一种电动汽车、应急行车控制装置及方法

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车、应急行车控制装置及方法。

背景技术

随着新能源汽车技术推进，电动汽车的市场占有率越来越高。配套交流异步电动机或交流永磁同步电机的电动汽车，都装有反馈汽车运行速度的编码器，正常运行中，通过该编码器可以判断车辆运行状况，对驱动器和配套电动机均有保护作用。但电动汽车的控制系统一旦在运行中检测到无编码器反馈信号，那么电机驱动器将停止驱动异步电动机或永磁同步电机，以达到相互保护的效果。然后相互保护的目标达到了，但电动汽车却无法行驶，给车辆送修带来了很大困难。

据调查了解，此类故障时常发生，占电动汽车售后故障中的70％以上。而在此类故障中，占极少数(10％以下)为机械卡壳故障，导致电动机堵转，是驱动器和配套电动机相互保护的目标。而其余绝大多数(90％以上)是由于电机速度编码器损坏或线路故障引起，造成车辆无法行驶，给车辆送修带来了巨大困难，耗费了大量的人力物力。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电动汽车、应急行车控制装置及方法，以在电动汽车无法运行时，通过应急处理实现对电动车量的应急控制，便于车辆的送修，节约人力物力。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种电动汽车，包括：控制系统、原配编码器、应急开关和电动汽车应急行车控制装置，所述应急开关连接在所述控制系统和所述原配编码器之间，以及，所述应急开关还连接在所述控制系统与所述电动汽车应急行车控制装置之间，所述应急开关，用于通过状态切换，激活所述电动汽车应急行车控制装置与所述控制系统的通信连接，切断所述控制系统与原配编码器的通信连接，以使所述电动汽车从正常状态切换至应急状态，其中，所述电动汽车处于所述正常状态时，所述控制系统与所述原配编码器通信连接，基于所述原配编码器的输出信号对所述电动汽车实现行车控制；所述电动汽车应急行车控制装置，用于从所述控制系统处接收行车控制信号，并输出与所述行车控制信号对应的虚拟编码信号，其中，所述行车控制信号包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项，所述虚拟编码信号为所述电动汽车应急行车控制装置基于所述行车控制信号和预设对应关系对所述原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号；所述控制系统，用于接收所述虚拟编码信号，以基于所述虚拟编码信号实现对所述应急状态下的所述电动汽车的行车控制。

在本申请实施例中，通过在电动汽车中增设应急开关和电动汽车应急行车控制装置，应急开关连接在控制系统和原配编码器之间，以及，应急开关还连接在控制系统与电动汽车应急行车控制装置之间，通过应急开关的状态切换，能够激活电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，并切断控制系统与原配编码器的通信连接，以使电动汽车从正常状态(控制系统与原配编码器通信连接，基于原配编码器的输出信号对电动汽车实现行车控制)切换至应急状态。应急状态下，电动汽车应急行车控制装置从控制系统处接收行车控制信号，并输出与行车控制信号(包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项)对应的虚拟编码信号(电动汽车应急行车控制装置基于行车控制信号和预设对应关系对原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)。而控制系统可以接收虚拟编码信号，以基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。这样的方式，可以在原配编码器出现故障导致电动汽车停运时，通过应急开关切断控制系统与原配编码器的通信连接，利用电动汽车应急行车控制装置基于行车控制信号模拟出相应的虚拟编码信号，反馈给控制系统，从而实现对电动汽车的应急控制。这样可以在电动汽车无法运行时(通常由编码器故障引起)便于车辆的送修，节约人力物力。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电动汽车还包括学习开关，所述电动汽车应急行车控制装置还与所述原配编码器连接，所述学习开关，用于同时激活所述控制系统与所述电动汽车应急行车控制装置通信连接，以及，所述控制系统与所述原配编码器通信连接；所述电动汽车应急行车控制装置，还用于从所述控制系统处接收所述行车控制信号，以及，从所述原配编码器处接收所述输出信号，以便所述电动汽车应急行车控制装置基于所述行车控制信号和所述输出信号建立对应的所述预设对应关系。

在该实现方式中，通过学习开关控制电动汽车应急行车控制装置与控制系统和原配编码器的通信连接，从而能够获取到该电动汽车的行车控制信号和原配编码器的输出信号，以此作为数据基础，建立起行车控制信号与输出信号对应的预设对应关系，从而使得预设对应关系能够适应于各种型号的电动汽车、编码器等，大大提高电动汽车应急行车控制装置的适用性，使得电动汽车的应急控制功能能够具有很好的稳定性。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电动汽车还包括：油门踏板、挡位调节机构，所述油门踏板和所述挡位调节机构设置在所述电动汽车的驾驶舱内，且分别与所述控制系统连接，所述油门踏板，用于基于用户的踩踏操作生成相应的油门信号，并发送给所述控制系统；所述挡位调节机构，用于基于用户的挡位调节操作生成相应的挡位信号，并发送给所述控制系统；对应的，所述控制系统，还用于基于所述油门信号确定出对应的油门量信号，基于所述挡位信号确定出对应的所述前进信号或所述后退信号。

在该实现方式中，电动汽车还包括油门踏板、挡位调节机构，分别用于基于用户的操作生成相应的信号(油门信号和挡位信号)，并发送给控制系统，而控制系统可以基于油门信号确定出对应的油门量信号，基于挡位信号确定出对应的前进信号或后退信号，以便作为控制电动汽车运行的基础。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述应急开关包含应急开关操作键和信号选择单元，应急开关操作键设置在所述电动汽车的驾驶舱内，所述信号选择单元连接在所述控制系统和所述原配编码器之间，以及，所述信号选择单元还连接在所述控制系统与所述电动汽车应急行车控制装置之间，所述应急开关操作键，用于基于用户的应急切换操作，生成应急信号传送给所述信号选择单元；所述信号选择单元，用于接收所述应急信号，并基于所述应急信号切换通信连接路径：接通所述电动汽车应急行车控制装置与所述控制系统的通信连接，切断所述控制系统与原配编码器的通信连接。

在该实现方式中，应急开关包含应急开关操作键和信号选择单元，应急开关操作键设置在电动汽车的驾驶舱内，信号选择单元连接在控制系统和原配编码器之间，以及，信号选择单元还连接在控制系统与电动汽车应急行车控制装置之间。应急开关操作键可以基于用户的应急切换操作，生成应急信号传送给信号选择单元，而信号选择单元可以接收应急信号，并基于应急信号切换通信连接路径(接通电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，切断控制系统与原配编码器的通信连接)。这样可以简单而稳定地实现对电动汽车应急状态的切换，非常方便且可靠。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述电动汽车还包括驱动控制装置、驱动电机和温度传感器，所述驱动控制装置分别与所述原配编码器和所述温度传感器连接，所述原配编码器和所述温度传感器分别与所述驱动电机连接，所述原配编码器，用于检测所述驱动电机的运行情况以输出相应的信号，以便所述控制系统基于所述原配编码器的输出信号控制所述驱动控制装置，从而实现对所述电动汽车的行车控制；所述驱动控制装置，用于接收所述控制系统下发的控制指令，并基于所述控制指令控制所述驱动电机的运行。

在该实现方式中，通过原配编码器检测驱动电机的运行情况以输出相应的信号，以便控制系统基于原配编码器的输出信号控制驱动控制装置，从而实现对电动汽车的行车控制；而驱动控制装置，可以接收控制系统下发的控制指令，并基于控制指令控制驱动电机的运行。这样的方式可以稳定地实现电动汽车的运行控制。

第二方面，本申请实施例提供一种电动汽车应急行车控制装置，应用于第一方面或第一方面可能的实现方式中任意一项所述的电动汽车，包括：控制单元、信号输入单元、脉冲信号转换单元，所述控制单元分别与所述信号输入单元、所述脉冲信号转换单元连接，所述信号输入单元，与所述控制系统连接，用于从所述控制系统处接收所述前进信号或所述后退信号；所述控制单元，与所述控制系统连接，用于从所述控制系统处接收所述油门量信号，从所述信号输入单元处接收所述前进信号或所述后退信号，以及，还用于基于所述前进信号、所述油门量信号和所述预设对应关系，输出对应的脉冲信号，或者，基于所述后退信号、所述油门量信号和所述预设对应关系，输出对应的脉冲信号；所述脉冲信号转换单元，与所述控制系统连接，用于从所述控制单元处接收所述脉冲信号，并输出与所述脉冲信号对应的所述虚拟编码信号至所述控制系统。

在本申请实施例中，电动汽车应急行车控制装置包括控制单元、信号输入单元、脉冲信号转换单元，控制单元分别与信号输入单元、脉冲信号转换单元连接，这样能够通过信号输入单元接收前进信号或后退信号，以便确认行车控制信号是需要控制电动汽车前进或者后退(以便控制单元确定电机的运转方向)。而控制单元可以结合行车信号(前进信号和油门量信号，或者，后退信号和油门量信号)和预设对应关系，准确确定出对应的脉冲信号，而脉冲信号转换单元可以从控制单元处接收脉冲信号，将脉冲信号转换成相应的虚拟编码信号，并输出虚拟编码信号至控制系统。由此可以通过简单、准确而可靠的方式对行车控制信号进行响应(即将虚拟编码信号输出给控制系统)，从而可以不对控制系统做调整，能够通过附加件的方式为电动汽车新增应急行车的功能，大大降低了成本和开发难度，有利于推广。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述电动汽车应急行车控制装置还包括：电源供电单元，与所述控制系统的电源连接，用于对所述控制系统的电源进行变压和/或稳压后为所述电动汽车应急行车控制装置供电。

在该实现方式中，通过设计电源供电单元，可以通过控制系统的电源作为电源，进行变压、稳压后可以对电动汽车应急行车控制装置供电，这样的方式非常方便可靠，且不需要花费太多精力设计保护电路，即可通过控制系统的电路保护模块实现相应的电源保护功能。

第三方面，本申请实施例提供一种电动汽车应急行车控制方法，应用于第一方面或第一方面可能的实现方式中任一项所述的电动汽车中的所述应急开关，所述方法包括：基于用户对所述应急开关的应急操作生成应急信号；根据所述应急信号激活所述电动汽车应急行车控制装置与所述控制系统的通信连接，切断所述控制系统与原配编码器的通信连接，以使所述电动汽车从所述正常状态切换至所述应急状态，以在所述应急状态下实现所述控制系统对所述电动汽车的行车控制。

在该实现方式中，通过应急开关，基于用户对应急开关的应急操作生成应急信号，根据应急信号激活电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，切断控制系统与原配编码器的通信连接，以使电动汽车从正常状态切换至应急状态，以在应急状态下实现控制系统对电动汽车的行车控制。这样能够通过简单的控制方式(一键控制)，实现应急功能的开启，从而便于操作，且能够可靠地实现对电动汽车的应急行车控制功能的切换。

第四方面，本申请实施例提供一种电动汽车应急行车控制方法，应用于第一方面或第一方面可能的实现方式中任一项所述的电动汽车中的所述电动汽车应急行车控制装置，或者，应用于第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式中所述的电动汽车应急行车控制装置，所述方法包括：从所述控制系统处获取所述行车控制信号，其中，所述行车控制信号包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项；根据所述行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号，其中，所述虚拟编码信号用于表征对所述原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号；将所述虚拟编码信号输出至所述控制系统，以使所述控制系统基于所述虚拟编码信号实现对所述应急状态下的所述电动汽车的行车控制。

在本申请实施例中，通过电动汽车应急行车控制装置(或其中的控制单元)从控制系统处获取行车控制信号；再根据行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号(虚拟编码信号用于表征对原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)；而后将虚拟编码信号输出至控制系统，以使控制系统基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。这样能够基于行车控制信号和预设对应关系确定出对应的虚拟编码信号，从而反馈给控制系统，通过极为简单和可靠的方式，即可使得控制系统基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述电动汽车应急行车控制装置包括控制单元、信号输入单元、脉冲信号转换单元，所述从所述控制系统处获取所述行车控制信号，包括：通过所述信号输入单元，从所述控制系统处接收所述前进信号或所述后退信号，并将所述前进信号或所述后退信号发送给所述控制单元；对应的，所述根据所述行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号，则包括：通过所述控制单元，基于所述前进信号、所述油门量信号和所述预设对应关系，输出对应的脉冲信号至所述脉冲信号转换单元，或者，基于所述后退信号、所述油门量信号和所述预设对应关系，输出对应的脉冲信号至所述脉冲信号转换单元；通过所述脉冲信号转换单元，将所述脉冲信号转换为相应的所述虚拟编码信号。

结合第四方面，在第四方面的第二种可能的实现方式中，得到所述预设对应关系的方式为：通过将包含有所述行车信号与所述原配编码器输出信号之间对应关系的函数或列表预存至所述控制单元中，以得到所述预设对应关系；或者，通过所述控制单元从所述控制系统处获取所述行车控制信号，以及，从所述原配编码器处获取与所述行车控制信号对应的输出信号，并通过所述控制单元基于所述行车控制信号和对应的所述输出信号，建立所述行车控制信号与所述输出信号之间的对应关系，从而得到所述预设对应关系。

在该实现方式中，既可以通过将包含有行车信号与原配编码器输出信号之间对应关系的函数或列表预存至控制单元中，以得到预设对应关系；也可以通过控制单元从控制系统处获取行车控制信号，以及，从原配编码器处获取与行车控制信号对应的输出信号，并通过控制单元基于行车控制信号和对应的输出信号，建立行车控制信号与输出信号之间的对应关系，从而得到预设对应关系。通过方式一可以简单地实现预设对应关系的确定，无需进行额外的硬件设计，能够节约成本，精简电动汽车应急行车控制装置的结构。而方式二则可以实时且针对性地收集电动汽车的相应数据，更能够考虑到各种电动汽车之间的差异性，且适应性和准确性更强，有利于提升电动汽车应急行车控制装置的可靠性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种具有应急行车控制功能的电动汽车的控制连接示意图。

图2为本申请实施例提供的一种应急开关中信号选择单元的示意图。

图3为本申请实施例提供的一种电动汽车应急行车控制装置的示意图。

图4为本申请实施例提供的一种电动汽车应急行车控制装置的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种图主控单元与电源供电单元的电路图。

图6为本申请实施例提供的一种信号输入单元的电路图。

图7为本申请实施例提供的一种脉冲信号转换单元的电路图。

图8为本申请实施例提供的一种应用于电动汽车中应急开关的电动汽车应急行车控制方法的流程图。

图9为本申请实施例提供的一种应用于电动汽车应急行车控制装置的电动汽车应急行车控制方法的流程图。

图标：100-电动汽车；110-控制系统；120-应急开关；130-电动汽车应急行车控制装置；131-信号输入单元；132-控制单元；133-脉冲信号转换单元；134-电源供电单元；140-原配编码器；150-油门踏板；160-挡位调节机构；170-驱动控制装置；180-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种具有应急行车控制功能的电动汽车的控制连接示意图。

在本实施例中，电动汽车100可以包括控制系统110、驱动控制装置170、原配编码器140、应急开关120、电动汽车应急行车控制装置130、温度传感器180、驱动电机(图1中并未示出)。

在本实施例中，应急开关120可以连接在控制系统110和原配编码器140之间，以及，应急开关120还连接在控制系统110与电动汽车应急行车控制装置130之间。在电动汽车100处于正常状态时，控制系统110与原配编码器140通信连接，可以基于原配编码器140的输出信号对电动汽车实现行车控制。在电动汽车100的编码器出现故障时，出于对驱动控制装置170(即驱动器)和配套电动机(即驱动电机)的相互保护，控制系统110一旦在运行中检测到无原配编码器140反馈的信号，驱动控制装置170将停止驱动异步电动机或永磁同步电机(即驱动电机)，以达到相互保护的效果，但电动汽车100无法运行，此时电动汽车100处于故障状态。

示例性的，应急开关120可以通过状态切换，激活电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110的通信连接，切断控制系统110与原配编码器140的通信连接，以使电动汽车100从正常状态切换至应急状态。

应急状态下，电动汽车应急行车控制装置130可以从控制系统110处接收行车控制信号(包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项)，并输出与行车控制信号对应的虚拟编码信号(电动汽车应急行车控制装置130基于行车控制信号和预设对应关系对原配编码器140的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)。而控制系统110可以接收虚拟编码信号，以基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车100的行车控制。

通过在电动汽车100中增设应急开关120和电动汽车应急行车控制装置130，应急开关120连接在控制系统110和原配编码器140之间，以及，应急开关120还连接在控制系统110与电动汽车应急行车控制装置130之间，通过应急开关120的状态切换，能够激活电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110的通信连接，并切断控制系统110与原配编码器140的通信连接，以使电动汽车100从正常状态(控制系统110与原配编码器140通信连接，基于原配编码器140的输出信号对电动汽车100实现行车控制)切换至应急状态。应急状态下，电动汽车应急行车控制装置130从控制系统110处接收行车控制信号，并输出与行车控制信号(包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项)对应的虚拟编码信号(电动汽车应急行车控制装置130基于行车控制信号和预设对应关系对原配编码器140的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)。而控制系统110可以接收虚拟编码信号，以基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车100的行车控制。这样的方式，可以在原配编码器140出现故障导致电动汽车100停运时，通过应急开关120切断控制系统110与原配编码器140的通信连接，利用电动汽车应急行车控制装置130基于行车控制信号模拟出相应的虚拟编码信号，反馈给控制系统110，从而实现对电动汽车100的应急控制。这样可以在电动汽车100无法运行时(通常由编码器故障引起)便于车辆的送修，节约人力物力。

在本实施例中，驱动控制装置170可以分别与原配编码器140和温度传感器180连接，原配编码器140和温度传感器180分别与驱动电机连接(此处温度传感器180与驱动电机连接实质上是指温度传感器180检测驱动电机的运行温度参数，而原配编码器140与驱动电机连接，是指原配编码器140检测驱动电机的运行情况以输出相应的信号)。

需要说明的是，在本实施例中，原配编码器140、温度传感器180等将检测的信号反馈给控制系统110的方式，可以均为通过反馈给驱动控制装置170，再通过驱动控制装置170反馈给控制系统110，也可以通过控制系统110与原配编码器140的直接通信，获取原配编码器140反馈的信号，此处不作限定。

示例性的，原配编码器140可以用于检测驱动电机的运行情况以输出相应的信号，以便控制系统110基于原配编码器140的输出信号控制驱动控制装置170，从而实现对电动汽车的行车控制。例如，控制系统110可以基于原配编码器140的输出信号以及行车控制信号，生成用于控制驱动控制装置170的控制指令(此处的行车控制信号可以是下一周期的信号，输出信号可以是上一周期的信号，二者之间可以相差一个控制周期，后文中涉及基于虚拟编码信号和行车控制信号确定控制指令时，仍然可以与此类似，相差一个控制周期，后文不再赘述)，并下发给驱动控制装置170，从而基于控制指令控制驱动电机的运行，实现对电动汽车的运行控制。这样的方式可以稳定地实现电动汽车的运行控制。

在本实施例中，电动汽车还可以包括油门踏板150和挡位调节机构160。油门踏板150和挡位调节机构160可以设置在电动汽车的驾驶舱内，且分别与控制系统110连接。

油门踏板150可以基于用户的踩踏操作生成相应的油门信号，并发送给控制系统110。所述挡位调节机构160可以基于用户的挡位调节操作生成相应的挡位信号，并发送给控制系统110。

对应的，控制系统110则还可以基于油门信号确定出对应的油门量信号，基于挡位信号确定出对应的前进信号或后退信号。此处的油门量信号即通过控制处理后的需要用来控制驱动控制装置170的信号，前进信号和后退信号同理。油门量信号可以体现在驱动电机的转速上，而前进信号和后退信号则可以体现在驱动电机的正转和反转上。

电动汽车还包括油门踏板150、挡位调节机构160，分别用于基于用户的操作生成相应的信号(油门信号和挡位信号)，并发送给控制系统110，而控制系统110可以基于油门信号确定出对应的油门量信号，基于挡位信号确定出对应的前进信号或后退信号，以便作为控制电动汽车运行的基础。

在本实施例中，电动汽车还可以包括学习开关。学习开关可以用于同时实现控制系统110与电动汽车应急行车控制装置130的通信连接，以及，控制系统110与原配编码器140的通信连接。那么，电动汽车应急行车控制装置130，还用于从控制系统110处接收行车控制信号，以及，从原配编码器140处接收输出信号，以便电动汽车应急行车控制装置130基于行车控制信号和输出信号建立对应的预设对应关系。

需要说明的是，此处的电动汽车应急行车控制装置130具有自学习功能(可以通过设置自学习程序、模型等来实现，不作限定)，从而可以采集行车控制信号和对应的原配编码器140的输出信号，从而建立起合适的对应关系(后文详细说明，此处暂不赘述)。

通过学习开关控制电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110和原配编码器140的通信连接，从而能够获取到该电动汽车的行车控制信号和原配编码器140的输出信号，以此作为数据基础，建立起行车控制信号与输出信号对应的预设对应关系，从而使得预设对应关系能够适应于各种型号的电动汽车、编码器等，大大提高电动汽车应急行车控制装置130的适用性，使得电动汽车的应急控制功能能够具有很好的稳定性。

另外，本实施例中的学习开关和应急开关120，可以是同一开关通过不同的操作实现不同的功能，也可以是分别的两个不同开关，此处不作限定。

在本实施例中，应急开关120可以包括应急开关120操作键和信号选择单元。应急开关120操作键可以设置在电动汽车的驾驶舱内，而信号选择单元连接在控制系统110和原配编码器140之间，以及，信号选择单元还连接在控制系统110与电动汽车应急行车控制装置130之间。应急开关120操作键，可以基于用户的应急切换操作，生成应急信号传送给信号选择单元。而信号选择单元，可以接收应急信号，并基于应急信号切换通信连接路径：接通电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110的通信连接，切断控制系统110与原配编码器140的通信连接。

应急开关120包含应急开关120操作键和信号选择单元，应急开关120操作键设置在电动汽车的驾驶舱内，信号选择单元连接在控制系统110和原配编码器140之间，以及，信号选择单元还连接在控制系统110与电动汽车应急行车控制装置130之间。应急开关120操作键可以基于用户的应急切换操作，生成应急信号传送给信号选择单元，而信号选择单元可以接收应急信号，并基于应急信号切换通信连接路径(接通电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110的通信连接，切断控制系统110与原配编码器140的通信连接)。这样可以简单而稳定地实现对电动汽车应急状态的切换，非常方便且可靠。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种应急开关120中信号选择单元的示意图。

在本实施例中，信号选择单元可以通过电路(具体参阅图2)实现，其中，MA和MB分别表示端口输出到驱动控制装置170与驱动套电机的原配编码器140一致的同型同频脉冲信号；而两个支线选择分别对应正常状态和应激状态。

为了进一步对本申请实施例提供的电动汽车中电动汽车应急行车控制装置130进行进一步的描述，以下将以电动汽车应急行车控制装置130为主体进行介绍，但电动汽车应急行车控制装置130仍然可以应用于本实施例中的电动汽车内，以为电动汽车提供应急运行控制的功能。

请参阅图3和图4，图3为本申请实施例提供的一种电动汽车应急行车控制装置130的示意图，图4为本申请实施例提供的一种电动汽车应急行车控制装置130的结构示意图。

在本实施例中，通过将应急行车控制器按照图3中的接线方式并接在控制系统110与驱动电机的对应端口。当在用电机速度编码器(即正常状态下使用的原配编码器140)发生故障后，可以通过操作应急开关120将电动汽车由“正常”状态转换到“应急”状态，同时可以切断在用电机速度编码器的电源，给应急行车控制器(即电动汽车应急行车控制装置130)供电。由此可以实现激活电动汽车应急行车控制装置130与控制系统110的通信连接，切断控制系统110与原配编码器140的通信连接，以使电动汽车从正常状态切换至应急状态。

此种情况下，司机踩踏油门，应急行车控制器可以同步接收0～5VDC模拟信号，对应EnA、EnB端口(使能端口，即对应MA信号、MB信号的输出端口)输出到驱动控制器(即驱动控制装置170)与本车配套电机速度编码器(即原配编码器140)一致的同型同频的脉冲信号，遵循脉冲频率的确定原则。例如，配套电机102Hz为3000r/min，204Hz为6000r/min，电机速度编码器为48脉冲，其脉冲频率最大值为4800Hz，油门输入0～5VDC对应的脉冲频率为0～4800Hz，此处与配套电机驱动控制器保持一致。当然，也可以设置油门0.8～4.6VDC，对应的脉冲频率为0～4800Hz。同时应急行车控制器(即电动汽车应急行车控制装置130)可以接收“前进”和“倒退”档位切换信号(即前进信号、后退信号)，并以此调整EnA、EnB的方波脉冲相位，使电机驱动控制器提供对应的正反转指令控制异步电动机，实现应急状态下的行车操控。

当然，此处仅是示例性的说明，不应视为对本申请的限定，认为本申请实施例提供的电动汽车应急行车控制装置130只能采用此种方式设置。

请继续参阅图4，在本实施例中，电动汽车应急行车控制装置130可以包括：控制单元132、信号输入单元131、脉冲信号转换单元133。

示例性的，控制单元132可以分别与信号输入单元131、脉冲信号转换单元133连接。而信号输入单元131，还与控制系统110连接，用于从控制系统110处接收前进信号或后退信号。控制单元132可以与控制系统110连接，用于从控制系统110处接收油门量信号，从信号输入单元131处接收前进信号或后退信号，以及，还用于基于前进信号、油门量信号和预设对应关系，输出对应的脉冲信号，或者，基于后退信号、油门量信号和预设对应关系，输出对应的脉冲信号。而脉冲信号转换单元133，可以与控制系统110连接，用于从控制单元132处接收脉冲信号，并输出与脉冲信号对应的虚拟编码信号至控制系统110，以便控制系统110基于虚拟编码信号实现对电动汽车在应急状态下的应急运行控制。

电动汽车应急行车控制装置130包括控制单元132、信号输入单元131、脉冲信号转换单元133，控制单元132分别与信号输入单元131、脉冲信号转换单元133连接，这样能够通过信号输入单元131接收前进信号或后退信号，以便确认行车控制信号是需要控制电动汽车前进或者后退(以便控制单元132确定电机的运转方向)。而控制单元132可以结合行车信号(前进信号和油门量信号，或者，后退信号和油门量信号)和预设对应关系，准确确定出对应的脉冲信号，而脉冲信号转换单元133可以从控制单元132处接收脉冲信号，将脉冲信号转换成相应的虚拟编码信号，并输出虚拟编码信号至控制系统110。由此可以通过简单、准确而可靠的方式对行车控制信号进行响应(即将虚拟编码信号输出给控制系统110)，从而可以不对控制系统110做调整，能够通过附加件的方式为电动汽车新增应急行车的功能，大大降低了成本和开发难度，有利于推广。

在本实施例中，电动汽车应急行车控制装置130还可以包括电源供电单元134，与控制系统110的电源连接，用于对控制系统110的电源进行变压和/或稳压后为电动汽车应急行车控制装置130供电。

通过设计电源供电单元134，可以通过控制系统110的电源作为电源，进行变压、稳压后可以对电动汽车应急行车控制装置130供电，这样的方式非常方便可靠，且不需要花费太多精力设计保护电路，即可通过控制系统110的电路保护模块实现相应的电源保护功能。

示例性的，请参阅图5，图5为主控单元与电源供电单元134的电路图。其中，电源供电单元134可以采用LM7805开关电源芯片将12V变压和稳压至5V，并设置了转接端点，5VDC、12VDC电源引入均可。以便于为电动汽车应急行车控制装置130的各个单元进行供电。具体的连接关系可以参阅图5，此处不再赘述。

在本实施例中，信号输入单元131可以包括前进信号输入单元131和后退信号输入单元131，分别实现前进信号和后退信号的输入。请参阅图6，图6为本申请实时提供的一种信号输入单元131的电路图。图6中左侧部分为前进信号输入单元131的电路图，图6中右侧部分为后退信号输入单元131的电路图。其中，FS、BS分别为与控制系统110的前进信号输出端、控制系统110的后退信号输出端连接的部分，而FS1、BS1则为与控制单元132的FS1、BS1引脚输入端口连接的部分，Q1、Q2均选用的三极管8050，但不作限定。电路中其他部分的连接如图所示，此处不再赘述。

在本实施例中，控制单元132可以选用Atmel公司的atmega8，该单片机共有28个I/O，速度快、抗干扰强，性价比高，适合电动汽车应急行车控制装置130使用。但此处控制单元132的选型不应视为对本申请的限定，其他很多控制器均可实现类似功能，例如51系列的单片机、STM32系列的单片机等，此处不作限定。

示例性的，控制单元132内置的程序可以具有自学习功能(可以通过在其中内置具有自学习功能的模型算法程序来实现，例如基于遗传算法实现的自学习模型、随机森林模型、深度神经网络模型等)。而建立关系的数据基础，主要依赖于行车控制信号与对应的原配编码器140的输出信号，建立二者之间的关系，例如脉冲频率、幅值与油门量信号之间的关系，脉冲相位与前进信号、后退信号之间的关系等。由此可以得到适应于该电动汽车的预设对应关系。

为了保证建立的预设对应关系满足控制需求和控制稳定性，可以优选电动汽车上坡时的数据(包含行车控制信号与对应的原配编码器140的输出信号)为基础，这样自学习得到的预设对应关系非常稳定，能够满足电动汽车应急运行控制的要求。因为如果电动汽车在上坡时，其数据通常处于控制极限，如果以此为基础进行自学习，建立的预设对应关系，可以基于此输出满足极限条件的虚拟编码信号，那么，在电动汽车处于其他路况时，也均能够满足应急运行控制的要求，从而能够保证电动汽车应急行车控制装置130的稳定性和可靠性。

请参阅图7，图7为本申请实时提供的一种脉冲信号转换单元133的电路图。在本实施例中，脉冲信号转换单元133同样可以包含两部分，图7左侧部分为前进脉冲信号单元的电路图，图7右侧部分为后退脉冲信号单元的电路图。其中，A和B分别与控制单元132的前进脉冲信号的输出端(A)、后退脉冲信号的输出端(B)对应连接，以便将前进脉冲信号和后退脉冲信号转换为相应的虚拟编码信号(即MA信号、MB信号，MA、MB即ENA、ENB)输出给控制系统110，Q3、Q4均选用的三极管8050。另外，此处的前进脉冲信号、后退脉冲信号分别表示控制单元132基于前进信号输出的脉冲信号和基于后退信号输出的脉冲信号。电路中其他部分的连接如图所示，此处不再赘述。

以上，即为对本申请实施例提供的电动汽车100、电动汽车应急行车控制装置130的介绍，以下将对本申请实施例提供的电动汽车应急行车控制方法进行介绍。

请参阅图8，图8为本申请实施例提供的一种应用于电动汽车中应急开关的电动汽车应急行车控制方法的流程图，包括步骤S11和步骤S12。

在本实施例中，在电动汽车处于故障状态时，用户(即司机)可以对应急开关进行操作，以将电动汽车从正常状态切换至应急状态，而应急开关可以执行步骤S11。

步骤S11：基于用户对应急开关的应急操作生成应急信号。

在本实施例中，应急开关可以基于用户的切换操作生成应急信号。

生成应急信号后，应急开关可以执行步骤S12。

步骤S12：根据所述应急信号激活所述电动汽车应急行车控制装置与所述控制系统的通信连接，切断所述控制系统与原配编码器的通信连接，以使所述电动汽车从所述正常状态切换至所述应急状态，以在所述应急状态下实现所述控制系统对所述电动汽车的行车控制。

在本实施例中，应急开关根据应急信号激活电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，同时切断控制系统与原配编码器的通信连接(可以通过断开原配编码器的供电来实现)，以使电动汽车从正常状态切换至应急状态，以在应急状态下实现控制系统对电动汽车的行车控制。

通过应急开关，基于用户对应急开关的应急操作生成应急信号，根据应急信号激活电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，切断控制系统与原配编码器的通信连接，以使电动汽车从正常状态切换至应急状态，以在应急状态下实现控制系统对电动汽车的行车控制。这样能够通过简单的控制方式(一键控制)，实现应急功能的开启，从而便于操作，且能够可靠地实现对电动汽车的应急行车控制功能的切换。

当然，此处是以应急开关为智能开关的情形进行的说明，应急开关也可以为机械式开关，从而无需执行步骤，直接通过用户的操作实现机械化的切换，以达到同样的功能。因此，此处不应视为对本申请的限定。

另外，为了排除其他故障引起的电动汽车停止运行的情况，可以在应急状态开启之前，先对电动汽车进行原配编码器的故障检测，若确定是原配编码器的故障，则可以使得应急开关可用，以避免电动汽车应急状态的滥用导致电动汽车出现其他问题。

请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种应用于电动汽车应急行车控制装置的电动汽车应急行车控制方法的流程图，包括步骤S21、步骤S22和步骤S23。

在本实施例中，电动汽车应急行车控制方法可以运行于电动汽车应急行车控制装置，甚至也可以运行于电动汽车应急行车控制装置中的控制单元。此处以运行于电动汽车应急行车控制装置的电动汽车应急行车控制方法为例进行说明，但不应视为对本申请的限定。

在本实施例中，在电动汽车处于应急状态时，电动汽车应急行车控制装置可以执行步骤S21。

步骤S21：从所述控制系统处获取所述行车控制信号，其中，所述行车控制信号包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项。

在本实施例中，电动汽车应急行车控制装置可以从控制系统处获取行车控制信号(行车控制信号包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项)。

具体的，在电动汽车应急行车控制装置包括控制单元、信号输入单元、脉冲信号转换单元时，可以通过以下方式获取：

通过信号输入单元从控制系统处接收前进信号或后退信号，并将前进信号或后退信号发送给控制单元。

获取行车控制信号后，电动汽车应急行车控制装置可以执行步骤S22。

步骤S22：根据所述行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号，其中，所述虚拟编码信号用于表征对所述原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号。

在本实施例中，电动汽车应急行车控制装置可以根据行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号。

具体的，电动汽车应急行车控制装置根据行车控制信号和预设对应关系确定出对应的虚拟编码信号的方式，可以为：

通过控制单元基于前进信号、油门量信号和预设对应关系，输出对应的脉冲信号至脉冲信号转换单元，或者，基于后退信号、油门量信号和预设对应关系，输出对应的脉冲信号至脉冲信号转换单元。而后，可以通过脉冲信号转换单元，将脉冲信号转换为相应的虚拟编码信号。

在确定出对应的虚拟编码信号后，电动汽车应急行车控制装置可以执行步骤S23。

步骤S23：将所述虚拟编码信号输出至所述控制系统，以使所述控制系统基于所述虚拟编码信号实现对所述应急状态下的所述电动汽车的行车控制。

在本实施例中，电动汽车应急行车控制装置可以将虚拟编码信号输出至控制系统，以使控制系统基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。

具体的，可以在脉冲信号转换单元将脉冲信号转换为虚拟编码信号后，输出至控制系统。

通过电动汽车应急行车控制装置(或其中的控制单元)从控制系统处获取行车控制信号；再根据行车控制信号和预设对应关系，确定出对应的虚拟编码信号(虚拟编码信号用于表征对原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)；而后将虚拟编码信号输出至控制系统，以使控制系统基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。这样能够基于行车控制信号和预设对应关系确定出对应的虚拟编码信号，从而反馈给控制系统，通过极为简单和可靠的方式，即可使得控制系统基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。

在本实施例中，在电动汽车应急行车控制装置运行电动汽车应急行车控制方法之前(即执行步骤S21之前)，可以通过以下方式得到预设对应关系：

通过将包含有行车信号与原配编码器输出信号之间对应关系的函数或列表预存至控制单元中，以得到预设对应关系。或者，通过控制单元从控制系统处获取行车控制信号，以及，从原配编码器处获取与行车控制信号对应的输出信号，并通过控制单元基于行车控制信号和对应的输出信号，建立行车控制信号与输出信号之间的对应关系，从而得到预设对应关系。

需要说明的是，若通过第二种方式获取预设对应关系，则需要学习开关的启动，使得电动汽车应急行车控制装置同时与控制系统和原配编码器通信连接，且控制系统与原配编码器之间也进行通信连接，且电动汽车在正常状态下运行。

这样既可以通过将包含有行车信号与原配编码器输出信号之间对应关系的函数或列表预存至控制单元中，以得到预设对应关系；也可以通过控制单元从控制系统处获取行车控制信号，以及，从原配编码器处获取与行车控制信号对应的输出信号，并通过控制单元基于行车控制信号和对应的输出信号，建立行车控制信号与输出信号之间的对应关系，从而得到预设对应关系。通过方式一可以简单地实现预设对应关系的确定，无需进行额外的硬件设计，能够节约成本，精简电动汽车应急行车控制装置的结构。而方式二则可以实时且针对性地收集电动汽车的相应数据，更能够考虑到各种电动汽车之间的差异性，且适应性和准确性更强，有利于提升电动汽车应急行车控制装置的可靠性。

综上所述，本申请实施例提供一种电动汽车、应急行车控制装置及方法，通过在电动汽车中增设应急开关和电动汽车应急行车控制装置，应急开关连接在控制系统和原配编码器之间，以及，应急开关还连接在控制系统与电动汽车应急行车控制装置之间，通过应急开关的状态切换，能够激活电动汽车应急行车控制装置与控制系统的通信连接，并切断控制系统与原配编码器的通信连接，以使电动汽车从正常状态(控制系统与原配编码器通信连接，基于原配编码器的输出信号对电动汽车实现行车控制)切换至应急状态。应急状态下，电动汽车应急行车控制装置从控制系统处接收行车控制信号，并输出与行车控制信号(包括前进信号、后退信号和油门量信号中的至少一项)对应的虚拟编码信号(电动汽车应急行车控制装置基于行车控制信号和预设对应关系对原配编码器的输出信号进行模拟而确定出的虚拟信号)。而控制系统可以接收虚拟编码信号，以基于虚拟编码信号实现对应急状态下的电动汽车的行车控制。这样的方式，可以在原配编码器出现故障导致电动汽车停运时，通过应急开关切断控制系统与原配编码器的通信连接，利用电动汽车应急行车控制装置基于行车控制信号模拟出相应的虚拟编码信号，反馈给控制系统，从而实现对电动汽车的应急控制。这样可以在电动汽车无法运行时(通常由编码器故障引起)便于车辆的送修，节约人力物力。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。