[發(fā)明專利]電動(dòng)車輛坡道安全起步控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010156853.6
• 申請(qǐng)日: 2010-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101817313A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱振宇;張寅;袁一卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海中科深江電動(dòng)車輛有限公司
• 主分類號(hào): B60L15/20
• 分類號(hào): B60L15/20;B60W40/06;B60W40/10
• 代理公司: 北京市卓華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車起步安全控制系統(tǒng)，更確切地，涉及一種電動(dòng)汽車坡道安全起步控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前全球面臨著能源短缺的危機(jī)，并且大氣污染也是急待解決的難題。這兩大問(wèn)題直接威脅著傳統(tǒng)交通工具——內(nèi)燃機(jī)汽車的可持續(xù)發(fā)展。而以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車是人類解決這一危機(jī)的主要途徑。在此形勢(shì)下，世界各國(guó)的汽車制造商都投入了大量資金開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車，并且已經(jīng)制造出一批樣車。但從目前的使用情況看，電動(dòng)汽車在坡道上啟動(dòng)時(shí)，駕駛員在踩油門的同時(shí)還要進(jìn)行制動(dòng)操縱，而且需要良好的協(xié)調(diào)，否則電動(dòng)汽車極易發(fā)生溜坡現(xiàn)象，對(duì)車輛行駛安全造成極大的危害。根據(jù)相關(guān)市場(chǎng)調(diào)查表明，電動(dòng)汽車在坡道啟動(dòng)時(shí)，有超過(guò)60％的駕駛員發(fā)生過(guò)溜坡現(xiàn)象，溜坡距離可達(dá)1m左右，這對(duì)駕駛員心理造成極大的恐慌，也阻礙電動(dòng)汽車得到消費(fèi)者的廣泛以可

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決電動(dòng)汽車坡道啟動(dòng)時(shí)極易發(fā)生的溜坡問(wèn)題，提供一種電動(dòng)車輛坡道安全起步控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)通過(guò)CAN總線與電動(dòng)汽車整車控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器及自動(dòng)變速器控制器相連，配合使用，有效避免電動(dòng)車輛在坡道上起步時(shí)發(fā)生的溜坡現(xiàn)象，大大提高行車安全性。而且，該系統(tǒng)采用相關(guān)控制算法即可解決問(wèn)題，不需額外增加硬件及機(jī)械系統(tǒng)，有利于控制成本。

本系統(tǒng)不單對(duì)電動(dòng)汽車適用，對(duì)所有動(dòng)力系統(tǒng)采用了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的車輛均適用。

本發(fā)明提供的電動(dòng)車輛坡道安全起步控制系統(tǒng)包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、自動(dòng)變速器控制器、手柄檔位采集系統(tǒng)。其中，整車控制器采集油門開(kāi)度信號(hào)。自動(dòng)變速器控制器用于采集車速信號(hào)、撥叉1檔位置信號(hào)、撥叉空擋位置信號(hào)和撥叉2檔位置信號(hào)。手柄檔位采集系統(tǒng)用于采集駐車檔位置信號(hào)、倒車檔位置信號(hào)、空檔位置信號(hào)和行駛檔位置信號(hào)。

整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、自動(dòng)變速器控制器、手柄檔位采集系統(tǒng)之間通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)信息交換。其中，自動(dòng)變速器控制器把采集到的車速信號(hào)和當(dāng)前手柄檔位信號(hào)發(fā)給整車控制器。

當(dāng)電動(dòng)汽車起步時(shí)，駕駛員把手柄位置切換到行駛檔(D檔)，自動(dòng)變速器控制器發(fā)出指令，把撥叉位置調(diào)到1檔。駕駛員踩下油門時(shí)，整車控制器根據(jù)油門開(kāi)度信號(hào)和車速信號(hào)，利用制定好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制策略，計(jì)算出當(dāng)前需要的轉(zhuǎn)矩，并把轉(zhuǎn)矩信號(hào)發(fā)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器根據(jù)得到的轉(zhuǎn)矩信號(hào)發(fā)出所需的轉(zhuǎn)矩。于是電動(dòng)汽車開(kāi)始啟動(dòng)行駛。

如果需要怠速時(shí)，駕駛員把手柄位置調(diào)到空檔(N檔)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器發(fā)出指令，讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入自由模式，不輸出轉(zhuǎn)矩，然后自動(dòng)變速器控制器發(fā)出指令，把撥叉位置調(diào)到空擋，于是電動(dòng)汽車進(jìn)入怠速狀態(tài)。

當(dāng)需要換擋時(shí)，自動(dòng)變速器控制器根據(jù)油門開(kāi)度信號(hào)和車速信號(hào)判斷目標(biāo)檔位，然后通過(guò)CAN總線向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器發(fā)出指令，讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)入自由模式，不輸出轉(zhuǎn)矩，并調(diào)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，讓撥叉進(jìn)入到目標(biāo)檔位，然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器給電機(jī)發(fā)出指令，讓電機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)矩模式，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩，于是完成整個(gè)換擋過(guò)程。

當(dāng)電動(dòng)汽車在坡道上啟動(dòng)時(shí)，駕駛員把手柄由駐車檔(P檔)切換到行駛檔(D檔)，撥叉就運(yùn)行到1檔，于是動(dòng)力系統(tǒng)與車輛傳動(dòng)系統(tǒng)連為一體。整車控制器根據(jù)當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器輸出的轉(zhuǎn)矩，利用撥叉檔位信號(hào)得到的傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比參數(shù)以及存儲(chǔ)在整車控制器中的整車質(zhì)量及道路摩擦系數(shù)等相關(guān)參數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算出車輛在平坦道路上行駛時(shí)應(yīng)有的車輛加速度。同時(shí)整車控制器不斷根據(jù)車速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出當(dāng)前的車輛實(shí)際加速度。車輛的實(shí)際加速度也可以直接由加速度傳感器采集得出。整車控制器再對(duì)計(jì)算所得的車輛在平坦道路上行駛時(shí)應(yīng)有的車輛加速度與當(dāng)前車輛實(shí)際加速度進(jìn)行比較，計(jì)算出當(dāng)前的道路坡度值。整車控制器再根據(jù)計(jì)算所得的道路坡度值計(jì)算出為克服電動(dòng)車輛溜坡所需的轉(zhuǎn)矩，并把此轉(zhuǎn)矩信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器(5)。

當(dāng)駕駛員踩下油門時(shí)，整車控制器根據(jù)油門開(kāi)度信號(hào)和車速信號(hào)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩。如果計(jì)算所得的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于為克服電動(dòng)車輛溜坡所需的轉(zhuǎn)矩，則整車控制器認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)當(dāng)輸出為克服電動(dòng)車輛溜坡所需的轉(zhuǎn)矩；如果整車控制器根據(jù)油門開(kāi)度信號(hào)和車速信號(hào)計(jì)算所得的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩大于為克服電動(dòng)車輛溜坡所需的轉(zhuǎn)矩，那么整車控制器認(rèn)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)當(dāng)輸出根據(jù)油門開(kāi)度計(jì)算所得到的轉(zhuǎn)矩。整車控制器再把輸出轉(zhuǎn)矩指令通過(guò)CAN總線發(fā)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，于是驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。從而達(dá)到避免車輛在上坡路面啟動(dòng)時(shí)發(fā)生溜坡現(xiàn)象的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛坡道安全起步控制系統(tǒng)的組成示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛坡道安全起步控制系統(tǒng)的控制算法流程圖。