本發(fā)明涉及大學(xué)生電動(dòng)方程式汽車大賽領(lǐng)域，針對(duì)電動(dòng)賽車提出了一整套更加穩(wěn)定、可靠并且更加安全的一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的行車策略及其電控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

大學(xué)生方程式賽車比賽已在中國(guó)開展了七年之久，隨著賽事的興起，相比于以往傳統(tǒng)的油車賽事，電動(dòng)方程式以其卓越的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及行業(yè)趨勢(shì)，受到了更多高校的青睞。根據(jù)賽事規(guī)則，參賽電車需要先通過(guò)相關(guān)安全性檢查才能繼續(xù)參加后續(xù)動(dòng)態(tài)賽事。而目前國(guó)內(nèi)的高校電動(dòng)賽車隊(duì)多以符合規(guī)則要求為目的，并未做更多的安全性考量和相關(guān)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通常整車電控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)如下：電機(jī)/電機(jī)控制器、動(dòng)力電池、液晶儀表、整車控制器、加速/制動(dòng)踏板總成。主要控制流程如下：整車控制器采集加速踏板和制動(dòng)踏板的模擬信號(hào)，通過(guò)相關(guān)算法計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩并以can的方式將信號(hào)傳輸給電機(jī)控制器，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制；動(dòng)力電池主要負(fù)責(zé)電機(jī)的能量供給；液晶儀表負(fù)責(zé)顯示電機(jī)、電池以及整車的相關(guān)狀態(tài)信息。一般的電控系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是控制模式單一，無(wú)法針對(duì)特定的比賽項(xiàng)目對(duì)整車進(jìn)行控制，可靠性較差。為解決以上問(wèn)題，提高整車性能，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的電控系統(tǒng)在達(dá)到基本比賽規(guī)則要求的同時(shí)，采取了額外的安全措施，使整車電控系統(tǒng)更加安全可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的行車策略及其電控系統(tǒng)，使得整車電控系統(tǒng)更加安全可靠本發(fā)明在符合規(guī)則要求的基礎(chǔ)上，并能夠記錄整車電控系統(tǒng)存在的隱患，另外增加的“行車切換模式”在盡量不干涉駕駛員意圖的情況下，更加合理的消耗電能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的行車策略，包括如下步驟，

s1、電動(dòng)方程式賽車上電：閉合高壓、低壓主控開關(guān)，同時(shí)按下待駛開關(guān)按鈕，此時(shí)啟動(dòng)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)；通過(guò)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后，整車控制器控制電機(jī)控制器觸發(fā)內(nèi)部預(yù)充電回路的預(yù)充接觸器進(jìn)行上電；待電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，斷開預(yù)充接觸器，閉合主接觸器，整車進(jìn)入待駛狀態(tài)；

s2、電動(dòng)方程式賽車正常行車過(guò)程：正常行車通過(guò)模式切換開關(guān)進(jìn)行模式切換，包括動(dòng)力性模式、經(jīng)濟(jì)性模式，其中，

動(dòng)力性模式：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與加速踏板位置成正比關(guān)系，根據(jù)采集的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，即可得出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，而后判斷駕駛員需求轉(zhuǎn)矩是否大于實(shí)時(shí)地面最大附著力，若是，則輸出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，若否則輸出實(shí)時(shí)地面最大附著力對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩；

經(jīng)濟(jì)性模式：通過(guò)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩，而后，采集加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，得到駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，并計(jì)算駕駛員需求轉(zhuǎn)矩與電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩的差值，將所得差值、動(dòng)力電池荷電狀態(tài)作為模糊控制的兩個(gè)輸入變量，模糊控制的輸出端為電機(jī)的修正轉(zhuǎn)矩，最后將駕駛員需求轉(zhuǎn)矩減去修正轉(zhuǎn)矩即得到電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

s3、電動(dòng)方程式賽車下電：電動(dòng)方程式賽車車速為零，按下下電開關(guān)后，此時(shí)啟動(dòng)下電故障自檢環(huán)節(jié)：首先，進(jìn)行加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)，并記錄存在故障；其次，進(jìn)行制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)，并記錄存在故障；下電故障自檢完成后，整車控制器控制電機(jī)控制器觸發(fā)內(nèi)部預(yù)放電回路。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在步驟s1中，所述加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)具體實(shí)現(xiàn)如下：

駕駛員緩慢將加速踏板從原始位置踩至極限位置，整車控制器記錄單位踏板行程內(nèi)所采樣到的模擬信號(hào)數(shù)值，當(dāng)采集到全部模擬信號(hào)數(shù)值后，首先將采集的最大、最小值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的最大、最小值作比對(duì)，判斷是否超出閾值，若超出閾值則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電；同時(shí)，將加速踏板上兩路加速踏板傳感器各自采集的信號(hào)數(shù)值相減，判斷誤差是否超過(guò)閾值，若超出閾值則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電；最后，將各個(gè)單位踏板行程內(nèi)采樣到的模擬信號(hào)數(shù)值與各個(gè)單位踏板行程內(nèi)的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，若差值超出閾值范圍的個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)，或者個(gè)別采樣模擬信號(hào)數(shù)值與相應(yīng)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的差值超過(guò)閾值，則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在步驟s3中，所述制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)具體實(shí)現(xiàn)如下：

駕駛員踩下制動(dòng)踏板，整車控制器在完成加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后的5秒內(nèi)，若無(wú)法檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)，則認(rèn)為制動(dòng)信號(hào)失效，并記錄故障。

本發(fā)明還提供了一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的電控系統(tǒng)，包括整車控制器、電機(jī)控制器、電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、動(dòng)力電池、12v低壓電瓶、傳感器模塊、bspd裝置；所述整車控制器分別與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、傳感器模塊連接，所述電機(jī)控制器與電機(jī)連接，所述電池管理系統(tǒng)與動(dòng)力電池連接，所述動(dòng)力電池經(jīng)電機(jī)控制器為電機(jī)供電，所述12v低壓電瓶用于為整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、bspd裝置供電，所述傳感器模塊還與所述bspd裝置連接，所述bspd裝置用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)方程式賽車的安全制動(dòng)；所述傳感器模塊包括用于采集加速踏板位置信號(hào)的兩路加速踏板傳感器、用于采集制動(dòng)踏板信號(hào)的制動(dòng)踏板傳感器、用于采集車速的車速傳感器；所述整車控制器能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)方程式賽車上電傳感器自檢環(huán)節(jié)、下電傳感器自檢故障存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述上電傳感器自檢環(huán)節(jié)即啟動(dòng)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述下電傳感器自檢故障存儲(chǔ)環(huán)節(jié)包括加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)、制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)；其中，

加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)，并記錄故障；

制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)：駕駛員踩下制動(dòng)踏板，整車控制器在完成加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后的5秒內(nèi)，若無(wú)法檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)，則認(rèn)為制動(dòng)信號(hào)失效，并記錄故障。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述整車控制器還能夠?qū)崿F(xiàn)行車模式的切換包括動(dòng)力性模式、經(jīng)濟(jì)性模式，其中，

動(dòng)力性模式：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與加速踏板位置成正比關(guān)系，根據(jù)采集的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，即可得出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，而后判斷駕駛員需求轉(zhuǎn)矩是否大于實(shí)時(shí)地面最大附著力，若是，則輸出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，若否則輸出實(shí)時(shí)地面最大附著力對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩；

經(jīng)濟(jì)性模式：通過(guò)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩，而后，采集加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，得到駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，并計(jì)算駕駛員需求轉(zhuǎn)矩與電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩的差值，將所得差值、動(dòng)力電池荷電狀態(tài)作為模糊控制的兩個(gè)輸入變量，模糊控制的輸出端為電機(jī)的修正轉(zhuǎn)矩，最后將駕駛員需求轉(zhuǎn)矩減去修正轉(zhuǎn)矩即得到電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述bspd裝置包括繼電器a、繼電器b、延時(shí)繼電器，其中，繼電器a的控制線圈一端與12v低壓電瓶一端連接，另一端經(jīng)繼電器b的常開開關(guān)與12v低壓電瓶另一端連接，繼電器b的控制線圈與繼電器a的常開開關(guān)構(gòu)成回路，延時(shí)繼電器的控制線圈兩端分別與12v低壓電瓶的兩端連接，延時(shí)繼電器的常開開關(guān)的兩端與繼電器b的常開開關(guān)兩端連接。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括與所述整車控制器連接的行駛模式切換開關(guān)、液晶儀表、冷卻系統(tǒng)、高壓激活指示燈裝置、啟動(dòng)鳴笛裝置，所述液晶儀表、冷卻系統(tǒng)、高壓激活指示燈裝置、啟動(dòng)鳴笛裝置均由所述12v低壓電瓶供電。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述整車控制器上包括cana、canb兩組can接口，以實(shí)現(xiàn)整車控制器通過(guò)cana接口與電機(jī)控制器的can接口、電池管理系統(tǒng)的can接口連至總線，整車控制器通過(guò)canb接口與液晶儀表連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明在符合規(guī)則要求的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新開發(fā)“上電傳感器自檢環(huán)節(jié)”，使得整車電控系統(tǒng)更加安全可靠；

2、本發(fā)明在符合規(guī)則要求的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新開發(fā)“下電傳感器自檢故障存儲(chǔ)環(huán)節(jié)”，記錄整車電控系統(tǒng)存在的隱患；

3、本發(fā)明增加行車模式，在盡量不干涉駕駛員意圖的情況下，更加合理的消耗電能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電控結(jié)構(gòu)拓?fù)涫疽鈭D。

圖2為本發(fā)明can網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明上電流程示意圖。

圖4為本發(fā)明下電流程示意圖。

圖5為本發(fā)明行車模式切換流程圖。

圖6為本發(fā)明模糊控“轉(zhuǎn)矩差值”制隸屬函數(shù)及模糊推理。

圖7為本發(fā)明模糊控“soc”制隸屬函數(shù)。

圖8為本發(fā)明模糊控“修正轉(zhuǎn)矩”制隸屬函數(shù)。

圖9為本發(fā)明的bspd設(shè)計(jì)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。

本發(fā)明的一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的行車策略，包括如下步驟，

s1、電動(dòng)方程式賽車上電：閉合高壓、低壓主控開關(guān)，同時(shí)按下待駛開關(guān)按鈕，此時(shí)啟動(dòng)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)；通過(guò)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后，整車控制器控制電機(jī)控制器觸發(fā)內(nèi)部預(yù)充電回路的預(yù)充接觸器進(jìn)行上電；待電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，斷開預(yù)充接觸器，閉合主接觸器，整車進(jìn)入待駛狀態(tài)；

s2、電動(dòng)方程式賽車正常行車過(guò)程：正常行車通過(guò)模式切換開關(guān)進(jìn)行模式切換，包括動(dòng)力性模式、經(jīng)濟(jì)性模式，其中，

動(dòng)力性模式：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與加速踏板位置成正比關(guān)系，根據(jù)采集的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，即可得出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，而后判斷駕駛員需求轉(zhuǎn)矩是否大于實(shí)時(shí)地面最大附著力，若是，則輸出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，若否則輸出實(shí)時(shí)地面最大附著力對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩；

經(jīng)濟(jì)性模式：通過(guò)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩，而后，采集加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，得到駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，并計(jì)算駕駛員需求轉(zhuǎn)矩與電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩的差值，將所得差值、動(dòng)力電池荷電狀態(tài)作為模糊控制的兩個(gè)輸入變量，模糊控制的輸出端為電機(jī)的修正轉(zhuǎn)矩，最后將駕駛員需求轉(zhuǎn)矩減去修正轉(zhuǎn)矩即得到電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；

s3、電動(dòng)方程式賽車下電：電動(dòng)方程式賽車車速為零，按下下電開關(guān)后，此時(shí)啟動(dòng)下電故障自檢環(huán)節(jié)：首先，進(jìn)行加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)，并記錄存在故障；其次，進(jìn)行制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)，并記錄存在故障；下電故障自檢完成后，整車控制器控制電機(jī)控制器觸發(fā)內(nèi)部預(yù)放電回路。

在步驟s1中，所述加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)具體實(shí)現(xiàn)如下：

駕駛員緩慢將加速踏板從原始位置踩至極限位置，整車控制器記錄單位踏板行程內(nèi)所采樣到的模擬信號(hào)數(shù)值，當(dāng)采集到全部模擬信號(hào)數(shù)值后，首先將采集的最大、最小值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的最大、最小值作比對(duì)，判斷是否超出閾值，若超出閾值則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電；同時(shí)，將加速踏板上兩路加速踏板傳感器各自采集的信號(hào)數(shù)值相減，判斷誤差是否超過(guò)閾值，若超出閾值則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電；最后，將各個(gè)單位踏板行程內(nèi)采樣到的模擬信號(hào)數(shù)值與各個(gè)單位踏板行程內(nèi)的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，若差值超出閾值范圍的個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)，或者個(gè)別采樣模擬信號(hào)數(shù)值與相應(yīng)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的差值超過(guò)閾值，則不觸發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行預(yù)充上電。

在步驟s3中，所述制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)具體實(shí)現(xiàn)如下：

駕駛員踩下制動(dòng)踏板，整車控制器在完成加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后的5秒內(nèi)，若無(wú)法檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)，則認(rèn)為制動(dòng)信號(hào)失效，并記錄故障。

本發(fā)明還提供了一種大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的電控系統(tǒng)，包括整車控制器、電機(jī)控制器、電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、動(dòng)力電池、12v低壓電瓶、傳感器模塊、bspd裝置；所述整車控制器分別與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、傳感器模塊連接，所述電機(jī)控制器與電機(jī)連接，所述電池管理系統(tǒng)與動(dòng)力電池連接，所述動(dòng)力電池經(jīng)電機(jī)控制器為電機(jī)供電，所述12v低壓電瓶用于為整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、bspd裝置供電，所述傳感器模塊還與所述bspd裝置連接，所述bspd裝置用于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)方程式賽車的安全制動(dòng)；所述傳感器模塊包括用于采集加速踏板位置信號(hào)的兩路加速踏板傳感器、用于采集制動(dòng)踏板信號(hào)的制動(dòng)踏板傳感器、用于采集車速的車速傳感器；所述整車控制器能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)方程式賽車上電傳感器自檢環(huán)節(jié)、下電傳感器自檢故障存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。

所述上電傳感器自檢環(huán)節(jié)即啟動(dòng)加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)。

所述下電傳感器自檢故障存儲(chǔ)環(huán)節(jié)包括加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)、制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)；其中，

加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)：通過(guò)將加速踏板從初始位置緩慢踩致極限位置，判斷整車控制器經(jīng)加速踏板傳感器所采集到的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值比較的差值是否在可接受范圍內(nèi)，并記錄故障；

制動(dòng)自檢環(huán)節(jié)：駕駛員踩下制動(dòng)踏板，整車控制器在完成加速踏板傳感器自檢環(huán)節(jié)后的5秒內(nèi)，若無(wú)法檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)，則認(rèn)為制動(dòng)信號(hào)失效，并記錄故障。

所述整車控制器還能夠?qū)崿F(xiàn)行車模式的切換包括動(dòng)力性模式、經(jīng)濟(jì)性模式，其中，

動(dòng)力性模式：電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與加速踏板位置成正比關(guān)系，根據(jù)采集的加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，即可得出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，而后判斷駕駛員需求轉(zhuǎn)矩是否大于實(shí)時(shí)地面最大附著力，若是，則輸出駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，若否則輸出實(shí)時(shí)地面最大附著力對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩；

經(jīng)濟(jì)性模式：通過(guò)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，根據(jù)電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩，而后，采集加速踏板模擬信號(hào)數(shù)值，得到駕駛員需求轉(zhuǎn)矩，并計(jì)算駕駛員需求轉(zhuǎn)矩與電機(jī)效率map查詢最佳效率轉(zhuǎn)矩的差值，將所得差值、動(dòng)力電池荷電狀態(tài)作為模糊控制的兩個(gè)輸入變量，模糊控制的輸出端為電機(jī)的修正轉(zhuǎn)矩，最后將駕駛員需求轉(zhuǎn)矩減去修正轉(zhuǎn)矩即得到電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。

所述bspd裝置包括繼電器a、繼電器b、延時(shí)繼電器，其中，繼電器a的控制線圈一端與12v低壓電瓶一端連接，另一端經(jīng)繼電器b的常開開關(guān)與12v低壓電瓶另一端連接，繼電器b的控制線圈與繼電器a的常開開關(guān)構(gòu)成回路，延時(shí)繼電器的控制線圈兩端分別與12v低壓電瓶的兩端連接，延時(shí)繼電器的常開開關(guān)的兩端與繼電器b的常開開關(guān)兩端連接。

還包括與所述整車控制器連接的行駛模式切換開關(guān)、液晶儀表、冷卻系統(tǒng)、高壓激活指示燈裝置、啟動(dòng)鳴笛裝置，所述液晶儀表、冷卻系統(tǒng)、高壓激活指示燈裝置、啟動(dòng)鳴笛裝置均由所述12v低壓電瓶供電。

所述整車控制器上包括cana、canb兩組can接口，以實(shí)現(xiàn)整車控制器通過(guò)cana接口與電機(jī)控制器的can接口、電池管理系統(tǒng)的can接口連至總線，整車控制器通過(guò)canb接口與液晶儀表連接。

以下為本發(fā)明的具體實(shí)例。

本實(shí)例提供一種基于fsec大學(xué)生電動(dòng)方程式賽車的電控系統(tǒng)及其相關(guān)的控制策略，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)方程式賽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定、同時(shí)多樣化的控制。

本實(shí)施例中，高壓系統(tǒng)方面，驅(qū)動(dòng)電池高壓線與電機(jī)控制器相連，電機(jī)控制器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟姴鬟f給電機(jī)，電機(jī)輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。低壓方面，如附圖1所示，12v低壓電瓶分別向整車控制器、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器、冷卻水泵、風(fēng)扇、啟動(dòng)鳴笛裝置、高壓激活指示燈、自制bspd裝置供電。制動(dòng)踏板傳感器、加速踏板傳感器、車速傳感器、以及行駛模式切換開關(guān)由整車控制器所提供的5v電壓供電。

本實(shí)施例中，如附圖1所示，整車控制器所采集的信號(hào)包括：加速踏板信號(hào)、制動(dòng)開關(guān)信號(hào)、車速信號(hào)，包括電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、液晶儀表之間的通信，而整車控制器所能控制的執(zhí)行器包括：冷卻水泵、電池風(fēng)扇。高壓激活指示燈裝置、和啟動(dòng)鳴笛裝置、bspd由相關(guān)的硬件電路進(jìn)行控制。整車控制器采集到的加速踏板信號(hào)和制動(dòng)踏板信號(hào)，通過(guò)相關(guān)內(nèi)置算法，得出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩以此控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。

本實(shí)施例中，如附圖2所示是整車電控系統(tǒng)can通訊網(wǎng)絡(luò)，主要包括電機(jī)/電機(jī)控制器、動(dòng)力電池bms、液晶顯示儀表。本發(fā)明將整車控制器、電機(jī)/電機(jī)控制器、動(dòng)力電池bms歸為一個(gè)can網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，液晶儀表和整車控制器之間的通訊單獨(dú)相連。在整車控制器上包含cana、canb兩組can接口，cana接口與電機(jī)控制器的can接口，以及電池管理系統(tǒng)的can接口連至總線，而canb接口單獨(dú)與液晶儀表相連接。這樣的連接方式區(qū)分了高速和低速can。

本實(shí)施例中，兩路加速踏板傳感器與制動(dòng)開關(guān)傳感器，均由整車控制器5v供電，并分別將信號(hào)線連至整車控制器的a/d轉(zhuǎn)換接口以及i/o口，用以將加速踏板模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)檢測(cè)制動(dòng)開關(guān)量。具體上電傳感器自檢算法流程附圖3。通過(guò)駕駛員緩慢將加速踏板從原始位置踩至極限位置，整車控制器將記錄單位踏板行程內(nèi)所采樣到的模擬數(shù)值，當(dāng)采集到全部數(shù)值后，首先將采集的最大、最小值與標(biāo)準(zhǔn)值的最大、最小值作比對(duì)，判斷是否超出閾值，若超出閾值則無(wú)法觸發(fā)預(yù)充進(jìn)行上電；同時(shí)，將兩路加速踏板傳感器各自采集的信號(hào)數(shù)值相減，判斷誤差是否超過(guò)閾值（加速踏板總成包含兩個(gè)位移傳感器），若超出閾值則停止上電；最后，將單位行程內(nèi)采樣到的信號(hào)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，若差值超出閾值范圍的個(gè)數(shù)，或者個(gè)別采樣點(diǎn)的差值過(guò)大，則停止上電。

本實(shí)施例中，附圖4是整車下電傳感器故障自檢流程示意圖。按下下電開關(guān)后，整車控制器采集到下電信號(hào)，通過(guò)駕駛員緩慢將加速踏板從原始位置踩至極限位置，整車控制器將記錄單位踏板行程內(nèi)所采樣到的模擬數(shù)值，當(dāng)采集到全部數(shù)值后，首先將采集的最大、最小值與標(biāo)準(zhǔn)值的最大、最小值作比對(duì)，判斷是否超出閾值，若超出閾值則整車控制器記錄故障；同時(shí)，將兩路加速踏板傳感器各自采集的信號(hào)數(shù)值相減，判斷誤差是否超過(guò)閾值（加速踏板總成包含兩個(gè)位移傳感器），若超出閾值則整車控制器記錄故障；最后，將單位行程內(nèi)采樣到的信號(hào)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，若差值超出閾值范圍的個(gè)數(shù)，或者個(gè)別采樣點(diǎn)的差值過(guò)大，則整車控制器記錄故障。而制動(dòng)信號(hào)部分需要駕駛員踩下制動(dòng)踏板，整車控制器在檢測(cè)完加速踏板信號(hào)后的5秒內(nèi)，若無(wú)法檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)，則認(rèn)為制動(dòng)信號(hào)失效。在下一次的上電過(guò)程當(dāng)中，盡管上電時(shí)傳感器自檢正常，整車可正常上電，但整車控制器依舊會(huì)通過(guò)儀表顯示提醒駕駛員存在隱患。

本實(shí)施例中，在行車過(guò)程當(dāng)中，電控系統(tǒng)通過(guò)“模式切換開關(guān)”進(jìn)行模式切換。模式共分兩種：動(dòng)力性模式、經(jīng)濟(jì)性模式。首先在動(dòng)力性模式當(dāng)中，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與加速踏板位置成正比關(guān)系，是標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)扭矩map標(biāo)定。但是實(shí)時(shí)的最大輸出轉(zhuǎn)矩受到“驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)”的限制，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速、地面正壓力、地面狀況整車控制器計(jì)算出實(shí)時(shí)最大驅(qū)動(dòng)力，限制電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，達(dá)到防止車輪打滑的效果。具體流程附圖5所示。而在經(jīng)濟(jì)模式當(dāng)中，本發(fā)明提出了一種將駕駛員需求轉(zhuǎn)矩和實(shí)時(shí)最佳效率轉(zhuǎn)矩作對(duì)比的思想：首先根據(jù)駕駛員踩踏加速踏板以及踩踏速率可得知駕駛員的需求轉(zhuǎn)矩，同時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速，查詢電機(jī)效率map可得出該轉(zhuǎn)速下電機(jī)最佳效率所對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)稱為電機(jī)最佳效率轉(zhuǎn)矩。將駕駛員意圖轉(zhuǎn)矩與電機(jī)理想轉(zhuǎn)矩做差后，將所得差值、動(dòng)力電池荷電狀態(tài)（soc）作為模糊控制的兩個(gè)輸入變量，最終模糊控制的輸出端為電機(jī)的修正轉(zhuǎn)矩，最后將駕駛員目標(biāo)轉(zhuǎn)矩減去修正轉(zhuǎn)矩即得到電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩控制策略在針對(duì)耐久賽方面，能使駕駛員在比賽時(shí)更加合理的使用電量，同時(shí)很好的反映了駕駛員的加速意圖。在隸屬函數(shù)當(dāng)中，“轉(zhuǎn)矩差值”輸入項(xiàng)范圍為0~60n/m，模糊語(yǔ)言值為：差值很?。╪b）、差值較?。╪s）、差值中等（zo）、差值較大（ps）、差值很大（pb）。差值很?。╪b）、差值很大（pb）采用梯形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[001020]和[40506060]，差值較小（ns）、差值中等（zo）、差值較大（ps）采用三角形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[102030]、[203040]、[304050]。具體的駕駛員意圖轉(zhuǎn)矩和最佳電機(jī)效率轉(zhuǎn)矩差值隸屬函數(shù)，附圖6；“soc”輸入項(xiàng)范圍為0~1，模糊語(yǔ)言值為：?。╯）、中（o）、大（b）。小（s）、大（b）采用梯形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[000.20.5]和[0.50.811]，中（o）采用三角形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[0.20.50.8]。具體的動(dòng)力電池荷電狀態(tài)（soc）隸屬函數(shù)，附圖7；“修正轉(zhuǎn)矩”輸出項(xiàng)范圍為0~30n/m，模糊語(yǔ)言值為：修正值很?。╪b）、修正值較?。╪s）、修正值中等（zo）、修正值較大（ps）、修正值很大（pb）。修正值很?。╪b）、修正值很大（pb）采用梯形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[00510]和[20253030]，修正值較?。╪s）、修正值中等（zo）、修正值較大（ps）采用三角形隸屬函數(shù)，對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)為[51015]、[101520]、[152025]。具體的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩隸屬函數(shù)，附圖8。以及具體模糊推理規(guī)則見表1。

本實(shí)施例中，為符合2017中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽規(guī)則要求：當(dāng)用力制動(dòng)并且電機(jī)控制器依舊輸出正向電流時(shí)，安全回路必須由一個(gè)獨(dú)立非編程電路斷開，并只能由低壓主控開關(guān)重置。本發(fā)明設(shè)計(jì)自主開發(fā)bspd(制動(dòng)可靠性裝置)附圖9所示。主要原理是：兩個(gè)常閉（通電后閉合）繼電器互鎖，即繼電器a的“控制路”和“被控路”分別和繼電器b的“被控路”和“控制路”相連，以此來(lái)達(dá)到規(guī)則“保持?jǐn)嚅_”的要求，其次在繼電器b的“控制路”并聯(lián)延時(shí)斷開繼電器（通電一段時(shí)間后才斷開）的“被控路”，延時(shí)繼電器保證了該機(jī)構(gòu)可以正常啟動(dòng)。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。