一种用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法，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；该方法为：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的制动输出，由电机控制器控制驱动电机完成车辆的坡停起步。本发明专利技术可大大提高控制系统的可靠性和安全性。

Control system and control method for slope starting of electric vehicle

The present invention provides a control system for electric vehicle stop start and control methods of the slope, the system includes anti lock braking system, brake, gear switch, accelerator pedal, brake pedal, vehicle controller, motor controller and motor; the anti lock braking system, brake, gear switch, accelerator pedal, brake pedal and the motor controller for the speed signal, the detection of vehicle brake signal, gear signal, accelerator pedal, brake pedal signal signal, and driving motor temperature and speed signal, and sends the signal to the vehicle controller, the vehicle controller control whether the vehicle is stopped on the slope into the initial state; the method is: in the parking state. When the vehicle controller detects the accelerator pedal opening is greater than 0%, the vehicle speed controller from the mode switch to the torque mode and off The braking output of the active braking unit is closed, and the driving motor is controlled by the motor controller to complete the slope stopping start of the vehicle. The invention can greatly improve the reliability and the safety of the control system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动汽车坡停起步的控制系统及控制方法
本专利技术涉及电动汽车整车控制系统
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：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。本专利技术的技术方案如下：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，本专利技术具有以下优点：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为本专利技术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专利技术进行详细说明。实施例本专利技术重新定义了有关电动汽车坡停起步的系统结构，即，电动汽车坡停起步的控制系统框图，如图2所示。该系统主要包括制动防抱死系统、手刹、档位开关、油门踏板、制动踏板、动力电池、整车控制器、电机控制器、驱动电机、冷却系统和主动制动单元。电机控制器主要由主控制板、电源板、驱动板、相电流传感器及功率单元构成。驱动电机主要由电机、电机位置传感器及电机温度传感器构成。冷却系统主要由水泵、管路、散热器，及冷却风扇构成。主动制动单元主要由制动推杆辅助电机、制动推杆、制动主缸及制动器依次串联构成。制动防抱死系统、手刹、档位开关、油门踏板及制动踏板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，整车控制器通过连接的低压线束实时采集对应的传感信号。动力电池通过高压线束与电机控制器相连，为电机控制器的功率单元提供直流电源。驱动电机的电机位置传感器、温度传感器分别用于检测驱动电机的位置信号和温度信号，电机控制器通过低压线束与传感器相连，并实时采集对应的传感信号；电机控制器可以依据检测的电机位置信号，通过实时计算得到驱动电机的转速信号；电机控制器还通过三根高压线束与驱动电机相连，为驱动电机提供三相电流。冷却系统的水泵、散热器通过管路与电机控制器和驱动电机串联组成，并通过管路中的冷却液辅助电机控制器和驱动电机散热，冷却系统的冷却风扇通过机械方式与散热器安装固定，强制并加快散热器散热。整车控制器通过CAN总线与电机控制器连接，会向电机控制器发送控制模式、速度和转矩目标指令，同样，电机控制器也会向整车控制发送驱动电机的实际控制速度、转矩，及温度等信号。整车控制器通过线束与冷却系统的水泵和冷却风扇连接，以控制水泵和冷却风扇工作。整车控制器通过线束与制动推杆辅助电机连接，以控制主动制动单元工作，并辅助驱动电机坡停起步的控制。本专利技术坡停起步的控制过程具体如下：在上坡驻车(即堵转时，驱动转矩为正且档位开关为前进档)状态下，当整车控制器检测到当前油门踏板开度大于0％，且此开度在转矩模式下对应输出的目标转矩与驻车时驱动电机的堵转转矩，及主动制动单元的制动扭矩之和相同时，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，且通过CAN总线向电机控制器发送转矩模式和转矩目标指令，从而由电机控制器控制驱动电机线性地、平顺地完成车辆的坡停起步功能。在下坡驻车(即堵转时，驱动转矩为负且档位开关为倒退档)状态下，当整车控制器检测到当前油门踏板开度大于0％时，整车控制器从转速模式切换到转矩模式，并以与上坡驻车相同的方法，由电机控制器控制驱动电机线性地、平顺地完成车辆的坡停起步功能。采用这样的坡停起步方法，可以避免在切换过程中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，提高控制系统的可靠性和安全性。基于坡停起步控制的基础上还可以增加坡道驻车控制，具体如下：坡道驻车的状态是由整车控制器结合当前车辆的车速信号、手刹信号、档位信号、油门踏板信号、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车坡停起步的控制系统，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车坡停起步的控制系统，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车坡停起步的控制系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车坡停起步的控制系统，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋波，贾雷，王晓文，钟伟，
申请(专利权)人：成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51