[发明专利]一种用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车整车控制系统技术领域，尤其是涉及一种用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法。

背景技术

目前，电动汽车坡停起步的功能主要由其控制系统实现，系统主要包括换档手柄信号采集装置、油门踏板信号采集装置、制动踏板信号采集装置、整车控制器、电机控制器、电机，及电机转速检测装置。换档手柄、油门踏板及制动踏板信号采集装置与整车控制器通过低压线束连接，电机控制器与整车控制器通过CAN总线连接，电机转速检测装置与电机通过机械方式安装固定，电机控制器与电机通过高压线束连接，电机控制器与电机转速检测装置通过低压线束连接。

在坡道驻车时，整车控制器通过给定零速目标指令，使电机控制器控制电机工作在零转速状态，即间接地通过转速模式来实时动态地调节扭矩输出，以平衡车辆在平行于坡面向下的重力分量，保持车辆处于静止状态，当检测到前进档位信号且油门踏板信号有效时，电机控制器控制电机从转速模式切换到转矩模式，并退出坡道驻车状态，进入坡停起步状态。即，现有电动汽车坡停起步的控制系统框图，如图1所示。不难发现，现有电动汽车坡停起步的控制系统存在以下弊端：

(1)现有技术方案的控制系统中，一旦出现电机、电机转速传感器或电机控制器故障，都将导致电机驱动力减小或消失，从而引起电机坡停起步功能的失效，甚至由于突然的失效或失控引发危险。

(2)现有技术方案的控制方法，对电机控制器控制电机从转速模式切换到转矩模式的逻辑条件并不充分和准确，若仅考虑前进档位和油门踏门信号有效的控制逻辑，而不考虑油门踏板踩下的具体深度，在切换过程中可能出现由于驱动力输出的非线性、动力不足和不匹配，而出现车辆坡停起步时的不平顺、溜坡和抖动等问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种既简单实用，又安全可靠的用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于电动汽车坡停起步的控制系统，该系统包括制动防抱死系统、手刹、档位开关、油门踏板、制动踏板、整车控制器、电机控制器和驱动电机；所述制动防抱死系统、手刹、档位开关、油门踏板、制动踏板和电机控制器分别用于检测车辆的车速信号、手刹信号、档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号，及驱动电机的温度和转速信号，并分别将信号发送给整车控制器，整车控制器控制车辆是否进入坡停起步状态。

作为进一步的技术方案，该系统还包括冷却系统，所述驱动电机包括温度传感器，整车控制器根据温度传感器的信号控制冷却系统对电机控制器和驱动电机进行散热。

作为进一步的技术方案，该系统还包括主动制动单元，整车控制器控制主动制动单元制动，维持车辆的静止状态。

一种用于电动汽车坡停起步的控制方法，在驻车状态下，当整车控制器检测到当前油门踏板开度大于0％，整车控制器从转速模式切换到转矩模式，并关闭主动制动单元制动输出，由电机控制器控制驱动电机完成车辆的坡停起步功能。

作为进一步的技术方案，所述驻车状态包括上坡驻车和下坡驻车，若为上坡驻车，则整车控制器从转速模式切换到转矩模式的条件为：整车控制器检测到当前油门踏板开度大于0％，且此开度对应输出的目标转矩与驻车时驱动电机的堵转转矩、主动制动单元的制动扭矩之和相同。

作为进一步的技术方案，上坡驻车的判定条件为：堵转时，驱动转矩为正且档位开关为前进档；下坡驻车的判定条件为：堵转时，驱动转矩为负且档位开关为倒退档。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过优化坡停起步功能的控制逻辑，避免了电机转速模式切换到转矩模式时，可能由于驱动力输出的非线性、动力不足和不匹配，而出现车辆坡停起步时的不平顺、溜坡和抖动等问题，提高了控制系统的可靠性。

2、通过增加主动制动单元，避免了可能由于电机、电机转速传感器或电机控制器故障，导致电机驱动力减小或消失，从而引起电机坡停起步功能的失效，甚至由于突然的失效或失控引发的危险。

3、提出了一种无坡度和无倾角传感器的电动汽车坡停起步控制系统及控制方法，简单实用，提高了控制系统的经济性和实用性。

附图说明

图1为现有电动汽车坡停起步的控制系统框图；

图2为本发明的电动汽车坡停起步的控制系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例