CN114103837A - 一种电动公共交通车辆的安全保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种电动公共交通车辆的安全保护方法和装置，该安全保护方法的电动公共交通车辆的整车控制器分别与动力源、高压继电器、电机控制器、车门继电器、应急灯继电器、油门和刹车连接，该高压继电器分别与该动力源和电机控制器连接，该电机控制器与电机连接，该车门继电器与车门连接，该应急灯继电器与应急灯连接，该电动公共交通车辆上还设置有应急开关，该应急开关与该整车控制器连接；当该应急开关被触发时，发送应急信号给该整车控制器控制车辆进入应急模式，该应急模式中该整车控制器直接控制该高压继电器、车门继电器、应急灯继电器和该电机控制器，整车不再受驾驶员控制。本发明还提供了采用上述安全保护方法的电动公共交通车辆的安全保护装置。

Description

一种电动公共交通车辆的安全保护方法和装置

技术领域

本发明涉及电动公共交通车辆，特别涉及一种电动公共交通车辆的安全保护方法和装置。

背景技术

随着能源与环境问题日益严重，国家大力发展新能源汽车，尤其是纯电动公共交通车辆，市场推广较快。新能源车辆的核心控制单元是整车控制器，它控制车辆可以根据驾驶员的意图正常行驶。但是，随着人们生活节奏逐渐加快，人们的压力也越来越大；同时新能源车辆的市场占有率也越来越高。如何保证人们的出行安全是公共交通的重点工作，因为电动车辆有整车控制器，当车辆出现威胁公共安全的事故时，如果驾驶员没有采取及时有效的措施，或者说驾驶员自身的安全也存在危险的时候，整车会因为没有额外的安全保护措施，导致车上乘客处于一种危险的环境之中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种电动公共交通车辆的安全保护方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电动公共交通车辆的安全保护方法，所述电动公共交通车辆的整车控制器分别与动力源、高压继电器、电机控制器、车门继电器、应急灯继电器、油门和刹车连接，所述高压继电器分别与所述动力源和电机控制器连接，所述电机控制器与电机连接，所述车门继电器与车门连接，所述应急灯继电器与应急灯连接，其中，所述电动公共交通车辆上还设置有应急开关，所述应急开关与所述整车控制器连接；

其中，当所述应急开关被触发时，发送应急信号给所述整车控制器控制车辆进入应急模式，所述应急模式中所述整车控制器直接控制所述高压继电器、车门继电器、应急灯继电器和所述电机控制器，整车不再受驾驶员控制。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述应急模式中，所述整车控制器中断整车动力输出或采取整车最大制动回馈，并检测所述动力源的电流信息、所述整车控制器等待时间或车速，当检测到所述动力源的电流小于或等于设定电流值或所述整车控制器等待时间小于或等于阈值时，所述整车控制器控制所述高压继电器切断整车高压并控制所述应急灯继电器打开所述应急灯；且当检测到所述车速低于设定车速值或所述整车控制器等待时间小于或等于所述阈值时，所述整车控制器控制所述车门继电器打开所述车门。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述设定电流值为0.3A，所述设定车速值为15km/h，所述阈值为2秒。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述应急开关包括第一应急开关和第二应急开关，所述第一应急开关和第二应急开关分别与所述整车控制器连接，当所述第一应急开关被触发，整车进入第一应急模式，当所述第二应急开关被触发，整车进入第二应急模式。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述第一应急模式中，所述整车控制器输出零扭矩和关闭IGBT模块指令给所述电机控制器，所述电机控制器控制所述电机输出零扭矩以中断整车动力输出；当检测到所述动力源的电流小于0.3A或者整车控制器等待2秒时，所述整车控制器发送断开指令给所述高压接触器切断整车高压，并发送闭合指令给所述应急灯继电器打开应急灯；且当检测到车速低于15km/h或整车控制器等待2秒时，所述整车控制器发送硬线指令给车门控制继电器打开车门。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述整车控制器根据所述电机的转速计算车速，所述车速采用如下公式计算：

整车车速＝0.377*轮胎半径(m)*电机转速(rpm)/后桥速比。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述第二应急模式中，所述整车控制器输出电机最大制动扭矩给所述电机控制器，所述电机控制器控制所述电机输出最大制动回馈扭矩以使整车快速制动；当检测到所述动力源的电流小于0.3A或所述整车控制器等待2秒，所述整车控制器发送断开指令给高压继电器切断整车高压，并发送闭合指令给应急灯继电器打开应急灯。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，当同时触发所述第一应急开关和第二应急开关时，整车进入所述第二应急模式。

上述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其中，所述整车控制器根据油门信号和车速进行二维查表确定目标驱动扭矩并输出给所述电机控制器，所述整车控制器根据刹车信号和车速进行二维查表获得目标制动扭矩并输出给所述电机控制器，所述电机控制器根据所述目标驱动扭矩或目标制动扭矩控制电机输出扭矩。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种电动公共交通车辆的安全保护装置，其中，采用上述的电动公共交通车辆的安全保护方法对车辆进行安全保护。

本发明的技术效果在于：

本发明在车辆出现威胁公共安全的事故时，在电动公共交通车辆上采取安全应急保护机制，车上乘客可根据整车的危险状态，选择按下不同的应急开关，使车辆进入整车控制器安全控制模式，避免或者减少了因为突发状况导致车辆失去控制，从而保护广大司乘人员的人身安全，减少司乘人员的伤亡。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明整车控制信号走向示意图；

图2为本发明一实施例的方法流程图。

其中，附图标记

1 整车控制器

2 动力源

3 高压继电器

4 电机控制器

5 车门继电器

6 应急灯继电器

7 第一应急开关

8 第二应急开关

9 油门

10 刹车

11 电机

12 车门

13 应急灯

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本发明整车控制信号走向示意图。本发明的电动公共交通车辆的安全保护装置，包括整车控制器1、动力源2、高压继电器3、电机控制器4、车门继电器5、应急灯继电器6、油门9、刹车10，还包括应急开关，所述应急开关与所述整车控制器1连接，本实施例中该应急开关包括第一应急开关7和第二应急开关8，所述第一应急开关7和第二应急开关8分别与所述整车控制器1连接，该整车控制器1分别与动力源2、高压继电器3、电机控制器4、车门继电器5、应急灯继电器6、油门9和刹车10连接，所述高压继电器3分别与所述动力源2和电机控制器4连接，所述电机控制器4与电机11连接，所述车门继电器5与车门12连接，所述应急灯继电器6与应急灯13连接。其中，当所述应急开关被触发时，发送应急信号给所述整车控制器1控制车辆进入应急模式，所述应急模式中所述整车控制器1直接控制所述高压继电器3、车门继电器5、应急灯继电器6和所述电机控制器4，整车不再受驾驶员控制。

该电动公共交通车辆的电驱动***与外部的电气接口包括高压部分、低压部分和通信接口三部分。车辆启动过程中，整车控制器1通过硬线输出高压接触器闭合信号，整车高压上电完成。车辆正常运行时，驾驶员控制油门9信号和刹车10信号给到整车控制器1，同时整车控制器1计算车速信号，当车辆出现公共安全事故时，乘客根据当前车辆不同的紧急状况，按下不同的应急开关，车辆进入安全保护机制，辅助车上乘客进入安全地带。

车辆行驶时，车辆驾驶员操作的油门9踏板和刹车10踏板输出硬线信号进入整车控制器1，车辆乘客操作第一应急开关7的硬线信号和第二应急开关8的硬线信号进入整车控制器1。整车控制器1分别输出硬线信号给到高压接触器、车门继电器5和应急灯继电器6，车门继电器5和应急灯继电器6均为低压继电器；动力源2通常选动力电池，可通过CAN网络输出电流信息到整车控制器1。电机控制器4通过CAN网络输出电机11转速到整车控制器1，轮胎半径和后桥速比属于车辆固定参数，计算整车车速(km/h)＝0.377*轮胎半径(m)*电机11转速(rpm)/后桥速比。同时整车控制器1通过CAN网络输出电机11目标转矩、IGBT控制状态到电机控制器4；动力源2和电机控制器4通过高压继电器3进行高压连接，电机控制器4和电机11之间用高压连接。

车辆启动过程中，整车控制器1通过硬线输出高压接触器闭合信号，整车高压上电完成。车辆正常运行时，驾驶员控制油门9信号和刹车10信号给到整车控制器1，整车控制器1根据油门9信号和整车车速进行二维查表输出整车需求驱动扭矩给到电机控制器4，或者整车控制器1根据刹车10信号和整车车速进行二维查表输出整车需求制动扭矩给到电机控制器4，电机控制器4根据接收到的目标驱动扭矩或者目标制动扭矩控制电机11输出扭矩。

参见图2，图2为本发明一实施例的方法流程图。本发明的电动公共交通车辆的安全保护方法，在所述应急模式中，所述整车控制器1中断整车动力输出或采取整车最大制动回馈，并检测所述动力源2的电流信息、所述整车控制器1等待时间或车速，当检测到所述动力源2的电流小于或等于设定电流值或所述整车控制器1等待时间小于或等于阈值时，所述整车控制器1控制所述高压继电器3切断整车高压并控制所述应急灯继电器6打开所述应急灯13；当检测到所述车速低于设定车速值或所述整车控制器1等待时间小于或等于所述阈值时，所述整车控制器1控制所述车门继电器5打开所述车门12。本实施例的所述设定电流值为0.3A，所述设定车速值为15km/h，所述阈值为2秒。

当按下第一应急开关7，即所述第一应急开关7被触发，整车进入第一应急模式，所述整车控制器1通过CAN网络输出零扭矩和关闭IGBT模块指令给所述电机控制器4，所述电机控制器4控制所述电机11输出零扭矩，中断整车动力输出；同时当检测到所述动力源2的电流小于0.3A或者整车控制器1等待2秒时，所述整车控制器1通过硬线信号给所述高压接触器发送断开指令切断整车高压，并给所述应急灯13低压继电器发送闭合指令打开应急灯13；当检测到车速低于15km/h或整车控制器1等待2秒时，所述整车控制器1给车门12控制继电器发送硬线指令打开车门12。

当按下第二应急开关8，即所述第二应急开关8被触发，整车进入第二应急模式，所述整车控制器1输出电机11最大制动扭矩信息到所述电机控制器4，所述电机控制器4控制所述电机11输出整车最大制动回馈扭矩，使整车以最快的方式进行制动，当同时检测到所述动力源2的电流小于0.3A或所述整车控制器1等待2秒，所述整车控制器1通过硬线信号发送断开指令给高压继电器3切断整车高压，并发送闭合指令给应急灯继电器6打开应急灯13。其中，当同时触发所述第一应急开关7和第二应急开关8时，整车进入所述第二应急模式。

本实施例中，所述整车控制器1根据所述电机11的转速计算车速，当检测到所述车速低于15km/h或所述整车控制器1等待2秒时，所述整车控制器1发送硬线指令给车门12控制继电器打开车门12。所述车速采用如下公式计算：

整车车速＝0.377*轮胎半径(m)*电机11转速(rpm)/后桥速比。

其中，所述整车控制器1可根据油门9信号和车速进行二维查表确定目标驱动扭矩并输出给所述电机控制器4，所述整车控制器1根据刹车10信号和所述车速进行二维查表获得目标制动扭矩并输出给所述电机控制器4，所述电机控制器4根据所述目标驱动扭矩或目标制动扭矩控制所述电机11输出扭矩。

车辆正常运行过程中，当车辆出现着火、***事故时，乘客可按下第一应急开关7，整车控制器1接收到第一应急开关7的信号，此时车辆进入第一应急模式，整车控制器1通过CAN网络输出零扭矩给到电机控制器4，同时整车控制器1输出关闭IGBT模块的指令给到电机控制器4，电机控制器4控制电机11输出零扭矩，整车动力输出被中断。接下来整车控制器1通过CAN网络接收来自于电池的电流，当检测到电池电流小于0.3A或者整车控制器1等待2秒，整车控制器1通过硬线信号给高压接触器发送断开指令，切断整车高压，同时整车控制器1给应急灯继电器6发送闭合指令打开应急灯13。整车控制器1根据电机11转速计算整车车速，当检测到整车车速低于15km/h或者整车控制器1等待2秒，整车控制器1给车门12控制继电器发动硬线指令，打开车门12，保护动作完成。

当车辆出现交通事故并且驾驶员意外时，乘客可按下第二应急开关8，整车控制器1接收到第二应急开关8的信号，此时车辆进入第二应急模式，整车控制器1通过CAN网络输出电机11最大制动扭矩给到电机控制器4，电机控制器4控制电机11进入最大制动回馈状态辅助刹车10。接下来整车控制器1接收来自于电池的电流信号，当检测到电池电流小于0.3A或者整车控制器1等待2秒，整车控制器1通过硬线信号给高压接触器发送断开指令，切断整车高压，同时整车控制器1给应急灯继电器6发送闭合指令打开应急灯13。整车控制器1根据电机11转速计算整车车速，当检测到车速低于15km/h或者整车控制器1等待2秒，整车控制器1给车门12控制继电器发动硬线指令，打开车门12，保护动作完成。当第一应急开关7和第二应急开关8同时被按下，整车控制器1优先执行第二应急开关8被按下的保护动作。

在本发明一实施例中，整车控制器1还需判断整车处于哪种类型的应急模式，不同的应急模式下，整车控制器1判断高压断开的时间需求是有区别的。当车辆出现着火、***故障时，整车需要紧急断开高压，避免造成更大的危险。当车辆出现交通事故并且驾驶员意外时，整车进入最大制动回馈状态辅助刹车10，尽电机11***最大能力帮助车辆缩短停车时间。当车速低于15km/h或者整车控制器1判断2秒以后，整车控制器1控制车门继电器5打开车辆车门12，减少司乘人员的伤亡。

本发明可根据当前车辆出现的紧急状况，比如着火、***、车辆事故、驾驶员意外等多种外界变化因素时，在电动公共交通车辆上采取安全应急保护机制，车上乘客可根据整车的危险状态，选择按下不同的应急开关，使车辆进入整车控制器安全控制模式，避免或者减少了因为突发状况导致车辆失去控制，从而保护广大司乘人员的人身安全，减少司乘人员的伤亡。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动公共交通车辆的安全保护方法，所述电动公共交通车辆的整车控制器分别与动力源、高压继电器、电机控制器、车门继电器、应急灯继电器、油门和刹车连接，所述高压继电器分别与所述动力源和电机控制器连接，所述电机控制器与电机连接，所述车门继电器与车门连接，所述应急灯继电器与应急灯连接，其特征在于，所述电动公共交通车辆上还设置有应急开关，所述应急开关与所述整车控制器连接；

其中，当所述应急开关被触发时，发送应急信号给所述整车控制器控制车辆进入应急模式，所述应急模式中所述整车控制器直接控制所述高压继电器、车门继电器、应急灯继电器和所述电机控制器，整车不再受驾驶员控制。

2.如权利要求1所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述应急模式中，所述整车控制器中断整车动力输出或采取整车最大制动回馈，并检测所述动力源的电流信息、所述整车控制器等待时间或车速，当检测到所述动力源的电流小于或等于设定电流值或所述整车控制器等待时间小于或等于阈值时，所述整车控制器控制所述高压继电器切断整车高压并控制所述应急灯继电器打开所述应急灯；且当检测到所述车速低于设定车速值或所述整车控制器等待时间小于或等于所述阈值时，所述整车控制器控制所述车门继电器打开所述车门。

3.如权利要求2所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述设定电流值为0.3A，所述设定车速值为15km/h，所述阈值为2秒。

4.如权利要求3所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述应急开关包括第一应急开关和第二应急开关，所述第一应急开关和第二应急开关分别与所述整车控制器连接，当所述第一应急开关被触发，整车进入第一应急模式，当所述第二应急开关被触发，整车进入第二应急模式。

5.如权利要求4所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述第一应急模式中，所述整车控制器输出零扭矩和关闭IGBT模块指令给所述电机控制器，所述电机控制器控制所述电机输出零扭矩以中断整车动力输出；当检测到所述动力源的电流小于0.3A或者整车控制器等待2秒时，所述整车控制器发送断开指令给所述高压接触器切断整车高压，并发送闭合指令给所述应急灯继电器打开应急灯；且当检测到车速低于15km/h或整车控制器等待2秒时，所述整车控制器发送硬线指令给车门控制继电器打开车门。

6.如权利要求5所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述整车控制器根据所述电机的转速计算车速，所述车速采用如下公式计算：

整车车速＝0.377*轮胎半径(m)*电机转速(rpm)/后桥速比。

7.如权利要求4、5或6所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述第二应急模式中，所述整车控制器输出电机最大制动扭矩给所述电机控制器，所述电机控制器控制所述电机输出最大制动回馈扭矩以使整车快速制动；当检测到所述动力源的电流小于0.3A或所述整车控制器等待2秒，所述整车控制器发送断开指令给高压继电器切断整车高压，并发送闭合指令给应急灯继电器打开应急灯。

8.如权利要求7所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，当同时触发所述第一应急开关和第二应急开关时，整车进入所述第二应急模式。

9.如权利要求7所述的电动公共交通车辆的安全保护方法，其特征在于，所述整车控制器根据油门信号和车速进行二维查表确定目标驱动扭矩并输出给所述电机控制器，所述整车控制器根据刹车信号和车速进行二维查表获得目标制动扭矩并输出给所述电机控制器，所述电机控制器根据所述目标驱动扭矩或目标制动扭矩控制电机输出扭矩。

10.一种电动公共交通车辆的安全保护装置，其特征在于，采用上述权利要求1-9中任意一项所述的电动公共交通车辆的安全保护方法对车辆进行安全保护。

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