純電動汽車的控制方法、系統及純電動汽車的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種純電動汽車的控制方法，包括以下步驟：電池管理系統在檢測到充電線接入信號時，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號；所述電能動力控制器控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至所述車輛退出充電模式時，整車控制器判斷換檔裝置的檔位是否改變；以及如果是，則所述整車控制器將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器，以使所述電能動力控制器控制車輛至相應的檔位。本發明的實施例通過軟件實現，從而可避免硬件故障對電動車互鎖功能的影響，從而保證安全駕駛。本發明還提出了一種純電動汽車的控制系統和一種純電動汽車。
【專利說明】純電動汽車的控制方法、系統及純電動汽車
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車制造【技術領域】，特別涉及一種純電動汽車的控制方法、系統和純電動汽車。
【背景技術】
[0002]國標GB/T18384.2-2001中明確規定了:當電動汽車與外部電路(例如:電網、外部充電器)連接時，不能通過其自身的驅動系統使車輛移動。現有技術方案主要通過在供電回路中增加繼電器或者開關，在充電時通過控制單元控制繼電器吸合或者手動控制開關閉合，從而斷開供電電源回路，實現充電時不能行車的目的。現有技術方案主要是通過硬件裝置實現互鎖。
[0003]現有技術方案主要通過在供電回路中增加繼電器或者開關，在充電時通過控制單元控制繼電器吸合或者手動控制開關閉合，從而斷開供電電源回路，實現充電時不能行車的目的。這種方案在控制單元出現信號故障或者繼電器、開關出現硬件故障的情況下，無法保證充電行車互鎖功能依然可靠。并且，現有技術方案中沒有對充電完成恢復行車后的檔位確認功能，一旦充電時換檔裝置的檔位不在空檔，則恢復行車后可能出現車輛自行移動的情況，存在較大安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
[0005]為此，本發明的一個目的在于提出一種純電動汽車的控制方法，該方法通過軟件實現，從而可避免硬件故障對電動汽車互鎖功能的影響，從而保證駕駛員的安全駕駛。
[0006]本發明的另一目的在于提出一種純電動汽車的控制系統。
[0007]本發明第三個目的在于提出一種純電動汽車。
[0008]為了實現上述目的，本發明第一方面的實施例提出了一種純電動汽車的控制方法，包括以下步驟:電池管理系統在檢測到充電線接入信號時，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號；所述電能動力控制器控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至所述車輛退出充電模式時，整車控制器判斷換檔裝置的檔位是否改變；以及如果是，則所述整車控制器將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器，以使所述電能動力控制器控制車輛至相應的檔位。
[0009]根據本發明實施例的純電動汽車的控制方法，通過軟件實現，使純電動汽車在充電時強制PEU控制車輛置空檔，不響應駕駛員的換檔操作，從而使車輛無法驅動，實現充電與行車互鎖。這樣能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響。并且控制器發送的有效檔位信號是單個的低電平脈沖，實現了充電互鎖后的檔位再確認功能，使得在充電結束后，駕駛員必須重新進行掛檔操作才可以行車，從而避免了安全隱患。
[0010]另外，根據本發明上述實施例的純電動汽車的控制方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0011]在本發明的實施例中，在充電模式下，所述電能動力控制器控制車輛置空檔時，發送空檔信息至儀表以提示用戶。
[0012]在本發明的實施例中，所述退出充電模式指所述電池管理系統檢測到充電線與車輛充電口斷開。
[0013]在本發明的實施例中，所述整車控制器發送至所述電能動力控制器的檔位信號是單個的脈沖信號。
[0014]本發明第二方面的實施例還提出了一種純電動汽車的控制系統，包括:整車控制器、電能動力控制器、電池管理系統和換檔裝置，其中，所述電池管理系統用于檢測到充電線接入信號，并在檢測到所述充電線接入信號后，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號；所述電能動力控制器用于在接收到所述充電提示信號后，控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至所述車輛退出充電模式之后，根據所述整車控制器發送的檔位信號控制車輛至相應的檔位；以及所述整車控制器用于在所述車輛退出充電模式時，判斷換檔裝置的檔位是否改變，并在判斷所述換檔裝置的檔位發生改變時，將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器。
[0015]根據本發明實施例的純電動汽車的控制系統，通過軟件實現，使純電動汽車在充電時強制PEU控制車輛置空檔，不響應駕駛員的換檔操作，從而使車輛無法驅動，實現充電與行車互鎖。這樣能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響。并且控制器發送的有效檔位信號是單個的低電平脈沖，實現了充電互鎖后的檔位再確認功能，使得在充電結束后，駕駛員必須重新進行掛檔操作才可以行車，從而避免了安全隱患。
[0016]另外，根據本發明上述實施例的純電動汽車的控制系統還可以具有如下附加的技術特征:
[0017]在本發明的一個實施例中，所述控制系統還包括:儀表，用于顯示檔位等信息，以便在所述電能動力控制器控制車輛置空檔時，提示用戶。
[0018]在本發明的一個實施例中，所述退出充電模式指所述電池管理系統檢測到充電線與車輛充電口斷開。
[0019]在本發明的一個實施例中，所述整車控制器發送至所述電能動力控制器的檔位信號是單個的脈沖信號。
[0020]本發明第三方面的實施例還提出了一種純電動汽車，包括本發明第二方面實施例提出的所述純電動汽車的控制系統。
[0021 ] 根據本發明實施例的純電動汽車，通過軟件實現，能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響，從而避免了安全隱患。
[0022]本發明的附加方面和優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，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0024]圖1為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制方法的流程圖；
[0025]圖2為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制方法的充電行車互鎖控制系統原理圖；
[0026]圖3為根據本發明另一個實施例的純電動汽車的控制方法的流程圖；
[0027]圖4為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制系統的結構圖；和
[0028]圖5為根據本發明另一個實施例的純電動汽車的控制系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0029]下面詳細描述本發明的實施例，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，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0030]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0031]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0032]以下結合附圖1-3首先描述根據本發明實施例的純電動汽車的控制方法。
[0033]圖1為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制方法的流程圖。
[0034]如圖1所示，根據本發明實施例的純電動汽車的控制方法，包括以下步驟:
[0035]步驟SlOl，電池管理系統在檢測充電線接入信號時，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號。換言之，即當用戶需要為電動汽車充電時，需要將充電線接入到車輛的充電口，此時電池管理系統檢測到充電線連接，控制電動汽車進入充電模式，為汽車充電，并發送信號提示電能動力控制器汽車此時正在充電。
[0036]步驟S102，電能動力控制器控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至車輛退出充電模式時，整車控制器判斷換檔裝置的檔位是否改變。即電能動力控制器在接收到電池管理系統發送的提示信號后，明確此時汽車正在充電，則強制電動汽車的檔位置為空檔，直至電動汽車退出充電模式，即充電完成，此時，整車控制器判斷汽車換檔裝置的檔位是否改變，換言之，即判斷駕駛員是否有換檔動作。其中，車輛退出充電模式指電池管理系統檢測到充電線與車輛充電口斷開。需要說明的是，車輛置空檔且不響應任何檔位信號，具體言之，即此時車輛的檔位類似處于鎖定狀態，無論此時駕駛員執行任何檔位的換擋操作，均不響應，保持空檔狀態直至車輛充電完成后，才響應換檔信號。
[0037]進一步地，在充電模式下，電能動力控制器控制車輛置空檔時，發送空檔信息至儀表，以提示用戶此時汽車為空檔。其中，儀表即為汽車的顯示儀器，其可顯示汽車當前的多項信息，駕駛員可通過該顯示儀器了解有關汽車的多種信息，例如:駕駛員可通過儀表觀察到汽車當前的檔位等。
[0038]步驟S103，如果是，則整車控制器將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器，以使電能動力控制器控制車輛至相應的檔位。即在充電完成后，當整車控制器判斷汽車換檔裝置的檔位發生改變，即駕駛員有換檔操作時，則整車控制器將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器，以使電能動力控制器控制車輛至相應的檔位。例如:當充電完成時，駕駛員欲將檔位從空檔置為D檔，此時，整車控制器將D檔所對應的檔位信號發送至汽車的電能動力控制器，電能動力控制器根據該檔位信號將汽車的檔位置為相應的檔位，即D檔。其中，整車控制器發送至電能動力控制器的檔位信號是一個脈沖信號，且優選地，該信號為一個單個低電平脈沖信號。
[0039]在上述示例中，需要說明的是，例如:在車輛準備充電之前，此時車輛的檔位為D檔，則在車輛開始充電時，電能動力控制器強制將檔位置空，此時形成互鎖狀態。由于此前車輛處于D檔，且整車控制器將采集到的檔位信號轉化為單個的脈沖信號，因此，在車輛充電完成后，車輛依然處于空檔狀態。若駕駛員想驅動汽車，則駕駛員需要通過換檔裝置進行換檔操作，此時整車控制器采集換檔的檔位信號，并將其轉化為單個低電平脈沖信號，并發送至電能動力控制器，待電能動力控制器接收并確認后，才能實現換檔，從而避免了充電過程中因初始檔位未置空而產生的安全隱患。
[0040]圖2為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制方法的充電行車互鎖控制系統原理圖。
[0041]如圖2所示，該方法所涉及的充電行車互鎖控制系統有以下控制器或部件共同實現。包括:換檔裝置、整車控制器VMS(Vehicle Management System)、電能動力控制器PEU(Power Electronic Unit)、電池管理系統 BMS (Battery Management System)以及儀表。具體而言，整車控制器VMS與換檔裝置通過硬線連接，整車控制器通過硬線采集檔位信號，該檔位信號為低電平有效信號；整車控制器VMS將采集的檔位信號轉換成單個的脈沖信號(低電平有效脈沖信號)，并通過硬線發給電能動力控制器PEU，PEU控制電機動作，實現換檔。電能動力控制器PEU與電池管理系統BMS之間通過RS232進行通訊，充電線連接到車輛上時BMS告知PEU車輛處于充電模式下，PEU控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至車輛退出充電模式(即圖2中N檔);電池管理系統BMS通過CAN總線與儀表通訊，發送當前汽車的檔位、充電等狀態信息至儀表以進行顯示，駕駛員可通過儀表了解上述信息。
[0042]在上述過程中，需要說明的是，例如:在車輛準備充電之前，此時車輛的檔位為D檔，則在車輛充電時，PEU強制將檔位置空，此時形成互鎖狀態。由于此前車輛處于D檔，且VMS將采集到的檔位信號轉化為單個的脈沖信號，因此，在車輛充電完成后，車輛依然處于空檔狀態。若駕駛員想驅動汽車，則駕駛員需要通過換檔裝置進行換檔操作，此時VMS采集換檔的檔位信號，并將其轉化為單個低電平脈沖信號，并發送至PEUJt PEU接收并確認后，才能實現換檔，從而避免了充電過程中因初始檔位未置空而產生的安全隱患。
[0043]圖3為根據本發明另一個實施例的純電動汽車的控制方法的流程圖。
[0044]如圖3所示，根據本發明另一個實施例的純電動汽車的控制方法，包括以下步驟:
[0045]步驟S301，電池管理系統BMS檢測到充電線接入到車輛的充電口后，進入充電模式，為電動汽車進行充電。
[0046]步驟S302，BMS告知電能動力控制器PEU此時充電線已連接，車輛進入充電模式，強制PEU將車輛的檔位置為空檔，并發送車輛空檔信號至車輛儀表進行顯示。其中，BMS可通過發送相關的提示信號以告知PEU車輛進入充電模式。
[0047]步驟S303，PEU接收到BMS發送的“車輛進入充電模式”的提示信號，則PEU將車輛置為空檔狀態，同時不再響應整車控制器VMS發送的脈沖檔位信號，即不再響應車輛換檔操作，從而使汽車無法驅動，實現互鎖。
[0048]步驟S304，充電線從車輛充電口出斷開連接。
[0049]步驟S305，當充電線從車輛充電口出斷開連接后，表明此時車輛充電完成，則BMS提示PEU車輛退出充電模式。
[0050]步驟S306，PEU退出強制空檔狀態。
[0051 ] 步驟S307，駕駛員重新進行掛檔操作。即當車輛充電完成后，駕駛員若想行車時，則駕駛員必須重新進行掛檔操作。例如:駕駛員需將車輛從N檔(空檔)置為D檔(前進檔)或R檔(后退檔)，從而驅動車輛運行。
[0052]步驟S308，在駕駛員重新掛檔后，整車控制器VMS檢測到相應檔位信號后，發送單個低電平脈沖信號至PEU。例如:駕駛員欲設置的檔位為D檔，則發送D檔所對應的低電平脈沖信號至PEU。
[0053]步驟S309，PEU響應上述相應的檔位信號，控制電機動作，將汽車檔位置為該相應的檔位，并告知BMS。例如:PEU響應上述的D檔對應的脈沖信號，并將汽車置為D檔。
[0054]步驟S310，BMS發送相應的檔位信號值儀表進行顯示。即BMS將此時汽車的檔位信號發送至汽車儀表，以顯示汽車此時的檔位信息給駕駛員。
[0055]步驟S311，汽車正常行車。
[0056]根據本發明實施例的純電動汽車的控制方法，通過軟件實現，使純電動汽車在充電時強制PEU控制汽車置空檔，不響應駕駛員的換檔操作，從而使車輛無法驅動，實現充電與行車互鎖。這樣能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響。并且控制器發送的有效檔位信號是單個的低電平脈沖，實現了充電互鎖后的檔位再確認功能，使得在充電結束后，駕駛員必須重新進行掛檔操作才可以行車，從而避免了安全隱患。
[0057]以下結合附圖4-5描述根據本發明實施例的純電動汽車的控制系統。
[0058]圖4為根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制系統。如圖4所示，根據本發明一個實施例的純電動汽車的控制系統400，包括:整車控制器410、電能動力控制器420、電池管理系統430和換檔裝置440。
[0059]其中，電池管理系統430用于檢測充電線接入信號，并在檢測到充電線接入信號后，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器420發送充電提示信號。換言之，即當用戶需要為電動汽車充電時，需要將充電線接入到車輛的充電口，此時電池管理系統430檢測到充電線接入，控制電動汽車進入充電模式，為汽車充電，并發送信號提示電能動力控制器420汽車此時正在充電。
[0060]電能動力控制器420用于在接收到充電提示信號后，控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至車輛退出充電模式之后，根據整車控制器410發送的檔位信號控制車輛至相應的檔位。即電能動力控制器420在接收到電池管理系統430發送的提示信號后，明確此時汽車正在充電，則將電動汽車的檔位置為空檔，直至電動汽車退出充電模式，即充電完成，此時，整車控制器410判斷汽車換檔裝置的檔位是否改變，并發送相應的檔位信號，則電能動力控制器420根據整車控制器410發送的檔位信號將車輛置為相應的檔位。其中，車輛退出充電模式指電池管理系統430檢測到充電線與車輛充電口斷開。需要說明的是，車輛置空檔且不響應任何檔位信號，具體言之，即此時車輛的檔位類似處于鎖定狀態，無論此時駕駛員執行任何檔位的換擋操作，均不響應，保持空檔狀態直至車輛充電完成后，才響應換檔信號。
[0061]整車控制器410用于在車輛退出充電模式時，判斷換檔裝置440的檔位是否改變，并在判斷換檔裝置440的檔位發生改變時，將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器420。即在充電完成后，當整車控制器410判斷汽車換檔裝置440的檔位發生改變，即駕駛員有換檔操作時，則整車控制器410將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器420，電能動力控制器420根據整車控制器410發送的檔位信號將車輛置為相應的檔位。例如:當充電完成時，駕駛員欲將檔位從空檔置為D檔，此時，整車控制器410將D檔所對應的檔位信號發送至汽車的電能動力控制器420，電能動力控制器420根據該檔位信號將汽車的檔位置為相應的檔位，即D檔。其中，整車控制器410發送至電能動力控制器420的檔位信號是一個脈沖信號，且優選地，該信號為一個單個低電平脈沖信號。
[0062]在上述的示例中，需要說明的是，例如:在車輛準備充電之前，此時車輛的檔位為D檔，則在車輛充電時，電能動力控制器420強制將檔位置空，此時形成互鎖狀態。由于此前車輛處于D檔，且整車控制器410將采集到的檔位信號轉化為單個的脈沖信號，因此，在車輛充電完成后，車輛依然處于空檔狀態。若駕駛員想驅動汽車，則駕駛員需要通過換檔裝置進行換檔操作，此時整車控制器410采集換檔的檔位信號，并將其轉化為單個低電平脈沖信號，并發送至電能動力控制器420，待電能動力控制器420接收并確認后，才能實現換檔，從而避免了充電過程中因初始檔位未置空而產生的安全隱患。
[0063]進一步地，如圖5所示，根據本發明實施例的純電動汽車的控制系統400，還包括:儀表450。儀表450用于顯示檔位等信息，以便在電能動力控制器420控制車輛置空檔時，提示用戶。其中，儀表450即為汽車的顯示儀器，其可顯示汽車當前的多項信息，駕駛員可通過該顯示儀器了解有關汽車的多種信息，例如:駕駛員可通過儀表450觀察到汽車當前的檔位等。
[0064]其中，在上述示例中，整車控制器410與換檔裝置440通過硬線連接，整車控制器410通過硬線采集檔位信號，并將采集的檔位信號轉換成單個的脈沖信號(低電平有效脈沖信號)后，通過硬線發給電能動力控制器420 ;電能動力控制器420與電池管理系統430之間通過RS232進行通訊；電池管理系統430通過CAN總線與儀表通訊。
[0065]根據本發明實施例的的純電動汽車的控制系統，通過軟件實現，使純電動汽車在充電時強制PEU控制汽車置空檔，且不響應駕駛員的換檔操作，從而使車輛無法驅動，實現充電與行車互鎖。這樣能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響。并且控制器發送的有效檔位信號是單個的低電平脈沖，實現了充電互鎖后的檔位再確認功能，使得在充電結束后，駕駛員必須重新進行掛檔操作才可以行車，從而避免了安全隱患。
[0066]另外，本發明還提出了一種純電動汽車，包括:本發明第二方面實施例提出的純電動汽車的控制系統400。
[0067]根據本發明實施例的純電動汽車，通過軟件實現，能夠避免硬件故障對充電行車互鎖功能的影響，從而避免了安全隱患。
[0068]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術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、結構、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合。
[0069]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨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，本發明的范圍由權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種純電動汽車的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 電池管理系統在檢測到充電線接入信號時，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號； 所述電能動力控制器控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至所述車輛退出充電模式時，整車控制器判斷換檔裝置的檔位是否改變；以及 如果是，則所述整車控制器將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器，以使所述電能動力控制器控制車輛至相應的檔位。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括: 在充電模式下，所述電能動力控制器控制車輛置空檔時，發送空檔信息至儀表以提示用戶。
3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述退出充電模式指所述電池管理系統檢測到充電線與車輛充電口斷開。
4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述整車控制器發送至所述電能動力控制器的檔位信號是單個的脈沖信號。
5.—種純電動汽車的控制系統，其特征在于，包括:整車控制器、電能動力控制器、電池管理系統和換檔裝置，其中， 所述電池管理系統用于檢測充電線接入信號，并在檢測到所述充電線接入信號后，控制車輛進入充電模式，并向電能動力控制器發送充電提示信號； 所述電能動力控制器用于在接收到所述充電提示信號后，控制車輛置空檔且不響應任何檔位信號，直至所述車輛退出充電模式之后，根據所述整車控制器發送的檔位信號控制車輛至相應的檔位；以及 所述整車控制器用于在所述車輛退出充電模式時，判斷換檔裝置的檔位是否改變，并在判斷所述換檔裝置的檔位發生改變時，將改變后的檔位對應的檔位信號發送至電能動力控制器。
6.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，還包括: 儀表，用于顯示檔位信息，以便在所述電能動力控制器控制車輛置空檔時，提示用戶。
7.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述退出充電模式指所述電池管理系統檢測到充電線與車輛充電口斷開。
8.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述整車控制器發送至所述電能動力控制器的檔位信號是單個脈沖信號。
9.一種純電動汽車，其特征在于，包括: 如權利要求5-8任一項所述的純電動汽車的控制系統。
【文檔編號】B60L3/00GK104228586SQ201310242003
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月18日 優先權日:2013年6月18日
【發明者】程琰, 張君鴻, 劉乃勝, 魯連軍, 夏彩萍 申請人:北汽福田汽車股份有限公司