,逐步降低请求扭矩,直到在超过最大设计转速的100r/min时将请求扭矩降为0。

由于电机达到最大设计转速时MCU收到的请求扭矩值为0,电机不能持续加速,从而达到了限制最高车速的目的。

进一步地,在执行步骤S3的同时执行步骤S4:当电机转速达到最大设计转速时,MCU不再响应VCU发送的扭矩,电机进入转速模式,然后执行S5。

S5、当电机超速时,MCU通过降扭矩的方式减速,若电机仍然超速,MCU可以进一步采取输出负扭矩的方式降低电机转速。结合降扭矩和减扭矩的方式可以实现将电机转速稳定的维持在最大设计转速。

当满足以下条件时进入转速模式:

a、电机转速达到最大设计转速且请求扭矩大于一定值。

当满足以下任一条件时退出转速模式:

i、电机转速低于最大设计转速;

ii、驾驶员踩下制动踏板;

iii、驾驶员松开加速踏板。

通过以上两种方式可以实现对电机的最大转速的限制。

按照上述实施例,便可很好地实现本发明。值得说明的是,基于上述结构设计的前提下,为解决同样的技术问题,即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色,所采用的技术方发明的实质仍然与本发明一样,故其也应当在本发明的保护范围内。

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