一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電動汽車【技術領域】，具體地說，涉及一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法。其特征在于:該方法是電機驅動控制器具有高速限速控制模式；電機模塊和速度傳感器模塊連接，對電動機的速度進行檢測；速度傳感器模塊和油門踏板轉矩給定模塊與高速限速控制模塊連接，為其提供檢測信號；高速限速控制模塊和油門踏板轉矩給定模塊與電機控制模塊連接，為其提供檢測信號；電機控制模塊與電機模塊連接，實現對發(fā)動機的控制。本發(fā)明的目的是針對現在電動汽車缺乏有效的高速限速的缺陷，提供了一種電動汽車用電機驅動控制器高速限速控制方法。
【專利說明】
一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車【技術領域】，具體地說，涉及一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法。

【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展和需求進一步擴大，能源危機和日益嚴重的環(huán)境污染越來越制約著人們的生活，汽車行業(yè)作為現代經濟的支柱產業(yè)，也正面臨著巨大的挑戰(zhàn)和考驗。新能源汽車具有零排放、噪音小、節(jié)約能源等優(yōu)勢，是一種比傳統(tǒng)汽車更適合當代經濟和社會的交通工具，同時也是解決能源問題和環(huán)境問題的一個有效方法。
[0003]電動汽車以電能作為動力，通過電機直接驅動汽車行駛，具有提速快、穩(wěn)定的優(yōu)點。在電動汽車的實際駕駛環(huán)境中，出于對駕駛員及車輛安全的考慮，對電動汽車高速進行限速，一方面防止汽車超速飛車，造成人身和財產的安全損失；另一方面，一般電動汽車用電機的軸承都有速度限制，一旦超速可能加劇損壞，降低電機的使用壽命?，F在一般的電動汽車用電機驅動控制系統(tǒng)大部分采用矢量控制，如圖1所示，包括電源部分(電池組)、功率單元部分(三相逆變器)、電機部分、車輛信號采集部分(檔位開關、油門踏板、剎車踏板)、控制器部分。其中電池組向三相逆變器提供直流電，經過三相逆變器后產生輸出電流來驅動電機。車輛信號采集部分作用是分別采集檔位開關、油門信號和剎車信號，并將采集到的信號傳遞給轉矩控制器。轉矩控制器主要根據當前電機轉速以及車輛信息進行電流分配、dq軸電流控制器對電機電流實現閉環(huán)控制，坐標變換單元實現三相電流到兩相靜止坐標系再到兩相旋轉坐標系的變換SVPWM控制算法將給定的電壓信號變換成PWM信號控制功率單元的開關來驅動電機。
[0004]電動汽車目前還處于發(fā)展中的階段，相關技術并不完善。目前，對于高速限速的方法一般都是采用一旦車速到達最高速度，就撤掉轉矩給定，這種方法在大部分場合是有效的，但是在下坡時還是可能會超速，造成危險。由此可見，目前還缺少對電動汽車的有效的高速限速技術。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術問題是:針對現在電動汽車缺乏有效的高速限速的缺陷，提供了一種電動汽車用電機驅動控制器高速限速控制方法。
[0006]為解決上述技術問題，所采用的技術方案為:
一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法，其特征在于:該方法是電機驅動控制器具有高速限速控制模式；該驅動控制器包括高速限速控制模塊、油門踏板轉矩給定模塊、電機控制模塊、電機模塊和速度傳感器模塊；該高速限速控制模塊根據速度傳感器測得的速度判斷車輛是否進入高速限速模式，根據油門踏板的深度對應的轉矩給定值和高速限速模塊輸出的轉矩給定值的大小判斷是否退出高速限速模式；高速限速模塊通過電機的給定轉速和實際轉速進行PI調節(jié)后生成轉矩的給定值；油門踏板模塊用于生成電機驅動控制器不工作于高速限速模式時的轉矩控制器模塊轉矩的給定值；電機控制模塊用于將高速限速模塊生成的轉矩給定值或者油門踏板給定的轉矩值與實際轉矩值反饋值進行閉環(huán)控制調節(jié)，輸出PWM信號控制功率器件的開關來驅動電機；電機模塊用于產生電動汽車運行所需的動力；速度傳感器用于高速限速控制器以及電機控制器中所需速度信號的測量；電機模塊和速度傳感器模塊連接，對電動機的速度進行檢測；速度傳感器模塊和油門踏板轉矩給定模塊與高速限速控制模塊連接，為其提供檢測信號；高速限速控制模塊和油門踏板轉矩給定模塊與電機控制模塊連接，為其提供檢測信號；電機控制模塊與電機模塊連接，實現對電動機的控制。
[0007]本發(fā)明的電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法，具有以下效果:車速一旦達到設定的最高速度，啟動高速限速控制模式，此時駕駛員通過深踩油門踏板的方式加速無效，有效地進行了高速限速，保護了電機軸承，防止汽車超速飛車，造成人身和財產的安全損失；同時，駕駛員一旦有減速的動作(減小油門踏板深度)，高速限速控制模式能及時退出高速限制模式，一旦退出高速限速模式轉矩給定值由油門踏板給定，并且轉矩給定值能線性地變化而不是階躍變化，降低對駕駛員的不良影響。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是一般的電動汽車的驅動控制系統(tǒng)的模塊框圖；
圖2是本發(fā)明所述電動汽車用電機驅動控制系統(tǒng)的模塊框圖；
圖3是本發(fā)明所述電動汽車啟動高速限速的方法的流程圖；
圖4是本發(fā)明所述判斷是否退出高速限速模式的流程圖；
圖中標注:高速限速控制模塊10、油門踏板轉矩給定模塊20、電機控制模塊30、電機模塊40和速度傳感器模塊50。
[0009]【具體實施方式】:
為了使本發(fā)明的目的、技術方案以及優(yōu)點更加易被理解，接下來結合附圖及實施例，對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0010]圖1是一般的電動汽車的驅動控制系統(tǒng)的模塊框圖；圖2為本發(fā)明所述電動汽車用帶有高速限速功能的電機驅動控制器的模塊框圖，該驅動控制器包括高速限速控制模塊10、油門踏板轉矩給定模塊20、電機控制模塊30、電機模塊40和速度傳感器模塊50。
[0011]該高速限速控制模塊10根據速度傳感器測得的速度判斷車輛是否進入高速限速模式；根據油門踏板的深度對應的轉矩給定值和高速限速模塊輸出的轉矩給定值的大小判斷是否退出高速限速模式。高速限速模塊10通過電機的給定轉速和實際轉速進行PI調節(jié)后生成轉矩的給定值；油門踏板模塊20用于生成電機驅動控制器不工作于高速限速模式時的轉矩控制器模塊轉矩的給定值；電機控制模塊30用于將高速限速模塊生成的轉矩給定值或者油門踏板給定的轉矩值與實際轉矩值反饋值進行閉環(huán)控制調節(jié)，輸出PWM信號控制功率器件的開關來驅動電機；電機模塊40用于產生電動汽車運行所需的動力。速度傳感器50用于高速限速控制器以及電機控制器中所需速度信號的測量。
[0012]此外，本發(fā)明還相應提供了采用上述電動汽車用電機驅動控制器進入高速限速控制模式和退出高速限速控制模式的流程圖。
[0013]請參閱圖3，為根據本發(fā)明的實例中所述電動汽車啟動高速限速的方法的流程圖。該實施例提供的高速限速控制方法開始于步驟Step 301: 在步驟Step 302中，根據速度傳感器模塊50反饋回來的實際速度判斷是否進入高速限速控制模式，是則進入步驟St印303，否則轉入St印305 ；
在步驟Step 303中，將電動汽車速度設定為最高速度；
在步驟Step 304中，根據設定的最高速度和由速度傳感器模塊50反饋回來的實際速度來的實際速度的差值，通過PI控制器調節(jié)輸出轉矩控制器的給定轉矩Tl ；
在步驟Step 305中，電機驅動控制器不處于高速限速模式，根據油門踏板信號計算轉矩控制器的給定轉矩T2 ；
在步驟Step 306中，根據步驟Step 304得到的轉矩給定值Tl或者步驟Step 305得到的轉矩給定值T2，通過電機控制器輸出PWM信號控制功率單元的開關來驅動電機的具體過程為本領域技術人員熟知的，這里不再贅述。
[0014]請參閱圖4，為本發(fā)明實例所述判斷是否退出高速限速模式的流程圖，該實施例提供的退出高速限速控制方法的流程開始于步驟Step 401:
在步驟St印402中，根據St印302判斷電機驅動控制器是否處于高速限速控制模式，是則進入步驟St印403，否則轉入St印408 ；
在步驟Step 403中，根據設定的最高速度和由速度傳感器模塊50反饋回來的實際速度來的實際速度的差值，通過PI控制器調節(jié)輸出轉矩控制器的給定轉矩Tl ；
在步驟Step 404中，根據油門踏板信號計算轉矩控制器的給定轉矩T2 ；
在步驟Step 405中，比較步驟Step 403得到的轉矩給定值Tl和步驟Step 404得到的轉矩給定值T2的大?。?br> 在步驟Step 406中，根據405中比較結果，如果Τ1ΧΓ2，則進入步驟St印407，否則轉到步驟Step 403,重新執(zhí)行步驟Step 403 -Step 405 ；
在步驟Step 407中，判斷出電機驅動控制器具備了退出高速限速的條件，并將將轉矩給定由Tl線性地減小到T2 ；
在步驟Step 408中，電機控制器的給定轉矩由油門踏板給定。
[0015]所述的電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制模式通過電機安裝的轉速傳感器獲得汽車的車速判斷汽車是否處于高速限速模式，一旦檢測到的車速達到所設定的最高轉速時，電機控制器進入高速限速模式，通過高速限速模塊輸出維持最高轉速所需的轉矩，此時，駕駛員無法通過油門踏板繼續(xù)加速；
所述的電動汽車用電機驅動控制器進入高速限速控制模式后控制器都將進行對高速限速控制器輸出的轉矩給定指令和油門踏板給定轉矩指令的大小進行判斷，一旦油門踏板給定的轉矩指令小于高速限速控制器輸出的轉矩給定時，電機驅動控制器退出高速限速模式，電機控制器的轉矩指令由油門踏板給定，車速由駕駛員控制。
[0016]退出高速限速模式時，為了減少對駕駛員的影響，轉矩給定值并不是直接由高速限速控制器的輸出轉矩下降到油門踏板的給定轉矩，而是線性地降到油門踏板給定的轉矩，線性下降的斜率由每款電動汽車的特性決定。
【權利要求】
1.一種電動汽車用電機驅動控制器的高速限速控制方法，其特征在于:該方法是電機驅動控制器具有高速限速控制模式；該驅動控制器包括高速限速控制模塊(10)、油門踏板轉矩給定模塊(20)、電機控制模塊(30)、電機模塊(40)和速度傳感器模塊(50);該高速限速控制模塊(10)根據速度傳感器測得的速度判斷車輛是否進入高速限速模式，根據油門踏板的深度對應的轉矩給定值和高速限速模塊輸出的轉矩給定值的大小判斷是否退出高速限速模式；高速限速模塊(10)通過電機的給定轉速和實際轉速進行PI調節(jié)后生成轉矩的給定值；油門踏板模塊(20)用于生成電機驅動控制器不工作于高速限速模式時的轉矩控制器模塊轉矩的給定值；電機控制模塊(30)用于將高速限速模塊生成的轉矩給定值或者油門踏板給定的轉矩值與實際轉矩值反饋值進行閉環(huán)控制調節(jié)，輸出PWM信號控制功率器件的開關來驅動電機；電機模塊(40)用于產生電動汽車運行所需的動力；速度傳感器(50)用于高速限速控制器以及電機控制器中所需速度信號的測量；電機模塊(40)和速度傳感器模塊(50 )連接，對電動機的速度進行檢測；速度傳感器模塊(50 )和油門踏板轉矩給定模塊(20)與高速限速控制模塊(10)連接，為其提供檢測信號；高速限速控制模塊(10)和油門踏板轉矩給定模塊(20 )與電機控制模塊(30 )連接，為其提供檢測信號；電機控制模塊(30 )與電機模塊(40)連接，實現對發(fā)動機的控制。
【文檔編號】B60L15/10GK104442447SQ201410736548
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權日:2014年12月8日
【發(fā)明者】張志鋒, 王鑫正, 劉曉東, 魏冰 申請人:沈陽工業(yè)大學