本發(fā)明屬于汽車制動領(lǐng)域，具體涉及一種純電動汽車最高車速限速方法。

背景技術(shù)：

通常純電動汽車通過整車控制器(VCU)根據(jù)車輛當(dāng)前的狀態(tài)向電機(jī)控制器(MCU)發(fā)送控制信號，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。該種方式可以實(shí)現(xiàn)對純電動汽車加速，減速，爬坡等各種工況條件下的控制。

目前純電動汽車一般不會限制車輛的最高速度。整車控制器根據(jù)電機(jī)外特性曲線得到電機(jī)不同轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的扭矩大小，然后再根據(jù)實(shí)時(shí)車況和駕駛員操作意圖向MCU發(fā)送請求力矩。通常當(dāng)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，外特性曲線對應(yīng)了一個(gè)很小的力矩。然而由于車輛處于高車速時(shí)往往一個(gè)很小的驅(qū)動力矩也能克服阻力驅(qū)動車輛前進(jìn)。若駕駛員此時(shí)不采取措施，車輛會持續(xù)加速，使車輛超速。

考慮特殊條件，不采取限速存在以下安全風(fēng)險(xiǎn)：

1、當(dāng)車輛處于高速行駛時(shí)意味著電機(jī)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的模式。當(dāng)車輛處于一個(gè)長下坡的路況時(shí)，若此時(shí)駕駛員未松開加速踏板也未做任何制動措施，車輛會持續(xù)加速。導(dǎo)致電機(jī)存在超速，甚至失控的風(fēng)險(xiǎn)。

2、當(dāng)電機(jī)處于高轉(zhuǎn)速時(shí)，如果高壓回路發(fā)生異常(如高壓接觸器斷開，高壓連接器脫落)，此時(shí)若駕駛員踩下制動踏板，電機(jī)制動產(chǎn)生回收能量。但由于高壓回路已斷開，回收的能量無法反饋至動力電池，能量會不斷往電機(jī)控制器(MCU)的電容聚集。導(dǎo)致電機(jī)控制器IGBT模塊被擊穿。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種純電動汽車最高車速限速方法，主要用于限制純電動汽車最高車速，提高純電動汽車在高速行駛和下坡時(shí)的安全系數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種純電動汽車最高車速限速方法，包括如下步驟：

S1、設(shè)定最高車速和車輛傳動系數(shù)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速和車速的對應(yīng)關(guān)系；

S2、得到最大設(shè)計(jì)車速下對應(yīng)的最大設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速，由電機(jī)外特性曲線得到最大電機(jī)轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的扭矩值；

S3、VCU在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，逐步降低請求扭矩，直到在超過最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的100r/min時(shí)將請求扭矩降為0。

由于電機(jī)達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)MCU收到的請求扭矩值為0，電機(jī)不能持續(xù)加速，從而達(dá)到了限制最高車速的目的。

所述步驟S1中，電機(jī)轉(zhuǎn)速和車速的對應(yīng)關(guān)系為：

式中，V1為車速，R為輪胎半徑，V2為電機(jī)轉(zhuǎn)速，I為主減速比。

在執(zhí)行步驟S3的同時(shí)還執(zhí)行步驟S4，然后執(zhí)行步驟S5；

S4、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，MCU不再響應(yīng)VCU發(fā)送的扭矩，電機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)速模式；

S5、當(dāng)電機(jī)超速時(shí)，MCU通過降扭矩的方式減速。

在執(zhí)行步驟S5后，若電機(jī)仍然超速，MCU采取輸出負(fù)扭矩的方式降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。

結(jié)合降扭矩和減扭矩的方式可以實(shí)現(xiàn)將電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的維持在最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。

在步驟S4中，當(dāng)滿足以下條件時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)速模式：

a、電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速且請求扭矩大于一定值；

當(dāng)滿足以下任一條件時(shí)退出轉(zhuǎn)速模式：

i、電機(jī)轉(zhuǎn)速低于最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速；

ii、駕駛員踩下制動踏板；

iii、駕駛員松開加速踏板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過設(shè)計(jì)最大電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對車輛最高速度的限制，確保電機(jī)在限制轉(zhuǎn)速區(qū)間下運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明設(shè)置轉(zhuǎn)矩模式，通過逐步降扭矩的方式，使車輛維持在最高限制轉(zhuǎn)速區(qū)間附近；設(shè)置轉(zhuǎn)速模式，根據(jù)判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速大小，通過降扭矩或輸出負(fù)扭矩的方式維持電機(jī)運(yùn)行在最高設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間。從而極大的降低了電機(jī)控制器IGBT模塊被擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，也降低了電機(jī)超速的風(fēng)險(xiǎn)，提高了車輛的安全系數(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明-實(shí)施例的進(jìn)入轉(zhuǎn)速模式和退出轉(zhuǎn)速模式的判斷流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

不考慮純電動汽車其他部件的工作情況，就驅(qū)動控制而言，車輛的驅(qū)動控制主要是由整車控制器(VCU)和電機(jī)控制器(MCU)共同合作完成。整車控制器通過采集檔位信息、加速踏板、制動踏板開度判斷駕駛員意圖，通過采集動力電池信息、故障信息等判斷當(dāng)前車況。電機(jī)控制器通過采集電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)母線電流等信息判斷電機(jī)當(dāng)前情況。然后根據(jù)電機(jī)外特性曲線，即不同轉(zhuǎn)速下對應(yīng)電機(jī)能輸出的扭矩大小，得到外特性扭矩值。整車控制器再將該扭矩值乘以加速踏板，電機(jī)轉(zhuǎn)速等系數(shù)，得到請求扭矩，再將該請求扭矩發(fā)送電機(jī)控制器。由電機(jī)控制器計(jì)算得到實(shí)際力矩，對電機(jī)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)VCU、MCU聯(lián)合控制整車運(yùn)行。

由上面原理和電機(jī)外特性可知，電機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，VCU會向電機(jī)發(fā)送一個(gè)請求力矩。該力矩在電機(jī)高速時(shí)會驅(qū)動車輛持續(xù)加速。

實(shí)施例

如圖1所示，一種純電動汽車最高車速限速方法，包括如下步驟：

S1、設(shè)定最高車速和車輛傳動系數(shù)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速和車速的對應(yīng)關(guān)系，即：

式中，V1為車速，R為輪胎半徑，V2為電機(jī)轉(zhuǎn)速，I為主減速比。

S2、由步驟S1的公式得到最大設(shè)計(jì)車速下對應(yīng)的最大設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速，由電機(jī)外特性曲線得到最大電機(jī)轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的扭矩值。

S3、VCU根據(jù)車況計(jì)算，在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，逐步降低請求扭矩，直到在超過最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的100r/min時(shí)將請求扭矩降為0。

由于電機(jī)達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)MCU收到的請求扭矩值為0，電機(jī)不能持續(xù)加速，從而達(dá)到了限制最高車速的目的。

進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟S3的同時(shí)執(zhí)行步驟S4：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，MCU不再響應(yīng)VCU發(fā)送的扭矩，電機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)速模式，然后執(zhí)行S5。

S5、當(dāng)電機(jī)超速時(shí)，MCU通過降扭矩的方式減速，若電機(jī)仍然超速，MCU可以進(jìn)一步采取輸出負(fù)扭矩的方式降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。結(jié)合降扭矩和減扭矩的方式可以實(shí)現(xiàn)將電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的維持在最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。

當(dāng)滿足以下條件時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)速模式：

a、電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速且請求扭矩大于一定值。

當(dāng)滿足以下任一條件時(shí)退出轉(zhuǎn)速模式：

i、電機(jī)轉(zhuǎn)速低于最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速；

ii、駕駛員踩下制動踏板；

iii、駕駛員松開加速踏板。

通過以上兩種方式可以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速的限制。

按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方發(fā)明的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。