CN107856538A - 一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，电驱动系统由电机控制器和驱动电机组成，其技术要点是：通过电机控制器硬件数据采集和CAN指令需求信号实现工作模式单元切换控制；电驱动系统工作模式依次包括：休眠模式单元、唤醒模式单元、高压准备模式单元、高压待机模式单元、DCDC工作模式单元、电驱动工作模式单元；电动汽车在实际运行过程中，通过此工作模式单元切换控制方法精确切换工作模式单元，实现整车在各种工况下安全可靠运行。本发明在任意时刻只能处于唯一的工作模式，任何工作模式处于互斥状态，此方法规避了多工作模式并行工作时易产生误工作及工作时序混乱的情况，有效保证了电驱动系统模式切换的安全性、稳定性、准确性。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，涉及一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法。
背景技术
电动汽车电驱动系统开发是电动汽车研发的一项核心工作，由于电动汽车电驱动系统涉及多种工作模式单元，在车辆运行过程中协调控制过程复杂，国内外各大公司都在关注并研发电驱动系统工作模式协调切换的控制方法。
电动汽车电驱动系统工作模式切换的稳定、快速、精确关系到整车的安全性、可靠性及舒适性，因此对电动汽车电驱动系统工作模式的开发研究极为重要，也是各大整车厂提高车辆品质的一个巨大的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法。是一种电动汽车电驱动系统工作模式、模式单元间切换的控制方法，该方法采用模块化的设计思想，将电驱动系统运行的所有状态按照控制策略划分成不同的工作模式单元，不同的工作模式单元实现不同的控制功能，这种模块化的控制方法更加有利于程序的修改和调试，加速电动汽车电驱动系统的开发过程。
本发明的控制方法是这样实现的：一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，电驱动系统由电机控制器和驱动电机组成，其特征在于：通过电机控制器硬件数据采集和CAN指令需求信号实现工作模式单元切换控制；电驱动系统工作模式依次包括：休眠模式单元、唤醒模式单元、高压准备模式单元、高压待机模式单元、DCDC工作模式单元、电驱动工作模式单元；电动汽车在实际运行过程中，通过此工作模式单元切换控制方法精确切换工作模式单元，实现整车在各种工况下安全可靠运行。
本发明的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，其实现步骤如下：
步骤一：电驱动系统从关闭状态进入的第一个工作模式单元是休眠模式单元；休眠模式单元下，电驱动系统进行软硬件自检、故障判断、控制芯片供电、CAN始能；
步骤二：电驱动系统从休眠模式单元进入的下一个工作模式单元是唤醒模式单元，在唤醒模式单元下，电驱动系统低压工作并往整车CAN网络上发送CAN信息；唤醒模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回休眠模式单元中；
步骤三：电驱动系统从唤醒模式单元进入的下一个工作模式单元是高压准备模式单元，在高压准备模式单元下，检测电驱动系统是否有严重故障并做处理，并准备上高压；高压准备模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回唤醒模式单元中；
步骤四：电驱动系统从高压准备模式单元进入的下一个工作模式单元是高压待机模式单元，高压待机模式单元是已经上高压，IGBT工作，等待整车指令进行下一步动作，高压待机模式单元是一种高压安全状态，有主动放电功能；高压待机模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回唤醒模式单元中；
步骤五：电驱动系统从高压待机模式单元进入的下一个工作模式单元是DCDC工作模式单元，DCDC工作模式单元适用于集成DCDC功能的电驱动系统，此时DCDC正常工作；DCDC工作模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回高压待机模式单元、唤醒模式单元；
步骤六：电驱动系统从DCDC工作模式单元进入的下一个工作模式单元是电驱动工作模式单元，在电驱动工作模式单元下，电驱动系统进行电动、发电、零转矩的转矩控制；电驱动工作模式单元在休眠机制和整车CAN指令下可以返回高压待机模式单元、DCDC工作模式单元。
本发明所述的切换控制方法同样适用于集成DCDC功能的电驱动系统。
电驱动系统作为电动汽车核心系统之一，它的工作繁琐复杂，它关系到电动汽车的动力性和安全性，增加一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，可以有效将复杂的工作进行划分，以模式单元切换的方法进行控制。在不同的工作模式单元下，电驱动系统进行特定的工作，有效防止错误信息引起的误动作，这样可以大大提高电驱动系统的安全性。
本发明的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，在任意时刻只能处于唯一的工作模式单元，任何工作模式单元处于互斥状态，此方法规避了多工作模式单元并行工作时易产生误工作及工作时序混乱的情况，有效保证了电驱动系统模式单元切换的稳定、准确。
电驱动系统是由驱动电机和电机控制器组成，它有高压和低压工作部分，不同的工作模式会在相应的电压部分进行工作，有效降低无工作模式切换引起的高电耗情况。
本发明的电动汽车电驱动系统工作模式切换是通过电机控制器传感器、I/O、CAN芯片对数据和整车CAN信进行号快速的采集判断及滤波控制，电驱动系统可以快速精确切换工作模式单元，使电驱动系统达到最优工作状态，保证了整车在所有工况运行时的可靠、安全。
本发明的电动汽车电驱动系统工作模式休眠机制，首先需要进入安全状态即唤醒、高压待机工作模式单元进行故障、转矩、转速、母线电压等检测，待各项检测项符合休眠状态，进入休眠模式，直至电驱动系统关机。该休眠机制可以有效防止在电驱动系统高压状态或工作状态突然进入休眠引起的系统失控、高压安全危害。
附图说明
图1是本发明的休眠模式单元控制框图；
图2是本发明的唤醒模式单元控制框图；
图3是本发明的高压准备模式单元控制框图；
图4是本发明的高压待机模式单元控制框图；
图5是本发明的 DCDC工作模式单元控制框图；
图6是本发明的电驱动工作模式单元控制框图；
图7是本发明的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制系统图。
下面将结合附图通过实例，对本发明作进一步详细说明，但下述实例仅仅是本发明的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例1
由图1-7所示，本发明将详细叙述本发明的工作原理及过程。
图1是休眠模式单元控制框图。电驱动系统在关闭状态时，电机控制器接收到整车CAN信息或者点火开关ON档时，电机控制器进行软硬件初始化、弱电自检、故障判断；自检结束后，200ms后，电驱动系统进入休眠模式单元；电驱动系统在休眠模式单元下，关闭点火开关，200ms后，电驱动系统重新关机。
图2是唤醒模式单元控制框图。电驱动系统在休眠模式单元下，电机控制器接收到整车唤醒指令，电驱动系统从休眠模式单元进入唤醒模式单元，此时使能CAN发送；电驱动系统在唤醒模式单元下，电机控制器检测到充电状态时并收到整车休眠指令，点火开关关闭，200ms后，电驱动系统进入休眠模式单元；电驱动系统在唤醒模式单元下，电机控制器检测无整车CAN信息，此时母线电压小于60VDC，点火开关关闭，200ms后，电驱动系统进入休眠模式单元。
图3是高压准备模式单元控制框图。电驱动系统在唤醒模式单元下，电机控制器在检测故障，若无严重故障发生，电驱动系统进入高压准备模式单元；电驱动系统在高压准备模式单元下，电机控制器检测到充电状态时，此时收到整车休眠指令，点火开关关闭，200ms后，电驱动系统进入唤醒模式单元；电驱动系统在高压准备模式单元下，电机控制器检测无整车CAN信息，此时母线电压小于60VDC，点火开关关闭，200ms后，电驱动系统进入唤醒模式单元。
图4高压待机模式单元控制框图。电驱动系统在高压准备模式单元下，电机控制器检测故障，若无严重故障发生且收到整车高压待机指令，电驱动系统进入高压待机模式单元；电驱动系统在高压待机模式单元下，电机控制器若收到整车主动放电指令，电机控制器执行主动放电动作，此时保持电驱动系统高压待机模式单元，若无主动放电指令，电机控制器检测到充电状态时，收到整车休眠指令，点火开关关闭，电驱动系统进入唤醒模式单元；电驱动系统在高压待机模式单元下，电机控制器检测无整车CAN信息，此时母线电压小于60VDC，点火开关关闭，电驱动系统进入唤醒模式单元。
图5是DCDC工作模式单元控制框图。电驱动系统DCDC工作模式单元下，电机控制器检测无充电、无严重故障、电池主继电器吸合时且收到整车DCDC工作指令，电驱动系统进入DCDC工作模式单元；电驱动系统在DCDC工作模式单元下，电机控制器收到整车高压待机指令，电驱动系统进入高压待机模式单元；电驱动系统在DCDC工作模式单元下，电机控制器检测到充电状态时，收到整车休眠指令，点火开关关闭，电驱动系统进入唤醒模式单元；电驱动系统在DCDC工作模式单元下，电机控制器检测无整车CAN信息，此时母线电压小于60VDC，点火开关关闭，电驱动系统进入唤醒模式单元。
图6是电驱动工作模式单元控制框图。电驱动系统在DCDC工作模式单元下，电机控制器收到整车电驱动系统工作指令且无严重故障，进入电驱动工作模式单元；电驱动工作模式单元下，电机控制器检测无整车CAN信息，转矩输出为0，当电机转速降到安全速度以下时，电驱动系统进入高压待机模式单元；电驱动工作模式单元下，电机控制器收到整车高压待机指令，电驱动系统进入高压待机模式单元；电驱动工作模式单元下，电机控制器收到整车DCDC工作指令，当电机转速降到安全速度以下时，电驱动系统进入DCDC工作模式单元；电驱动工作模式单元下，收到整车转矩控制指令，执行转矩控制。
图7是本发明的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制系统图，它是本发明的发明设计总图，图7中的工作过程是由图1-6工作过程组成的，图7的发明原理同图1-6。
Claims (3)
1.一种电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，电驱动系统由电机控制器和驱动电机组成，其特征在于：通过电机控制器硬件数据采集和CAN指令需求信号实现工作模式单元切换控制；电驱动系统工作模式依次包括：休眠模式单元、唤醒模式单元、高压准备模式单元、高压待机模式单元、DCDC工作模式单元、电驱动工作模式单元；电动汽车在实际运行过程中，通过此工作模式单元切换控制方法精确切换工作模式单元，实现整车在各种工况下安全可靠运行。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，其实现步骤如下：
步骤一：电驱动系统从关闭状态进入的第一个工作模式单元是休眠模式单元；休眠模式单元下，电驱动系统进行软硬件自检、故障判断、控制芯片供电、CAN始能；
步骤二：电驱动系统从休眠模式单元进入的下一个工作模式单元是唤醒模式单元，在唤醒模式单元下，电驱动系统低压工作并往整车CAN网络上发送CAN信息；唤醒模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回休眠模式单元中；
步骤三：电驱动系统从唤醒模式单元进入的下一个工作模式单元是高压准备模式单元，在高压准备模式单元下，检测电驱动系统是否有严重故障并做处理，并准备上高压；高压准备模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回唤醒模式单元中；
步骤四：电驱动系统从高压准备模式单元进入的下一个工作模式单元是高压待机模式单元，高压待机模式单元是已经上高压，IGBT工作，等待整车指令进行下一步动作，高压待机模式单元是一种高压安全状态，有主动放电功能；高压待机模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回唤醒模式单元中；
步骤五：电驱动系统从高压待机模式单元进入的下一个工作模式单元是DCDC工作模式单元，DCDC工作模式单元适用于集成DCDC功能的电驱动系统，此时DCDC正常工作；DCDC工作模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回高压待机模式单元、唤醒模式单元；
步骤六：电驱动系统从DCDC工作模式单元进入的下一个工作模式单元是电驱动工作模式单元，在电驱动工作模式单元下，电驱动系统进行电动、发电、零转矩的转矩控制；电驱动工作模式单元在休眠机制和整车CAN指令下返回高压待机模式单元、DCDC工作模式单元。
3.根据权利要求1所述的电动汽车电驱动系统工作模式切换控制方法，其特征在于：该切换控制方法同样适用于集成DCDC功能的电驱动系统。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180330 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |