CN112793575A - 车辆暴冲控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种车辆暴冲控制装置，该装置包括：传感器，用于感测车辆的当前加速度；第一控制器，计算用于驱动马达的马达扭矩指令值，基于马达扭矩指令值来计算车辆的预期加速度，并且将预期加速度与当前加速度进行比较；以及第二控制器，将马达扭矩指令值与预设值进行比较。因此，该装置可以判断车辆暴冲的原因并基于判断结果来阻止车辆暴冲，从而提高驾驶员的安全。

Description

车辆暴冲控制装置及方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月12日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0144601的韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种车辆暴冲(sudden unintended acceleration)控制装置及方法。
背景技术
近来，随着对环境污染的关注度增加，正在积极地进行对环保车辆即电动车辆的开发。电动车辆驱动马达并将马达用作动力源，并且具有由外部电源充电的电池以驱动马达。
此外，车辆暴冲是指由于驾驶员的误操作或车辆故障而导致车辆的速度急剧增加并且车辆没有正常制动的状态。电动车辆通常不搭载变速器，因此需要用于停止电源的控制。因此，需要开发一种用于判断引起电动车辆暴冲的控制器并阻止车辆暴冲的技术。
发明内容
做出本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时完整地保持现有技术所实现的优点。
本公开的方面提供一种车辆暴冲控制装置及方法，可以判断引起电动车辆暴冲的控制器并基于判断结果来阻止车辆暴冲。
本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本公开的方面，一种车辆暴冲控制装置包括：传感器，用于感测车辆的当前加速度；第一控制器，计算用于驱动马达的马达扭矩指令值，基于马达扭矩指令值来计算车辆的预期加速度，并且将预期加速度与当前加速度进行比较；以及第二控制器，将马达扭矩指令值与预设值进行比较。
在一个实施例中，第一控制器可以基于预期加速度与当前加速度的比较结果来判断第二控制器是否发生故障。
在一个实施例中，当当前加速度超过预期加速度第一时间以上时，第一控制器可以判断第二控制器发生故障。
在一个实施例中，当判断第二控制器发生故障时，第一控制器可以控制电池管理***(BMS)以关闭电池的主继电器。
在一个实施例中，第一控制器可以在关闭电池的主继电器之后控制液压制动。
在一个实施例中，第二控制器可以基于马达扭矩指令值与预设值的比较结果来判断第一控制器是否发生故障。
在一个实施例中，当马达扭矩指令值超过预设值第二时间以上时，第二控制器可以判断第一控制器发生故障。
在一个实施例中，当判断第一控制器发生故障时，第二控制器可以不利用从第一控制器接收的马达扭矩指令值来控制马达。
在一个实施例中，当判断第一控制器发生故障时，第二控制器可以将用于驱动马达的扭矩设置为0。
在一个实施例中，第二控制器可以在将用于驱动马达的扭矩设置为0之后控制液压制动。
根据本公开的方面，一种车辆暴冲控制方法包括：第一控制器计算用于驱动马达的马达扭矩指令值，并基于马达扭矩指令值来计算车辆的预期加速度；获取车辆的当前加速度；第二控制器将马达扭矩指令值与预设值进行比较；以及基于比较结果来判断第一控制器或第二控制器发生故障。
在一个实施例中，判断第一控制器或第二控制器发生故障可以包括：当马达扭矩指令值超过预设值第二时间以上时，判断第一控制器发生故障。
在一个实施例中，该方法可以进一步包括：当判断第一控制器发生故障时，将用于驱动马达的扭矩设置为0。
在一个实施例中，该方法可以进一步包括：在将用于驱动马达的扭矩设置为0之后，控制液压制动。
在一个实施例中，第二控制器将马达扭矩指令值与预设值进行比较可以进一步包括：当马达扭矩指令值未超过预设值时，第一控制器将预期加速度与当前加速度进行比较。
在一个实施例中，判断第一控制器或第二控制器发生故障可以包括：当当前加速度超过预期加速度时，第一控制器判断第二控制器发生故障。
在一个实施例中，该方法可以进一步包括：当判断第二控制器发生故障时，控制电池管理***以关闭电池的主继电器。
在一个实施例中，该方法可以进一步包括：在控制以关闭电池的主继电器之后，控制液压制动。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其它目的、特征及优点将变得更加明显：
图1是示出根据本公开的实施例的车辆暴冲控制装置的配置的视图；
图2A和图2B是根据本公开的实施例的可以判断第一控制器的故障的车辆驾驶曲线图；
图3A和图3B是根据本公开的实施例的可以判断第二控制器的故障的车辆驾驶曲线图；
图4是示出根据本公开的实施例的车辆暴冲控制方法的流程图；以及
图5示出执行根据本公开的实施例的方法的计算***。
具体实施方式
在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开的一些实施例。在将附图标记添加到每个附图的组件时，应注意的是，相同或等同的组件即使显示在其它附图上也由相同的附图标记表示。此外，在描述本公开的实施例时，在确定对相关已知配置或功能的详细描述阻碍对本公开的实施例的理解时，将省略对相关已知配置或功能的详细描述。
在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等术语。这些术语仅旨在将组件与其它组件区分开，并且这些术语不限制组件的性质、顺序或次序。除非另有定义，否则本文中使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与相关领域的语境含义一致的含义，并且除非在本文中以理想或过于形式化的意义明确定义，否则将不以这种理想或过于形式化的意义解释。
图1是示出根据本公开的实施例的车辆暴冲控制装置的配置的视图。
如图1所示，根据本公开的实施例的车辆暴冲控制装置100可以包括传感器110、电池管理***(BMS)120、第一控制器130和第二控制器140。这里，第一控制器130可以包括车辆控制单元(VCU)，第二控制器140可以包括马达控制单元(MCU)。
传感器110可以感测车辆的信息。这里，车辆的信息可以包括车辆的驾驶信息。例如，传感器110可以感测用户对加速器踏板的踩下程度，以及由此引起的车辆的行驶速度、加速度等。为此，传感器110可以包括加速器踏板传感器、速度传感器和加速度传感器。
电池管理***120可以监测电池(未示出)的电压、电流和温度，将电池保持在最佳状态，并计算电池的可用电力和电池的充电状态(SOC)信息。
第一控制器130可以包括车辆控制单元(VCU)，并且可以控制用于车辆行驶的整体操作。为此，第一控制器130可以从传感器110接收用户对加速器踏板的踩下程度以计算驾驶员所需扭矩，并且可以从传感器110接收车辆的速度等以计算行驶负载。这里，驾驶员所需扭矩优选被理解为驾驶员的意愿，并且行驶负载可以表示车辆承受的阻力。另外，第一控制器130可以基于驾驶员所需扭矩和行驶负载来计算驱动马达所需的马达扭矩指令值。第一控制器130在计算马达扭矩指令值时反映行驶负载以抵消车辆承受的阻力，从而可以按照驾驶员的意愿来驱动马达。这里，马达扭矩指令值优选被理解为用于驱动马达的指令值。因此，第一控制器130可以将驾驶员所需扭矩计算为马达扭矩指令值与行驶负载之和。
另外，第一控制器130可以基于通过反映行驶负载的马达扭矩指令值所驱动的车辆速度变化(预定时间期间的速度变化)的计算值来计算车辆的预期加速度。另外，第一控制器130可以基于马达扭矩指令值来计算马达的预期角加速度。
第二控制器140可以包括马达控制单元(MCU)，并且可以控制用于驱动马达的整体操作。第二控制器140可以接收从第一控制器130计算的马达扭矩指令值，并且可以基于接收的马达扭矩指令值控制以驱动马达。另外，第二控制器140可以计算基于接收的马达扭矩指令值驱动的马达的驱动扭矩和角加速度。
在下文中，将更详细地描述用于车辆暴冲控制装置判断是否发生车辆暴冲的第一控制器130和第二控制器140的操作。在电动车辆的情况下，当第一控制器130或第二控制器140发生故障时，会发生车辆暴冲。因此，根据实施例，可以基于第一控制器130或第二控制器140是否发生故障来判断是否发生车辆暴冲。此外，可以由第二控制器140判断第一控制器130是否发生故障，可以由第一控制器130判断第二控制器140是否发生故障。
根据实施例，第一控制器130可以将预期加速度与由传感器110感测的车辆的当前加速度进行比较，并且基于比较结果来判断第二控制器140是否发生故障。具体地，当当前加速度超过预期加速度时，第一控制器130可以判断第二控制器140发生故障。根据实施例，当判断当前加速度超过预期加速度第一时间以上时，第一控制器130可以判断第二控制器140发生故障。即，当第二控制器140不基于马达扭矩指令值来控制马达的驱动而是控制马达以瞬时最大输出驱动时，由传感器110感测的当前加速度会超过由第一控制器130计算的预期加速度。此外，当判断当前加速度超过预期加速度的时间保持第一时间以上时，第一控制器130可以判断第二控制器140发生故障。根据另一实施例，当判断由传感器110感测的车辆的当前加速度超过公差范围常数α与由第一控制器130计算的预期加速度之和时，第一控制器130可以判断第二控制器140发生故障。这里，公差范围常数可以由开发者设置。
另外，第二控制器140可以将从第一控制器130接收的马达扭矩指令值与预设值进行比较，并且基于比较结果来判断第一控制器130是否发生故障。具体地，当从第一控制器130接收的马达扭矩指令值超过预设值第二时间以上时，第二控制器140可以判断第一控制器130发生故障。这里，预设值可以是用于判断马达扭矩指令值是否是不能控制马达的值的基准值。当从第一控制器130接收的马达扭矩指令值超过预设值时，马达扭矩指令值会超出正常控制范围。如上所述，当接收到超出正常控制范围的马达扭矩指令值时，第二控制器140可以判断第一控制器130发生故障。
在下文中，将更详细地描述根据本公开的实施例的用于在车辆暴冲控制装置判断车辆暴冲之后阻止车辆暴冲的第一控制器130和第二控制器140的操作。
当通过上述操作判断第二控制器140发生故障时，第一控制器130可以控制电池管理***120以关闭电池的主继电器。即，第一控制器130可以判断由于第二控制器140的故障而导致马达被异常控制，从而第一控制器130可以关闭电池的主继电器以实质上切断用于驱动马达的电源。由于电源的切断，第一控制器130会停止马达的行为，并且切断电源的马达无法向驱动轮传递额外的动力，从而可以阻止车辆暴冲。另外，第一控制器130可以进一步控制液压制动以阻止车辆暴冲。
当通过上述操作判断第一控制器130发生故障时，第二控制器140可以不利用从第一控制器130接收的马达扭矩指令值来控制马达。即，因为第二控制器140可以判断由于第一控制器130的故障而导致接收到异常马达扭矩指令值，所以第二控制器140可以不利用接收的马达扭矩指令值来控制马达。另外，第二控制器140可以将用于驱动马达的扭矩设置为“0”来控制马达，从而马达可以不向驱动轮传递额外的动力。这可以阻止车辆暴冲。另外，第二控制器140可以附加地控制液压制动以阻止车辆暴冲。
图2A和图2B是根据本公开的实施例的可以判断第一控制器的故障的车辆驾驶曲线图。
如图2A所示，第二控制器140可以基于用于正常控制马达的驱动的马达扭矩指令值，将可正常控制马达的驱动的范围判断为“A”。另外，可以将“A”范围之外的区域“B”判断为不可正常控制马达的驱动的范围。因此，当从第一控制器130接收的马达扭矩指令值在“A”范围内时，第二控制器140可以判断可正常控制马达的驱动。
此外，如图2B所示，第二控制器140可以判断对于从第一控制器130接收的马达扭矩指令值具有“A”范围之外的区域“B”中的值的X区间，马达扭矩指令值异常。在这种情况下，第二控制器140可以判断第一控制器130发生故障。
图3A和图3B是根据本公开的实施例的可以判断第二控制器的故障的车辆驾驶曲线图。
如图3A所示，当车辆通过基于可以正常控制马达的驱动的马达扭矩指令值驱动马达来行驶时，第一控制器130可以将计算的预期加速度表示为“P1”。这里，APS打开时间点优选被理解为用户踩下加速器踏板的时间。
此外，如图3B所示，当尽管第一控制器130将可以正常控制马达的驱动的马达扭矩指令值传送到第二控制器140，但不基于马达扭矩指令值驱动马达并且第二控制器140控制马达以瞬时最大输出驱动，因此由传感器110感测的车辆的当前加速度为“P2”时，当前加速度在“X＇”区间中超过预期加速度，从而第一控制器130可以判断第二控制器140发生故障。
图4是示出根据本公开的实施例的车辆暴冲控制方法的流程图。
如图4所示，第一控制器130可以计算马达扭矩指令值，并且基于计算的马达扭矩指令值来计算车辆的预期加速度和马达的预期角加速度(S110)。在S110中，第一控制器130可以从传感器110接收用户对加速器踏板的踩下程度并计算驾驶员所需扭矩。此外，第一控制器130可以从传感器110接收车辆的速度等以计算行驶负载。这里，驾驶员所需扭矩优选被理解为驾驶员的意愿，并且行驶负载可以表示车辆承受的阻力。另外，第一控制器130可以基于驾驶员所需扭矩和行驶负载来计算驱动马达所需的马达扭矩指令值。另外，第一控制器130可以基于通过马达扭矩指令值驱动的车辆速度变化(预定时间期间的速度变化)的计算值来计算车辆的预期加速度。另外，第一控制器130可以基于马达扭矩指令值来计算马达的预期角加速度。
第二控制器140计算基于从第一控制器130接收的马达扭矩指令值驱动的马达的马达扭矩和角加速度(S120)。
第一控制器130获取由传感器110感测的车辆的当前加速度(S130)。
第二控制器140可以将从第一控制器130接收的马达扭矩指令值与预设值进行比较，并判断从第一控制器130接收的马达扭矩指令值是否超过预设值第二时间以上(S140)。这里，预设值可以是用于判断马达扭矩指令值是否是不能控制马达的值的基准值。
当在S140中从第一控制器130接收的马达扭矩指令值超过预设值第二时间以上(是)时，第二控制器140可以判断第一控制器130发生故障(S150)。
当判断第一控制器130发生故障时，第二控制器140控制以打开应急灯(S160)，并且第二控制器140将马达扭矩设置为0(S170)。即，在S170中，第二控制器140可以不以在S110中由第一控制器130计算的马达扭矩指令值来控制马达，而是通过将马达扭矩设置为0来控制马达以防止马达将额外的动力传递到驱动轮，从而阻止车辆暴冲。另外，第二控制器140可以控制液压制动以阻止车辆暴冲(S180)。
另一方面，当在S140中第二控制器140判断从第一控制器130接收的马达扭矩指令值未超过预设值第二时间以上(否)时，第一控制器130将在S110中计算的预期加速度与由传感器110感测的车辆的当前加速度进行比较，并判断当前加速度是否超过预期加速度(S190)。在S190中，第一控制器130可以判断在S130中获取的车辆的当前加速度是否超过公差范围常数α与由第一控制器130计算的预期加速度之和。
当在S190中判断当前加速度超过预期加速度(是)时，第一控制器130判断第二控制器140发生故障(S200)。另一方面，当在S190中判断当前加速度未超过预期加速度(否)时，第一控制器130再次执行S110。
当判断第二控制器140发生故障时，第一控制器130可以控制以打开应急灯(S210)，并且控制电池管理***120以关闭电池的主继电器(S220)。在S220中，第一控制器130可以判断由于第二控制器140的故障而导致马达被异常控制，从而第一控制器130可以关闭电池的主继电器以实质上切断用于驱动马达的电源。由于电源的切断，第一控制器130可以停止马达的行为，并且切断电源的马达无法将额外的动力传递到驱动轮，从而可以阻止车辆暴冲。另外，第一控制器130可以进一步控制液压制动以阻止车辆暴冲(S180)。
图5示出执行根据本公开的实施例的方法的计算***。
参照图5，计算***1000可以包括通过总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
处理器1100可以是中央处理单元(CPU)或处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的半导体装置。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括ROM(只读存储器)1310和RAM(随机存取存储器)1320。
因此，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的操作可以直接实施为硬件或由处理器1100执行的软件模块或硬件和软件模块的组合。软件模块可以驻留在诸如RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移除磁盘和CD-ROM的存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)中。示例性存储介质可以联接到处理器1100，并且处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以将信息记录在存储介质中。可选地，存储介质可以与处理器1100集成。处理器和存储介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端中。在另一种情况下，处理器和存储介质可以作为单独的组件驻留在用户终端中。
以上描述仅说明了本公开的技术思想，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开的基本特征的情况下进行各种修改和改变。
因此，提供本公开中公开的实施例以解释本公开的宗旨和范围，但不限制本公开的宗旨和范围，使得本公开的宗旨和范围不受实施例的限制。本公开的范围应基于所附权利要求书来解释，并且在等同于权利要求书的范围内的所有技术思想都应包括在本公开的范围内。
根据本公开的实施例的车辆暴冲控制装置和方法可以判断引起车辆暴冲的控制器并基于判断结果来阻止车辆暴冲，从而提高驾驶员的安全。
上文中，尽管参照示例性实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是本公开所属领域的技术人员可以在不脱离所附权利要求书要求保护的本公开的宗旨和范围的情况下对本公开进行各种修改和改变。

Claims (18)

1.一种车辆暴冲控制装置，所述装置包括：
传感器，用于感测车辆的当前加速度；
第一控制器，计算用于驱动马达的马达扭矩指令值，基于所述马达扭矩指令值来计算所述车辆的预期加速度，并且将所述预期加速度与所述当前加速度进行比较；以及
第二控制器，将所述马达扭矩指令值与预设值进行比较。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述第一控制器基于所述预期加速度与所述当前加速度的比较结果来判断所述第二控制器是否发生故障。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
当所述当前加速度超过所述预期加速度第一时间以上时，所述第一控制器判断所述第二控制器发生故障。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，
当判断所述第二控制器发生故障时，所述第一控制器控制电池管理***即BMS以关闭电池的主继电器。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，
所述第一控制器在关闭所述电池的主继电器之后控制液压制动。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述第二控制器基于所述马达扭矩指令值与所述预设值的比较结果来判断所述第一控制器是否发生故障。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，
当所述马达扭矩指令值超过所述预设值第二时间以上时，所述第二控制器判断所述第一控制器发生故障。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，
当判断所述第一控制器发生故障时，所述第二控制器不利用从所述第一控制器接收的所述马达扭矩指令值来控制所述马达。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，
当判断所述第一控制器发生故障时，所述第二控制器将用于驱动所述马达的扭矩设置为0。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，
所述第二控制器在将用于驱动所述马达的扭矩设置为0之后控制液压制动。
11.一种车辆暴冲控制方法，所述方法包括：
第一控制器计算用于驱动马达的马达扭矩指令值，并基于所述马达扭矩指令值来计算车辆的预期加速度；
获取所述车辆的当前加速度；
第二控制器将所述马达扭矩指令值与预设值进行比较；以及
基于比较结果来判断所述第一控制器或所述第二控制器发生故障。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
判断所述第一控制器或所述第二控制器发生故障包括：
当所述马达扭矩指令值超过所述预设值第二时间以上时，判断所述第一控制器发生故障。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
当判断所述第一控制器发生故障时，将用于驱动所述马达的扭矩设置为0。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
在将用于驱动所述马达的扭矩设置为0之后，控制液压制动。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述第二控制器将所述马达扭矩指令值与预设值进行比较进一步包括：
当所述马达扭矩指令值未超过所述预设值时，所述第一控制器将所述预期加速度与所述当前加速度进行比较。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，
判断所述第一控制器或所述第二控制器发生故障包括：
当所述当前加速度超过所述预期加速度时，所述第一控制器判断所述第二控制器发生故障。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
当判断所述第二控制器发生故障时，控制电池管理***以关闭电池的主继电器。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
在控制以关闭所述电池的主继电器之后，控制液压制动。
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