專利名稱：純電動車輛怠速防倒溜控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及純電動車領(lǐng)域，特別涉及純電動車怠速動力控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指 一種純電動車輛怠速防倒溜控制方法。
背景技術(shù)：
純電動汽車是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電 池)提供動力源的汽車。純電動汽車的優(yōu)點1、無污染、噪聲??；2、結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便；3、能量轉(zhuǎn)換效率高；同時可回收制動、下坡時的能量，提高能量的利用效率；4、可在夜間利用電網(wǎng)的廉價“谷電”進(jìn)行充電，起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。電動汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的 方面。蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。 除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費用。 對于傳統(tǒng)車的防倒溜控制，具有自動變速器的現(xiàn)有車輛包括即使車輛在斜坡上停止或開動 也允許變速器保持掛擋的變矩器。在具有無變矩器變速器，如動力換擋變速器或手動變速 器的車輛中，當(dāng)車輛在斜坡上停止或開動時離合器必須滑動或分離以避免車輛失速，因此 變速器不能將扭矩立即傳遞到車輪。當(dāng)不帶有變矩器的車輛從停止在正斜坡上轉(zhuǎn)換為爬上該斜坡時，向車輪提供加速 車輛所需的扭矩時的延遲會造成不期望的車輛倒溜。在駕駛員下壓加速器踏板，稱為“踩加 速器踏板(tipiri)”并期望爬上斜坡時，需要倒溜控制。如果用發(fā)動機(jī)向車輪提供扭矩以 開動車輛，則由于可燃燒的空燃混合氣對進(jìn)氣歧管和發(fā)動機(jī)汽缸充氣時的延遲，及產(chǎn)生變 速器輸入離合器最大扭矩時的延遲，在扭矩傳遞到車輪之前會發(fā)生延遲。本領(lǐng)域中需要消除當(dāng)車輛在上坡坡度上，駕駛員已松開制動踏板，拉下手剎，還未 踩油門踏板，未及時向車輛的車輪提供扭矩時的不期望的倒溜的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠適用于電動車輛怠 速啟動、有效防止位于斜坡上的電動車輛倒溜、處理過程簡單快捷、工作性能穩(wěn)定可靠、適 用范圍較為廣泛的純電動車輛怠速防倒溜控制方法。為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的純電動車輛怠速防倒溜控制方法如下該純電動車輛怠速防倒溜控制方法，所述的純電動車輛中具有整車控制器、電機(jī) 控制器、電機(jī)、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池，所述的整車控制器與所述的電機(jī) 控制器、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池均相連接，所述的動力電池通過所述的電 機(jī)控制器與所述的電機(jī)相連接，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟(1)所述的整車控制器根據(jù)所述的制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)是否需要防倒溜控制；(2)如果需要進(jìn)行防倒溜控制，則所述的整車控制器判斷動力電池、電機(jī)控制器和 電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件；(3)如果不滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)停 止扭矩輸出；(4)如果滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)進(jìn)行 防倒溜控制扭矩輸出操作。該純電動車輛怠速防倒溜控制方法中的根據(jù)制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定 車輛的當(dāng)前狀態(tài)是否需要防倒溜控制，包括以下步驟(11)所述的整車控制器判斷電動車輛是否位于斜坡上；(12)如果否，則終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判斷是否所述的手 剎裝置已拉下且制動踏板已松開；(13)如果否，則進(jìn)行車輛制動，并終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判 斷是否所述的油門踏板的位置大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置；(14)如果是，則進(jìn)行車輛正常行駛，并終止整個處理；如果否，則返回需要進(jìn)行防 倒溜控制的結(jié)果。該純電動車輛怠速防倒溜控制方法中的整車控制器判斷動力電池、電機(jī)控制器和 電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件，包括以下步驟(21)所述的整車控制器偵測所述的動力電池的電量狀態(tài)是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電 量狀態(tài)；(22)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(23)如果是，則所述的整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否低于 預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)溫度；(24)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(25)如果是，則返回滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果。該純電動車輛怠速防倒溜控制方法中的動力電池為單體電池，所述的步驟(23) 中的整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否低于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)溫度之前，還包 括以下步驟(231)所述的整車控制器偵測所述的單體電池的電壓是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓；(232)如果否，則直接返回步驟(24)；(233)如果是，則繼續(xù)步驟(23)中的后續(xù)處理。該純電動車輛怠速防倒溜控制方法中的整車控制器控制電機(jī)控制器驅(qū)動電機(jī)進(jìn) 行防倒溜控制扭矩輸出操作，包括以下步驟(41)所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)逐步產(chǎn)生防倒溜所需的扭矩量；(42)所述的電機(jī)繼續(xù)增加電機(jī)扭矩量，從而驅(qū)動車輛緩慢前行；(43)所述的整車控制器逐步協(xié)調(diào)扭矩量，從而維持車輛的怠速車速。采用了該發(fā)明的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，由于該純電動車輛中包括整車 控制器、電機(jī)、電機(jī)控制器、油門踏板、制動踏板、手剎、動力電池，本發(fā)明的方法巧妙利用了 純電動車輛與傳統(tǒng)汽車不同之處，通過整車控制器采集整車各器件的狀態(tài)，根據(jù)各控制器件的狀態(tài)信息來控制電機(jī)的扭矩輸出，使車輛位于斜坡時不倒溜，并能怠速前進(jìn)，從而能夠 適用于純電動車輛，相對于傳統(tǒng)汽車，純電動車輛采用電機(jī)單獨驅(qū)動車輛，這樣在扭矩的控 制及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與傳統(tǒng)汽車有很大的不同，從而能夠適用于電動車輛怠速啟動，有效防止了 位于斜坡上的電動車輛倒溜，處理過程簡單快捷，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛， 為電動車技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明的純電動車輛的功能模塊構(gòu)成示意圖。圖2為本發(fā)明的純電動車輛怠速防倒溜控制方法的流程圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。請參閱圖1和圖2所示，該純電動車輛怠速防倒溜控制方法，所述的純電動車輛中 具有整車控制器、電機(jī)控制器、電機(jī)、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池，所述的整車 控制器與所述的電機(jī)控制器、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池均相連接，所述的動 力電池通過所述的電機(jī)控制器與所述的電機(jī)相連接，其中，所述的方法包括以下步驟(1)所述的整車控制器根據(jù)所述的制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定車輛的當(dāng) 前狀態(tài)是否需要防倒溜控制，包括以下步驟(a)所述的整車控制器判斷電動車輛是否位于斜坡上；(b)如果否，則終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判斷是否所述的手剎 裝置已拉下且制動踏板已松開；(c)如果否，則進(jìn)行車輛制動，并終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判 斷是否所述的油門踏板的位置大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置；(d)如果是，則進(jìn)行車輛正常行駛，并終止整個處理；如果否，則返回需要進(jìn)行防 倒溜控制的結(jié)果；(2)如果需要進(jìn)行防倒溜控制，則所述的整車控制器判斷動力電池、電機(jī)控制器和 電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件，包括以下步驟(a)所述的整車控制器偵測所述的動力電池的電量狀態(tài)是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電量 狀態(tài)；(b)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(c)如果是，則所述的整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否低于 預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)溫度；其中，在整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否低于預(yù)設(shè) 的基準(zhǔn)溫度之前，還包括以下步驟(i)所述的整車控制器偵測所述的單體電池的電壓是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓；(ii)如果否，則直接返回步驟(d)；(iii)如果是，則繼續(xù)步驟(C)中的后續(xù)處理；(d)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(e)如果是，則返回滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(3)如果不滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)停止扭矩輸出；(4)如果滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)進(jìn)行 防倒溜控制扭矩輸出操作，包括以下步驟(a)所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)逐步產(chǎn)生防倒溜所需的扭矩量；(b)所述的電機(jī)繼續(xù)增加電機(jī)扭矩量，從而驅(qū)動車輛緩慢前行；(c)所述的整車控制器逐步協(xié)調(diào)扭矩量，從而維持車輛的怠速車速；在實際使用當(dāng)中，本發(fā)明的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其中的純電動車包 括整車控制器(VCU)、電機(jī)控制器(MCU)、電機(jī)、制動踏板、手剎、油門踏板、動力電池的聯(lián)合 控制，所述方法包括下述步驟a、使用所述整車控制器確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)，是否有剎車或手剎拉起狀態(tài)；b、使用所述電機(jī)逐步產(chǎn)生防倒溜所需的扭矩量；及C、繼續(xù)增加電機(jī)扭矩量，使車輛能緩慢前行；及d、使用所述整車控制器逐步協(xié)調(diào)扭矩量，以維持怠速車速。其中，步驟a還包括使用制動踏板和手剎位置來確定當(dāng)前車輛的狀態(tài)。步驟a還包括確定加速器踏板位置，確定駕駛員意圖。(1)所述整車控制器負(fù)責(zé)車輛扭矩的調(diào)節(jié)控制，所述車輛還包括用于向所述電機(jī) 提供電力的電池，所述方法還包括下述步驟確定所述動力電池的電量狀態(tài)是否高于基準(zhǔn)電量狀態(tài)；如果所述電池的電量狀態(tài)高于所述基準(zhǔn)電量狀態(tài)，則使用所述電機(jī)產(chǎn)生所需扭 矩，防止倒溜，并怠速前進(jìn)；而如果所述電池的電量狀態(tài)低于所述基準(zhǔn)電量狀態(tài)，則停止扭矩輸出。 (2)所述車輛還包括用于向所述電機(jī)提供電力的單體電池，所述方法還包括下述 步驟確定所述單體電池的電量狀態(tài)是否高于基準(zhǔn)電量狀態(tài)；如果所述單體電池的電量狀態(tài)高于所述基準(zhǔn)電量狀態(tài)，則使用所述電機(jī)產(chǎn)生所需 扭矩，防止倒溜，并怠速前進(jìn)；而如果所述單體電池的電量狀態(tài)低于所述基準(zhǔn)電量狀態(tài)，則停止扭矩輸出。(3)還包括下述步驟確定所述電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否高于基準(zhǔn)溫度；如果所述電機(jī)的溫度低于所述基準(zhǔn)溫度，則使用所述電機(jī)產(chǎn)生所需扭矩，防止倒 溜，并怠速前進(jìn)；而如果所述電機(jī)的溫度高于所述基準(zhǔn)溫度則停止扭矩輸出。所述整車控制器負(fù)責(zé)電池、電機(jī)、控制器狀態(tài)信息的采集。請參閱圖1所示，車輛動力系統(tǒng)整車控制器、電機(jī)控制器、電機(jī)、油門踏板、制動踏 板、手剎、動力電池。整車控制器負(fù)責(zé)收集各個控制器件的工作狀態(tài)，并根據(jù)各個器件的工 作狀態(tài)確定電機(jī)的工作模式，并調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩，使車輛在陡坡上時不溜坡，并能怠速前 進(jìn)。再請參閱圖2所示，為防止位于陡坡上的電動車輛倒溜的控制流程。當(dāng)電動車輛 位于斜坡上時，整車控制器首先判斷駕駛員的意圖，是否需要啟動車輛，即判斷手剎是否拉下及制動踏板是否松開，當(dāng)手剎仍然處于拉起狀態(tài)或制動踏板處于制動狀態(tài)時，整車控制 器停止扭矩輸出，維持當(dāng)前狀態(tài)，如手剎處于拉下狀態(tài)及制動踏板處于松開狀態(tài)，則整車控 制器判斷電池的電量狀態(tài)和電機(jī)及控制器的溫度情況，當(dāng)電池的電量高于基準(zhǔn)電量，單體 電壓高于基準(zhǔn)電壓，并電機(jī)及控制器溫度低于基準(zhǔn)溫度，則調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩，防止車輛倒 溜，并怠速前進(jìn)。否則停止扭矩輸出，并發(fā)出蜂鳴，提醒駕駛員制動車輛，以保護(hù)電機(jī)及控制 器，動力電池；在整車控制器對電機(jī)輸出扭矩的調(diào)節(jié)階段，當(dāng)油門踏板超過基準(zhǔn)值，及油門踏板 起作用時，則控制器退出防倒溜怠速模式，進(jìn)入正常運行模式。采用了上述的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，由于該純電動車輛中包括整車控 制器、電機(jī)、電機(jī)控制器、油門踏板、制動踏板、手剎、動力電池，本發(fā)明的方法巧妙利用了純 電動車輛與傳統(tǒng)汽車不同之處，通過整車控制器采集整車各器件的狀態(tài)，根據(jù)各控制器件 的狀態(tài)信息來控制電機(jī)的扭矩輸出，使車輛位于斜坡時不倒溜，并能怠速前進(jìn)，從而能夠適 用于純電動車輛，相對于傳統(tǒng)汽車，純電動車輛采用電機(jī)單獨驅(qū)動車輛，這樣在扭矩的控制 及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與傳統(tǒng)汽車有很大的不同，從而能夠適用于電動車輛怠速啟動，有效防止了位 于斜坡上的電動車輛倒溜，處理過程簡單快捷，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，為 電動車技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種純電動車輛怠速防倒溜控制方法，所述的純電動車輛中具有整車控制器、電機(jī)控制器、電機(jī)、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池，所述的整車控制器與所述的電機(jī)控制器、制動踏板、手剎裝置、油門踏板、動力電池均相連接，所述的動力電池通過所述的電機(jī)控制器與所述的電機(jī)相連接，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)所述的整車控制器根據(jù)所述的制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)是否需要防倒溜控制；(2)如果需要進(jìn)行防倒溜控制，則所述的整車控制器判斷動力電池、電機(jī)控制器和電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件；(3)如果不滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)停止扭矩輸出；(4)如果滿足，則所述的整車控制器控制所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)進(jìn)行防倒溜控制扭矩輸出操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其特征在于，所述的根 據(jù)制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)是否需要防倒溜控制，包括以下步 驟(11)所述的整車控制器判斷電動車輛是否位于斜坡上；(12)如果否，則終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判斷是否所述的手剎裝 置已拉下且制動踏板已松開；(13)如果否，則進(jìn)行車輛制動，并終止整個處理；如果是，則所述的整車控制器判斷是 否所述的油門踏板的位置大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)位置；(14)如果是，則進(jìn)行車輛正常行駛，并終止整個處理；如果否，則返回需要進(jìn)行防倒溜 控制的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其特征在于，所述的整車 控制器判斷動力電池、電機(jī)控制器和電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條 件，包括以下步驟(21)所述的整車控制器偵測所述的動力電池的電量狀態(tài)是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電量狀態(tài)；(22)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(23)如果是，則所述的整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度是否低于預(yù)設(shè) 的基準(zhǔn)溫度；(24)如果否，則返回不滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果；(25)如果是，則返回滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件的結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其特征在于，所述的動力 電池為單體電池，所述的步驟(23)中的整車控制器偵測所述的電機(jī)及電機(jī)控制器的溫度 是否低于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)溫度之前，還包括以下步驟(231)所述的整車控制器偵測所述的單體電池的電壓是否高于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓；(232)如果否，則直接返回步驟(24)；(233)如果是，則繼續(xù)步驟(23)中的后續(xù)處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其特征在于，所述的整車控制器控制電機(jī)控制器驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行防倒溜控制扭矩輸出操作，包括以下步驟(41)所述的電機(jī)控制器驅(qū)動所述的電機(jī)逐步 產(chǎn)生防倒溜所需的扭矩量；(42)所述的電機(jī)繼續(xù)增加電機(jī)扭矩量，從而驅(qū)動車輛緩慢前行；(43)所述的整車控制器逐步協(xié)調(diào)扭矩量，從而維持車輛的怠速車速。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種純電動車輛怠速防倒溜控制方法，其中包括整車控制器根據(jù)制動踏板、手剎裝置和油門踏板確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)是否需要防倒溜控制、若需要進(jìn)行防倒溜控制則判斷動力電池、電機(jī)控制器和電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足進(jìn)行防倒溜控制的工作條件、不滿足，則電機(jī)停止扭矩輸出、滿足，則電機(jī)進(jìn)行防倒溜控制扭矩輸出操作。采用該種純電動車輛，怠速防倒溜控制方法能夠適用于純電動車輛，采用電機(jī)單獨驅(qū)動車輛，這樣在扭矩的控制及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與傳統(tǒng)汽車有很大的不同，從而能夠適用于電動車輛怠速啟動，有效防止了位于斜坡上的電動車輛倒溜，處理過程簡單快捷，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，為電動車技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和推廣應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
文檔編號B60L15/20GK101966822SQ201010519820
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者張穎琦, 曾慶文, 林利 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司