本發(fā)明涉及純電動汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

對于純電動汽車，驅(qū)動電機是唯一動力源，它提供動力實現(xiàn)車輛的行駛。車輛行駛過程中，需要將車輛停在坡道或從坡道起步。對于具有手動檔的純電動車輛，駕駛員在坡道上對車輛進行操作時，存在車輛沒有機械制動力的短時間過渡過程，在這個過程中，由于重力的作用使得車輛發(fā)生移動，特別是對于上坡工況，車輛將后溜，容易引起安全事故?，F(xiàn)有公開的關(guān)于純電動汽車坡道起步方法主要針對直驅(qū)或自動檔車輛，對于帶有離合器和手動檔變速器的純電動車輛沒有提及。因此，研究此類純電動汽車的輔助駐坡和坡道起步方法及其應(yīng)用系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法能夠自動判斷駐坡和坡道起步工況，減少坡道溜車現(xiàn)象，提高車輛的安全使用性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開的一種純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制系統(tǒng)，它包括驅(qū)動電機和電機轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于：它還包括電機控制器，所述電機控制器的電機驅(qū)動控制信號輸出接口連接驅(qū)動電機的控制信號輸入接口，電機轉(zhuǎn)速傳感器用于監(jiān)測驅(qū)動電機的電機轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)速傳感器的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)輸出接口連接電機控制器的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)輸入接口，所述電機控制器還具有離合器踏板狀態(tài)信號通信接口、制動踏板狀態(tài)信號通信接口、加速踏板狀態(tài)信號通信接口和變速箱檔位狀態(tài)信號通信接口。

電機控制器還包括駐車開關(guān)狀態(tài)信號通信接口和車速信息通信接口。

一種利用上述系統(tǒng)進行純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：電機控制器接收驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、制動踏板狀態(tài)信號、離合器踏板狀態(tài)信號和變速箱檔位狀態(tài)信號；

步驟2：當(dāng)車輛在行駛中準(zhǔn)備停車時，駕駛員通過踩下制動踏板使汽車減速并最終停車，對于短時停車，駕駛員有可能不拉起駐車制動手柄，在駕駛員將腳從制動踏板離開的過程中，若電機控制器檢測到制動踏板已經(jīng)抬起，則電機控制器檢測離合器的狀態(tài)、變速箱檔位狀態(tài)、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速和驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)離合器處于結(jié)合狀態(tài)、變速箱檔位處于非空檔的有效狀態(tài)且驅(qū)動電機此時的轉(zhuǎn)速范圍不在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)時，電機控制器進入坡道輔助停車功能模式，電機控制器控制驅(qū)動電機施加駐車扭矩維持車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，防止車輛向后溜車；

當(dāng)駕駛員準(zhǔn)備坡道上啟動時，在松開駐車制動踩下加速踏板之前，電機控制器進入上述坡道輔助停車功能模式，電機控制器控制驅(qū)動電機施加扭矩維持車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)駕駛員開始踩下加速踏板，電機控制器進入坡道輔助起步模式，在該坡道輔助起步模式中，電機控制器計算加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機輸出扭矩，當(dāng)此時加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機輸出扭矩小于維持車輛不溜車的扭矩時，電機控制器仍將維持駐車扭矩等待加速踏板開度的進一步增加，當(dāng)此時加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機輸出扭矩大于等于維持車輛不溜車的扭矩時，電機控制器執(zhí)行加速踏板開度指令，驅(qū)動車輛行駛。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過設(shè)置上述系統(tǒng)和控制邏輯，能使純汽車自動判斷駐坡和坡道起步工況，并進行坡道輔助停車和坡道輔助起步，有效的減少了坡道溜車的現(xiàn)象，提高了車輛的行駛安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

其中，1—驅(qū)動電機、2—電機轉(zhuǎn)速傳感器、3—電機控制器、3.1—離合器踏板狀態(tài)信號通信接口、3.2—制動踏板狀態(tài)信號通信接口、3.3—加速踏板狀態(tài)信號通信接口、3.4—駐車開關(guān)狀態(tài)信號通信接口、3.5—變速箱檔位狀態(tài)信號通信接口、3.6—車速信息通信接口、4—車輛儀表、5—溫度傳感器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明：

本發(fā)明的一種純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制系統(tǒng)，它包括驅(qū)動電機1、電機轉(zhuǎn)速傳感器2和電機控制器3，所述電機控制器的電機驅(qū)動控制信號輸出接口連接驅(qū)動電機1的控制信號輸入接口，電機轉(zhuǎn)速傳感器2用于監(jiān)測驅(qū)動電機1的電機轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)速傳感器2的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)輸出接口連接電機控制器3的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)輸入接口，所述電機控制器3還具有離合器踏板狀態(tài)信號通信接口3.1、制動踏板狀態(tài)信號通信接口3.2、加速踏板狀態(tài)信號通信接口3.3、變速箱檔位狀態(tài)信號通信接口3.5、車速信息通信接口3.6和駐車開關(guān)狀態(tài)信號通信接口3.4。所述電機控制器3的車輛儀表通信端連接車輛儀表4。

上述技術(shù)方案中，電機控制器3通過高壓電纜向驅(qū)動電機1提供電能并控制驅(qū)動電機1的運行。

上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動電機1上還安裝有溫度傳感器5，所述溫度傳感器5的溫度信號輸出端連接電機控制器3的溫度信號輸入端。驅(qū)動電機1上的電機轉(zhuǎn)速傳感器2和溫度傳感器5分別將電機運行時的轉(zhuǎn)速和電樞繞組溫度信號傳給電機控制器3，用于構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

上述技術(shù)方案中，驅(qū)動電機1通過傳動系統(tǒng)將動力傳遞給車輪驅(qū)動車輛行駛。傳動系統(tǒng)主要由離合器、手動變速器和主減速器組成。

一種利用上述系統(tǒng)進行純電動汽車電機輔助駐坡及坡道起步控制的方法，它包括如下步驟：

步驟1：電機控制器3接收驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、制動踏板狀態(tài)信號、離合器踏板狀態(tài)信號(前進擋、倒檔或空檔信號)和變速箱檔位狀態(tài)信號；

步驟2：當(dāng)車輛在行駛中準(zhǔn)備停車時，駕駛員通過踩下制動踏板使汽車減速并最終停車，對于短時停車，駕駛員有可能不拉起駐車制動手柄，在駕駛員將腳從制動踏板離開的過程中，若電機控制器3檢測到制動踏板已經(jīng)抬起，則電機控制器3檢測離合器的狀態(tài)、變速箱檔位狀態(tài)、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速和驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)離合器處于結(jié)合狀態(tài)、變速箱檔位處于非空檔的有效狀態(tài)(即變速箱檔位處于前進檔或倒檔)且驅(qū)動電機此時的轉(zhuǎn)速范圍不在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)時(即離合器處于結(jié)合狀態(tài)、變速箱檔位處于非空檔的有效狀態(tài)、驅(qū)動電機此時的轉(zhuǎn)速范圍不在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)三個條件同時滿足)，電機控制器3進入坡道輔助停車功能模式，電機控制器3控制驅(qū)動電機1施加駐車扭矩(此扭矩會根據(jù)坡道的不同而不同)維持車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，防止車輛向后溜車。此時，即使駕駛員尚未踩下加速踏板或拉起駐車制動，車輛也不會后溜；

當(dāng)駕駛員準(zhǔn)備坡道上啟動時，在松開駐車制動踩下加速踏板之前，電機控制器3進入上述坡道輔助停車功能模式，電機控制器3控制驅(qū)動電機1施加扭矩維持車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)駕駛員開始踩下加速踏板，電機控制器3進入坡道輔助起步模式，在該坡道輔助起步模式中，電機控制器3計算加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機1輸出扭矩，當(dāng)此時加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機1輸出扭矩小于維持車輛不溜車的扭矩時，電機控制器3仍將維持駐車扭矩等待加速踏板開度的進一步增加，當(dāng)此時加速踏板的開度所對應(yīng)的驅(qū)動電機1輸出扭矩大于等于維持車輛不溜車的扭矩時，電機控制器3執(zhí)行加速踏板開度指令，驅(qū)動車輛行駛。

上述技術(shù)方案中，在電機控制器3進入坡道輔助停車功能模式或坡道輔助起步模式后，電機控制器3發(fā)出指令點亮儀表4上的駐坡指示燈，提示駕駛員現(xiàn)在處于坡道輔助停車功能模式或坡道輔助起步模式，需要及時踩下制動踏板或拉起駐車制動手柄。

上述技術(shù)方案中，MCU1在實施坡道輔助停車及坡道輔助起步功能的過程時，需要根據(jù)傳感器信號判斷車輛狀態(tài)，既不誤動作，也要適時退出，保證車輛的正常行駛。當(dāng)電機控制器3判斷離合器處于分離狀態(tài)、或者變速箱處于空檔狀態(tài)、或者存在制動信號、或者加速踏板踩下時對應(yīng)的加速扭矩能使車輛移動、或者驅(qū)動電機處于過熱報警狀態(tài)時，電機控制器3會退出上述坡道輔助停車功能模式或坡道輔助起步模式。

上述技術(shù)方案中，所述步驟2中驅(qū)動電機預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速區(qū)間為-8rpm～+8rpm

本發(fā)明適用于配置了離合器、手動檔變速器和機械駐車系統(tǒng)的純電動汽車，有效的減少了這種純電動汽車的坡道溜車的現(xiàn)象，提高了車輛的行駛安全性。

本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。