[发明专利]车用电机转矩安全关断系统及其方法

说明书

本发明涉及一种车用电机转矩安全关断系统及其方法，包括两条关断路径和单片机异常检测部分，单片机异常检测部分用于检测单片机异常状态，并根据检测结果输出相应的安全状态控制信息，第一关断路径、第二关断路径用于执行车用电机转矩关断控制，且第一关断路径和第二关断路径在单片机正常工作时，由单片机控制，在单片机异常时，由单片机异常检测部分控制。采用该车用电机转矩安全关断系统及其方法，由于其使用了单片机异常检测部分，通过逻辑门电路使安全状态控制信息在单片机正常工作时不对关断部分造成影响，在单片机异常时具有最高的关断控制优先级，能够实现安全可靠的车用电机转矩关断，原理简单，效果极佳。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及电动汽车的车用电机转矩控制领域，具体是指一种车用电机转矩安全关断系统及其方法。

背景技术

随着新能源汽车的快速大量普及，随之而来的安全问题也越来越突出，在汽车控制中，转矩输出异常可能导致车辆非预期加速，或非预期紧急刹车，从而有可能导致车祸的发生，存在很大的安全隐患。对于纯电动汽车而言，车用电机是唯一的转矩输出装置，车用电机控制器是车用电机运行的灵魂，因此车用电机控制器的正常工作也关乎转矩是否能够正常输出。

目前车用电机控制器的方案主要是由控制器和驱动器组成，其中控制器通过接收整车控制器的转矩指令，以此作为依据，按照指令对驱动器进行控制，然后驱动器将信号进行放大，并输出到车用电机以驱动车用电机运行，实现车用电机控制。

目前的车用电机控制器大部分都只能实现车用电机控制的功能，但是不具备车用电机输出实际转矩的监视能力。目前的车用电机控制器在检测到车用电机出现过温过流故障的时候，会进行降功率输出，即降低转矩输出，但是有时候如果IGBT本身出现故障，或者驱动电路本身出现故障，或者控制算法运行故障的时候，转矩是无法降低的，降功率输出只能在有限范围内保护器件，而不能保障人身的安全，因此需要一种安全关断的方法，能够使车辆运行安全。

当车用电机实际输出转矩与请求不符的时候，比如说，非预期输出转矩过大，非预期输出转矩反向，在车辆静止的时候输出转矩，都有可能会导致车辆失控，从而造成危害事件，因此，当检测到车用电机实际输出转矩与请求不符的时候，需要对车用电机输出进行关断。

对车用电机进行关断的方法有两种：一种是将车用电机三相与高压断开，一种是将车用电机三相进行短路。

针对这两种方式，现有技术中有以下三种解决方案：

(1)将车用电机三相与高压断开，见图1，这种方式在车用电机高速运行的时候会产生很大的制动转矩，急速制动有可能会造成危害，同时也会产生很大反电动势，从而造成IGBT模块损坏，维修成本很高；

(2)将车用电机三相进行短路：见图2，这种方式在低速的时候会产生一个很大制动转矩；

(3)在车用电机高速运行的时候执行三相主动短路，在低速的时候执行三相断开。

综合分析，第三种方式是最优的关断方式，但是，第三种方式增加了系统的复杂度，进行关断的程序要求要能精准的测量车用电机的转速，如果测量不准确，导致在高速的时候执行了第一种方案，那么可能造成器件的损坏，有一定的风险。而第二种方案虽然可能造成一个制动转矩，但是由于对车用电机转矩的异常进行处理的时候是在车辆低速运行的时候，并且持续时间很短，对车辆来说是相对安全的。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点、能实现安全关断、不会由于单片机异常引起安全关断功能异常的车用电机转矩安全关断系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明的车用电机转矩安全关断系统及其方法具有如下构成：

该车用电机转矩安全关断系统，其主要特点是，具有单片机异常检测部分和关断部分，控制该车用电机的单片机依次连接单片机异常检测部分、关断部分和车用电机，所述的单片机与关断部分也直接连接，且