CN104417537A - 控制电动车驱动、制动的系统、电动车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

控制电动车驱动、制动的系统、电动车及其控制方法，其中系统包括踏板，采集踏板深度信号的第一采集单元，采集电机转速的第二采集单元，以及控制单元，控制单元根据踏板深度信号判断是否输出控制信号控制车辆驱动，制动，或者不输出控制信号；并根据踏板深度信号以及电机转速确定给车辆的驱动功率值，以及根据踏板深度信号计算车辆的制动力。这样避免了加油踏板和刹车踏板分开设置，驾驶员稍不注意发生误踩则带来严重交通事故的弊端，本发明系统仅通过设置一个单踏板便可实现车辆的驱动和制动控制，从而使得驾驶员操作简单；且在制动过程，控制单元输出控制信号给电机从而控制电机输出反向扭矩，使得能量回收给电池，从而实现了能量最大限度回收。

Description

控制电动车驱动、制动的系统、电动车及其控制方法

技术领域

本发明属于车辆控制领域，具体涉及一种控制电动车驱动、制动的系统、电动车及其控制方法。

背景技术

目前，车辆的加油踏板和刹车踏板一般都是分开设置而由驾驶员的同一脚操纵，当踩下加油踏板时是加速，抬起加油踏板时是减速；而踩下刹车踏板时是减速和制动。由于使车辆减速时两个踏板的操作方向相反，所以驾驶员随时都要准确地做出踩哪个踏板的判断，这样会使驾驶员的精神一直处在高度紧张的状态，遇到紧急情况或思想分散时，很容易发生误踩和迟踩，酿成车祸。

而且，由于现有车辆在踩刹车踏板刹车时，大部分依靠机械制动 ，而这种机械制动会使得大部分能量以热量的形式损耗在刹车片的摩擦中，从而大大地损耗了能量。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种控制电动车驱动、制动的系统。

本发明的第二个目的在于提出一种电动车。

本发明的第三个目的在于提出一种电动车的控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的控制电动车驱动、制动的系统包括：

踏板；

第一采集单元，用于采集踏板深度信号； 

第二采集单元，用于采集电机转速；和

控制单元，所述控制单元根据第一采集单元采集的踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；并根据第一采集单元采集的踏板深度信号以及第二采集单元采集的电机转速确定车辆的驱动功率值，以及根据第一采集单元采集的踏板深度信号计算车辆的制动力。

根据本发明实施例提出的控制电动车驱动、制动的系统，避免了现有技术加油踏板和刹车踏板分开设置，驾驶员需要高度集中注意力判断何时踩哪个踏板，稍不注意发生误踩则带来严重交通事故的弊端，本发明实施例的系统仅通过设置一个单踏板便可实现车辆的驱动和制动控制，从而使得驾驶员操作简单，抬起时减速、制动，踩下时驱动，加速；而且，在制动过程，控制单元输出控制信号给电机从而控制电机输出反向扭矩，使得能量可以回收给电池，从而实现了能量最大限度回收。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的电动车，包括上述控制电动车驱动、制动的系统。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出的电动车的控制方法，包括以下步骤：

采集踏板深度信号以及电机转速：

根据踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；

其中，当控制车辆驱动时，根据踏板深度信号以及电机转速确定车辆的驱动功率值；当控制车辆制动时，根据踏板深度信号计算车辆的制动力。

根据本发明实施例提出的电动车的控制方法，避免了现有技术加油踏板和刹车踏板分开设置，驾驶员需要高度集中注意力判断何时踩哪个踏板，稍不注意发生误踩则带来严重交通事故的弊端，本发明实施例电动车的控制方法仅根据判断一个单踏板踩下的踏板深度信号便可实现车辆的驱动和制动控制，从而使得驾驶员操作简单，抬起时减速、制动，踩下时驱动、加速；而且，在制动过程，控制单元输出控制信号给电机从而控制电机输出反向扭矩，使得能量可以回收给电池，从而实现了能量最大限度回收。

附图说明

图1为本发明一方面实施例提出的控制电动车驱动、制动的系统的结构框图。

图2为本发明实施例中踏板行程分段图。

图3为本发明另一方面提出的电动车的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了本领域技术人员更好地理解并实现本发明的技术方案，下面参照附图来对其进行具体阐述。

图1为本发明一方面实施例提出的控制电动车驱动、制动的系统的结构框图，参阅图1，控制电动车驱动、制动的系统包括：

踏板4；

第一采集单元1，用于采集踏板4深度信号； 

第二采集单元2，用于采集电机转速；和

控制单元3，所述控制单元3根据第一采集单元1采集的踏板4深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；并根据第一采集单元1采集的踏板4深度信号以及第二采集单元2采集的电机转速确定车辆的驱动功率值，以及根据第一采集单元1采集的踏板深度信号计算车辆的制动力。

在本发明的具体实施例中，上述控制单元3可接收第一采集单元1采集的踏板4深度信号，并根据预存的第一行程段、第二行程段和第三行程段参数范围判断踏板4当前时刻位于哪个行程段，当踏板4位于第一行程段，则输出控制信号给电机控制车辆驱动；当踏板4位于第二行程段，则不输出控制信号；当踏板4位于第三行程段，则输出控制信号给电机控制车辆制动。

图2是本发明实施例踏板行程分段的一种具体示意图，如图2所示，图2中的A段相当于上述实施例中的第一行程段，B段相当于上述实施例中的第二行程段，C段相当于上述实施例中的第三行程段，这样使得驾驶员仅需要通过在一个踏板上通过控制踩下的深度便可控制车辆驱动、制动或滑行状态，例如，驾驶员在驾驶时，当把踏板踩到A区则能使车辆驱动，A区的作用和传统的油门踏板控制一样，由B区往A区深踩就是大油门，浅踩就是小油门，即车辆的驱动功率值根据第一采集单元1采集的踏板深度信号以及第二采集单元2采集的电机转速综合确定。当踏板处在B区时，既不驱动也不制动，此时车辆处于滑行状态。踏板从B区往C区松就是制动控制，松开的越多，制动力就会越大，即制动力根据第一采集单元1采集的踏板深度信号计算得到，当踏板完全松开后，就以最大限度的制动力进行制动。可以理解的是，上述A段，B段和C段的具体划分可由设计人员根据驾驶需要具体设定，在此不做具体介绍，当然，作为本发明的一种具体实施例，可以设定C段区间0-10%，B段10%-15%，A段15%-100%，此处百分比是指踏板深度信号的百分比。

在本发明的具体实施例中，当上述控制单元3控制车辆驱动时，可以通过以下方式确定车辆的驱动功率值：

控制单元3可接收第一采集单元1采集的踏板深度信号以及第二采集单元2采集的电机转速，并通过查找预存的踏板深度、电机转速、功率曲线表确定对应的车辆的驱动功率值，所述踏板深度信号、电机转速、功率曲线表是由设计人员预先通过多次试验得到，即在某一踏板深度信号，某一电机转速条件下所应该输出的合适的对应驱动功率值，并将其预存在控制单元3中，以便查找。

在本发明的具体实施例中，上述第一采集单元1可为踏板传感器，第二采集单元2可为旋转变压器，以及上述控制单元3可为电机控制器。在此需说明的是，这仅是一种具体实施例，本发明的第一采集单元1、第二采集单元2和控制单元3不限于以上具体器件，其还可以为其它任意可以执行其功能的器件，在此不做一一列举。

根据本发明实施例提出的控制电动车驱动、制动的系统，避免了现有技术加油踏板和刹车踏板分开设置，驾驶员需要高度集中注意力判断何时踩哪个踏板，稍不注意发生误踩则带来严重交通事故的弊端，本发明实施例的系统仅通过设置一个单踏板便可实现车辆的驱动和制动控制，从而使得驾驶员操作简单，抬起时减速、制动，踩下时驱动，加速；而且，在制动过程，控制单元3输出控制信号给电机从而控制电机输出反向扭矩，使得能量可以回收给电池，从而实现了能量最大限度回收。

优选地，在车辆驱动和制动过程中，为了保证车辆的稳定性，所述控制单元3还用于：

当车辆处于驱动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的驱动功率，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的驱动功率；

当车辆处于制动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的制动力，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的制动力。

可以理解的是，恢复车辆最初的驱动功率是指恢复到车辆未出现打滑时对应的驱动功率值，例如，当车辆未打滑时，此时驱动功率值为P1，而当车辆打滑时，应该将驱动功率从P1开始逐渐减小，而当车辆停止打滑时，则应恢复车辆的驱动功率为最初的P1。

可以理解的是，恢复车辆最初的制动力是指恢复到车辆未出现打滑时对应的制动力，例如，当车辆未打滑时，此时制动为F1，而当车辆打滑时，应该将驱动功率从F1开始逐渐减小，而当车辆停止打滑时，则应恢复车辆的制动力为最初的F1。

在此需说明的是，车辆是否打滑可由控制单元3根据车辆轮速等参数综合判断，在此不做重点介绍。

本发明实施例还提供了一种电动车，该电动车包括上述控制电动车驱动、制动的系统。

图3为本发明另一方面提出的电动车的控制方法的方法流程图，参阅图3，电动车的控制方法包括以下步骤：

步骤31：采集踏板深度信号以及电机转速：

该步骤中，踏板深度信号可通过踏板传感器采集，电机转速可通过旋转变压器采集，当然，这仅仅是一种具体实施例，踏板深度信号和电机转速还可以通过其它器件采集，在此不做一一介绍。

步骤32：根据踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；当控制车辆驱动时，执行步骤33，当控制车辆制动时，执行步骤34；

该步骤中，根据踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动、制动或不输出控制信号可具体包括以下步骤：

接收踏板深度信号，并根据预存的第一行程段、第二行程段和第三行程段参数范围判断当前踏板位于哪个行程段；

当踏板位于第一行程段，则输出控制信号给电机控制车辆驱动；

当踏板位于第二行程段，则不输出控制信号；

当踏板位于第三行程段，则输出控制信号给电机控制车辆制动。

步骤33：根据踏板深度信号以及电机转速确定车辆的驱动功率值；

该步骤中，可具体通过以下步骤确定车辆的驱动功率值：

接收采集的踏板深度信号以及电机转速，并通过查找预存的踏板深度、电机转速、功率曲线表确定对应的车辆的驱动功率值。所述踏板深度信号、电机转速、功率曲线表是由设计人员预先通过多次试验得到，即在某一踏板深度信号，某一电机转速条件下所应输出的合适的对应功率值，并将其预存在控制单元中，以便查找。

步骤34：根据踏板深度信号计算车辆的制动力。

根据本发明实施例提出的电动车的控制方法，避免了现有技术加油踏板和刹车踏板分开设置，驾驶员需要高度集中注意力判断何时踩哪个踏板，稍不注意发生误踩则带来严重交通事故的弊端，本发明实施例的系统仅通过设置一个单踏板便可实现车辆的驱动和制动控制，从而使得驾驶员操作简单，抬起时减速、制动，踩下时驱动，加速；而且，在制动过程，控制单元输出控制信号给电机从而控制电机输出反向扭矩，使得能量可以回收给电池，从而实现了能量最大限度回收。

优选地，在车辆驱动和制动过程中，为了保证车辆的稳定性，所述控制方法还包括以下步骤：

当车辆处于驱动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的驱动功率，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的驱动功率；例如，当车辆未打滑时，此时驱动功率值为P1，而当车辆打滑时，应该将驱动功率从P1开始逐渐减小，而当车辆停止打滑时，则应恢复车辆的驱动功率为最初的P1；

当车辆处于制动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的制动力，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的制动力。例如，当车辆未打滑时，此时制动为F1，而当车辆打滑时，应该将驱动功率从F1开始逐渐减小，而当车辆停止打滑时，则应恢复车辆的制动力为最初的F1。

在此需说明的是，车辆是否打滑可由控制单元根据车辆轮速等参数综合判断，在此不做重点介绍。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制电动车驱动、制动的系统，其特征在于，包括：

踏板；

第一采集单元，用于采集踏板深度信号； 

第二采集单元，用于采集电机转速；和

控制单元，所述控制单元根据第一采集单元采集的踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；并根据第一采集单元采集的踏板深度信号以及第二采集单元采集的电机转速确定车辆的驱动功率值，以及根据第一采集单元采集的踏板深度信号计算车辆的制动力。

2.根据权利要求1所述的控制电动车驱动、制动的系统，其特征在于，所述控制单元接收第一采集单元采集的踏板深度信号，并根据预存的第一行程段、第二行程段和第三行程段参数范围判断踏板当前时刻位于哪个行程段，当踏板位于第一行程段，则输出控制信号给电机控制车辆驱动；当踏板位于第二行程段，则不输出控制信号；当踏板位于第三行程段，则输出控制信号给电机控制车辆制动。

3.根据权利要求1所述的控制电动车驱动、制动的系统，其特征在于，所述控制单元接收第一采集单元采集的踏板深度信号以及第二采集单元采集的电机转速，并通过查找预存的踏板深度信号、电机转速、功率曲线表确定对应的车辆的驱动功率值。

4.根据权利要求1所述的控制电动车驱动、制动的系统，其特征在于，所述控制单元还用于：

当车辆处于驱动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的驱动功率，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的驱动功率；

当车辆处于制动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的制动力，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的制动力。

5.根据权利要求1至4任一项所述的控制电动车驱动、制动的系统，其特征在于，所述第一采集单元为踏板传感器，第二采集单元为旋转变压器，所述控制单元为电机控制器。

6.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的控制电动车驱动、制动的系统。

7.一种如权利要求6所述的电动车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集踏板深度信号以及电机转速：

根据踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动，输出控制信号给电机控制车辆制动，或者不输出控制信号；

其中，当控制车辆驱动时，根据踏板深度信号以及电机转速确定车辆的驱动功率值；当控制车辆制动时，根据踏板深度信号计算车辆的制动力。

8.根据权利要求7所述的电动车的控制方法，其特征在于，根据踏板深度信号判断是否输出控制信号给电机控制车辆驱动、制动或不输出控制信号具体包括以下步骤：

接收踏板深度信号，并根据预存的第一行程段、第二行程段和第三行程段参数范围判断踏板当前时刻位于哪个行程段；

当踏板位于第一行程段，则输出控制信号给电机控制车辆驱动；

当踏板位于第二行程段，则不输出控制信号；

当踏板位于第三行程段，则输出控制信号给电机控制车辆制动。

9.根据权利要求7所述的电动车的控制方法，其特征在于，当控制车辆驱动时如何确定车辆的驱动功率值具体包括以下步骤：

接收采集的踏板深度信号以及电机转速，并通过查找预存的踏板深度信号、电机转速、功率曲线表确定对应的车辆的驱动功率值。

10.根据权利要求7至9任一项所述的电动车的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括以下步骤；

当车辆处于驱动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的驱动功率，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的驱动功率；

当车辆处于制动状态时车辆打滑，则逐渐减小车辆的制动力，在此过程中当车辆停止打滑时，则恢复车辆最初的制动力。