專利名稱：純電動汽車的換擋控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及純電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種純電動汽車的換擋控制方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車技術(shù)和人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)逐漸成為人們的主要交通工具。但與之伴隨而來的是日益嚴重的環(huán)境污染問題，由此利用清潔能源的新能源汽車應(yīng)運而生。特別是純電動汽車逐漸成為研究熱點，支撐未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新能源汽車與傳統(tǒng)燃油車輛在車輛控制原理方面有很大區(qū)別。其中，換檔控制策略不僅關(guān)乎整車性能，而且與行車安全息息相關(guān)。傳統(tǒng)的新能源純電動汽車的換檔控制根據(jù)車型結(jié)構(gòu)以及電子器件及控制器的不同而采用不同的控制策略。例如:采用單一控制器控制實現(xiàn)或采用多個控制器協(xié)作控制實現(xiàn)。但是，傳統(tǒng)的新能源純電動汽車的換檔控制缺少檔位信息反饋及校驗功能，從而無法保證換擋的準確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別提出一種純電動汽車的換擋控制方法，該方法可以通過校驗檔位信息保證換檔準確，且通過判斷是否滿足換擋條件以確保行車安全性及電池不會出現(xiàn)過放電現(xiàn)象。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提出一種純電動汽車的換擋控制方法，包括如下步驟:純電動汽車的整車控制器接收純電動汽車的檔位信號作為第一檔位信息，并將所述檔位信號轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號發(fā)送至所述純電動汽車的電機控制器；所述純電動汽車的電機控制器接收所述低電平脈沖信號作為第二檔位信息，并根據(jù)所述純電動汽車的整車信息判斷是否滿足換擋條件，并且將所述第二檔位信息反饋給所述純電動汽車的整車控制器進行檔位信息校驗；所述純電動汽車的整車控制器對所述第一檔位信息和所述第二檔位信息進行校驗，并向所述純電動汽車的電機控制器反饋校驗結(jié)果；以及當(dāng)所述純電動汽車的電機控制器判斷所述純電動汽車的滿足所述換擋條件且所述校驗結(jié)果為所述第一檔位信息和所述第二檔位信息一致時，驅(qū)動所述純電動汽車的電機工作。根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法，通過電機控制器根據(jù)整車狀態(tài)判斷是否滿足換擋條件以確保行車安全性及電池不會出現(xiàn)過放電現(xiàn)象。并且由整車控制器對檔位信息進行校驗，從而確保整個換擋過程安全準確。在本發(fā)明的一個實施例中，所述檔位信號為低電平有效信號。在本發(fā)明的一個實施例中，對所述檔位信號進行濾波和防抖處理并轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號。在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的整車控制器通過物理線束將所述低電平脈沖信號發(fā)送至所述純電動汽車的電機控制器。在本發(fā)明的一個實施例中，所述整車信息包括:車速信息、電池荷電狀態(tài)信息、加速踏板信息和制動踏板信息。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的電池管理系統(tǒng)通過動力CAN總線將所述電池荷電狀態(tài)信息發(fā)送給所述純電動汽車的電機控制器。在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的電機控制器通過物理線束獲得所述車速信息、所述加速踏板信息和所述制動踏板信息。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括如下步驟:當(dāng)所述純電動汽車的電機控制器判斷所述純電動汽車的滿足所述換擋條件且所述校驗結(jié)果為所述第一檔位信息和所述第二檔位信息一致時，所述純電動汽車的電機控制器向所述純電動汽車的整車控制器發(fā)送換擋信息，所述純電動汽車的整車控制器根據(jù)所述換擋信息驅(qū)動所述純電動汽車的換擋器上對應(yīng)的檔位指示燈點亮。在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的整車控制器將當(dāng)前檔位信息發(fā)送給所述純電動汽車的儀表。在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的整車控制器與所述純電動汽車的儀表通過信息CAN總線進行通信。在本發(fā)明的一個實施例中，所述純電動汽車的整車控制器與所述純電動汽車的電機控制器通過動力CAN總線進行通信。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法的流程框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法的信號交互示意圖；以及圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法的示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發(fā)明的實施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。下面參考圖1至圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的純電動汽車的換擋控制方法，包括如下步驟:步驟S101，純電動汽車的整車控制器接收純電動汽車的檔位信號作為第一檔位信息，并將檔位信號轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號發(fā)送至純電動汽車的電機控制器。純電動汽車的換擋器包括R、N、D三種狀態(tài)以及R、N、D三個檔位指示燈。由駕駛員操縱換擋器，整車控制器讀取換擋器信號。其中，檔位信號為低電平有效信號。如圖2所示，換擋器撥到R檔時，則整車控制器讀取到R檔低電平有效信號；換擋器撥到D檔時，則整車控制器讀取到D檔低電平有效信號；換擋器撥到N檔時，則整車控制器讀取到N檔低電平有效信號。整車控制器接收到有效檔位信號后，以其作為第一檔位信息。然后對檔位信號進行濾波和防抖處理，并將檔位信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的低電平脈沖信號，并將該低電平脈沖信號發(fā)送至電機控制器。在本發(fā)明的一個實施例中，低電平脈沖信號持續(xù)時間為50 200ms。在本發(fā)明的一個實施例中，整車控制器通過物理線束將低電平脈沖信號發(fā)送到電機控制器。具體地，換檔器撥到R檔時，整車控制器讀取R檔低電平有效信號，并將該R檔低電平有效信號轉(zhuǎn)換成脈寬為50 200ms的R檔低電平脈沖信號，然后將R檔低電平脈沖信號輸出給電機控制器。換擋器撥到D檔時，整車控制器讀取D檔低電平有效信號，并將該D檔低電平有效信號轉(zhuǎn)換成脈寬為50 200ms的D檔低電平脈沖信號，然后將D檔低電平脈沖信號輸出給電機控制器。 換擋器撥到N檔時，整車控制器讀取N檔低電平有效信號，并將該N檔低電平有效信號轉(zhuǎn)換成脈寬為50 200ms的N檔低電平脈沖信號，然后將N檔低電平有效信號輸出給電機控制器。步驟S102，純電動汽車的電機控制器接收低電平脈沖信號作為第二檔位信息，并根據(jù)純電動汽車的整車信息判斷是否滿足換擋條件，并且將第二檔位信息反饋給純電動汽車的整車控制器進行檔位信息校驗。電機控制器接收由整車控制器發(fā)送的低電平脈沖信號，作為第二檔位信息。電機控制器通過動力CAN總線將上述第二檔位信息發(fā)送給整車控制器以進行檔位信息校驗。電機控制器接收電池荷電狀態(tài)信息、車速信息、加速踏板信息和制動踏板信息，然后根據(jù)上述信息判斷是否滿足換擋條件。如圖2所示，電機控制器通過動力CAN總線接收來自電池管理系統(tǒng)的電池荷電狀態(tài)信息，以及通過物理線束獲得車速信息、加速踏板信息和制動踏板信息。根據(jù)換擋器撥到的檔位以及上述整車信息判斷是否滿足換擋條件:I)若換擋器撥到N檔，即N檔信號有效，則允許切換到N檔需要滿足以下條件:低壓供電正常、高壓閉合正常、N檔低電平脈沖信號有效、R檔信號和D檔信號均無效(False)、加速踏板信號為O、制動踏板信號有效。2)若換擋器撥到D檔，即D檔信號有效，則允許切換到D檔需要滿足以下?lián)Q檔條件:低壓供電正常、高壓閉合正常、動力電池溫度正常、單體電池電壓正常、動力電池的荷電狀態(tài)值SOC > 15%、D檔信號低電平脈沖有效、R檔信號和N檔信號均為無效(False)、車速為O、加速踏板信號為O、制動踏板信號有效。其中，車速為O、加速踏板信號為O和制動踏板信號有效，上述三個條件在由R檔換到D檔時必須滿足。3)若換擋器撥到R檔，即R檔信號有效，則允許切換到R檔需要滿足以下?lián)Q檔條件:低壓供電正常、高壓閉合正常、動力電池溫度正常、單體電池電壓正常、動力電池SOC >10%、R檔信號低電平脈沖有效、D檔信號和N檔信號均為無效(False)、車速為O、加速踏板信號為O、制動踏板信號有效。其中，車速為O、加速踏板信號為O和制動踏板信號有效，上述三個條件在由D檔換到R檔時必須滿足。
步驟S103，純電動汽車的整車控制器對第一檔位信息和第二檔位信息進行校驗，并向純電動汽車的電機控制器反饋校驗結(jié)果。整車控制器通過動力CAN總線接收來自電機控制器的第二檔位信息，然后將第二檔位信息與第一檔位信息進行校驗，生成校驗結(jié)果。然后將校驗結(jié)果通過動力CAN總線反饋給電機控制器。步驟S104，當(dāng)純電動汽車的電機控制器判斷純電動汽車滿足換擋條件且校驗結(jié)果為第一檔位信息和第二檔位信息一致時，驅(qū)動純電動汽車的電機工作。電機控制器接收來自整車控制器的校驗結(jié)果。如果校驗結(jié)果顯示第一檔位信息和第二檔位信息一致且純電動汽車滿足換擋條件，則電機控制器輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號和扭矩信號以驅(qū)動電機動作。如果校驗結(jié)果顯示第一檔位信息和第二檔位信息不一致，則結(jié)束換擋過程。在本發(fā)明的一個實施例中，電機控制器在驅(qū)動電機動作后，進一步通過動力CAN總線將換擋信息發(fā)送給整車控制器。整車控制器根據(jù)上述換擋信息向換擋器上的對應(yīng)檔位的指示燈發(fā)送指示燈信號以驅(qū)動換擋器上對應(yīng)的檔位指示燈點亮。并且，整車控制器通過信息CAN總線將當(dāng)前檔位信息發(fā)送給純電動汽車的儀表，由儀表顯示當(dāng)前檔位信息。下面參考圖3對純電動汽車的換擋過程進行詳細描述。步驟S301，整車控制器讀取檔位信息。整車控制器讀取檔位信號，作為第一檔位信息。步驟S302，將檔位信號轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號，并將低電平脈沖信號發(fā)送給電機控制器。整車控制器對檔位信號進行濾波和防抖處理，并將檔位信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的低電平脈沖信號，并將該低電平脈沖信號發(fā)送至電機控制器。步驟S303，電機控制器判斷是否允許換擋，并且將當(dāng)?shù)诙n位信息發(fā)送給整車控制器進行校驗。電機控制器接收由整車控制器發(fā)送的低電平脈沖信號，作為第二檔位信息，然后通過動力CAN總線將上述第二檔位信息發(fā)送給整車控制器以進行檔位信息校驗。步驟S304，判斷是否滿足換擋條件，如果滿足，則執(zhí)行步驟S306，否則執(zhí)行步驟S305。電機控制器根據(jù)整車信息判斷整車是否滿足換擋條件。其中，整車信息包括車速信息、電池荷電狀態(tài)信息、加速踏板信息和制動踏板信息。如果滿足換擋條件則執(zhí)行步驟S306，否則執(zhí)行步驟S305。步驟S305，電機控制器發(fā)送“換擋不成功”信號給整車控制器。如果電機控制器判斷不滿足換擋條件，則向整車控制器發(fā)送“換擋不成功”信號，結(jié)束換擋動作。步驟S306，整車控制器判斷第一檔位信息與第二檔位信息是否一致，如果一致，則執(zhí)行步驟S308，否則執(zhí)行步驟S307。步驟S307，整車控制器發(fā)送“校驗不一致，不能換擋”信號至電機控制器。如果整車控制器判斷第一檔位信息和第二檔位信息校驗不一致，則向電機控制器發(fā)送“校驗不一致，不能換擋”信號，結(jié)束換擋過程。
步驟S308，整車控制器發(fā)送校驗確認信號至電機控制器。如果整車控制器判斷第一檔位信息和第二檔位信息一致，則向電機控制器發(fā)送校驗確認信號。步驟S309，電機控制器驅(qū)動電機動作，并通過動力CAN總線發(fā)送換擋信息至整車控制器。步驟S310，整車控制器驅(qū)動換擋器上的檔位指示燈電流，并通過信息CAN總線發(fā)送檔位信息給儀表。整車控制器根據(jù)換擋信息向換擋器上的對應(yīng)檔位的指示燈發(fā)送指示燈信號以驅(qū)動換擋器上對應(yīng)的檔位指示燈點亮。并通過信息CAN總線將當(dāng)前檔位信息發(fā)送給純電動汽車的儀表，由儀表顯示當(dāng)前檔位信息。根據(jù)本發(fā)明實施例的純電動汽車的換擋控制方法，通過電機控制器根據(jù)整車狀態(tài)判斷是否滿足換擋條件以確保行車安全性及電池不會出現(xiàn)過放電現(xiàn)象。并且由整車控制器對檔位信息進行校驗，從而確保整個換擋過程安全準確。流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計算機可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進行光學(xué)掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。此外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 純電動汽車的整車控制器接收純電動汽車的檔位信號作為第一檔位信息，并將所述檔位信號轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號發(fā)送至所述純電動汽車的電機控制器； 所述純電動汽車的電機控制器接收所述低電平脈沖信號作為第二檔位信息，并根據(jù)所述純電動汽車的整車信息判斷是否滿足換擋條件，并且將所述第二檔位信息反饋給所述純電動汽車的整車控制器進行檔位信息校驗； 所述純電動汽車的整車控制器對所述第一檔位信息和所述第二檔位信息進行校驗，并向所述純電動汽車的電機控制器器反饋校驗結(jié)果；以及 當(dāng)所述純電動汽車的電機控制器判斷所述純電動汽車的滿足所述換擋條件且所述校驗結(jié)果為所述第一檔位信息和所述第二檔位信息一致時，驅(qū)動所述純電動汽車的電機工作。
2.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述檔位信號為低電平有效信號。
3.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，對所述檔位信號進行濾波和防抖處理以轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號。
4.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的整車控制器通過物理線束將所述低電平脈沖信號發(fā)送至所述純電動汽車的電機控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述整車信息包括:車速信息、電池荷電狀態(tài)信息、加速踏板信息和制動踏板信息。
6.如權(quán)利要求5所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的電池管理系統(tǒng)通過動力CAN總線將所述電池荷電狀態(tài)信息發(fā)送給所述純電動汽車的電機控制器。
7.如權(quán)利要求5所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的電機控制器通過物理線束獲得所述車速信息、所述加速踏板信息和所述制動踏板信息。
8.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，還包括如下步驟:當(dāng)所述純電動汽車的電機控制器判斷所述純電動汽車滿足所述換擋條件且所述校驗結(jié)果為所述第一檔位信息和所述第二檔位信息一致時，所述純電動汽車的電機控制器向所述純電動汽車的整車控制器發(fā)送換擋信息，所述純電動汽車的整車控制器根據(jù)所述換擋信息驅(qū)動所述純電動汽車的換擋器上對應(yīng)的檔位指示燈點亮。
9.如權(quán)利要求8所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的整車控制器將當(dāng)前檔位信息發(fā)送給所述純電動汽車的儀表。
10.如權(quán)利要求9所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的整車控制器與所述純電動汽車的儀表通過信息CAN總線進行通信。
11.如權(quán)利要求1所述的純電動汽車的換擋控制方法，其特征在于，所述純電動汽車的整車控制器與所述純電動汽車的電機控制器通過動力CAN總線進行通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種純電動汽車的換擋控制方法，包括如下步驟整車控制器接收檔位信號作為第一檔位信息，并將檔位信號轉(zhuǎn)換為低電平脈沖信號發(fā)送至電機控制器；電機控制器接收低電平脈沖信號作為第二檔位信息，并根據(jù)整車信息判斷是否滿足換擋條件，并且將第二檔位信息反饋給整車控制器進行檔位信息校驗；整車控制器對第一檔位信息和第二檔位信息進行校驗，并向電機控制器器反饋校驗結(jié)果；當(dāng)電機控制器判斷純電動汽車滿足換擋條件且校驗結(jié)果為第一檔位信息和第二檔位信息一致時，驅(qū)動電機工作。本發(fā)明通過電機控制器根據(jù)整車狀態(tài)判斷是否滿足換擋條件以確保行車安全性及電池不會出現(xiàn)過放電現(xiàn)象，并且通過整車控制器對檔位信息進行校驗確保換檔準確。
文檔編號B60L15/20GK103158582SQ20111042794
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者程琰, 王圣學(xué), 張春淮, 杜曉佳, 閆偉, 左從兵, 郭齊杰, 馬建新, 王野 申請人:北汽福田汽車股份有限公司