CN105235532B - 电动汽车的手刹制动系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电动汽车的手刹制动系统及方法，该系统包括：采集装置、整车控制器、电机控制器和电池管理系统，其中，采集装置用于采集电动汽车的手刹状态信号，并将手刹状态信号发送给整车控制器，其中，手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号；整车控制器用于在电动汽车行驶过程中，当接收到手刹制动信号时，分别向电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令；电机控制器用于在接收到第一指令时，控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至电动汽车停止行驶；电池管理系统用于在接收到第二指令时，控制动力电池进行能量回收。本发明提高了车辆的制动性能，同时可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的手刹制动系统及方法。
背景技术
传统汽车，手刹与以燃油发动机为核心的驱动系统没有控制逻辑关系，即使在手刹拉起、制动工况下，汽车仍然可以行驶，导致手刹被损毁。同样地，目前的电动汽车，在手刹拉起、制动工况下，电动汽车仍然可以行驶，导致手刹被损毁。另外，电动汽车制动时，如果出现制动系统失效，车辆驾驶人员会紧急拉起手刹，即驻车制动，但受到手刹制动力与驻车制动初速度的限制，车辆制动效果并不理想，容易导致交通事故的发生。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的手刹制动系统，该系统提高了车辆的制动性能，同时可实现制动能量回收，提高能源利用率。
本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车的手刹制动方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种电动汽车的手刹制动系统，包括：采集装置、整车控制器、电机控制器和电池管理系统，所述采集装置、整车控制器、电机控制器和电池管理系统之间通过连接线互连，其中，所述采集装置用于采集所述电动汽车的手刹状态信号，并将所述手刹状态信号发送给所述整车控制器，其中，所述手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号；所述整车控制器用于在所述电动汽车行驶过程中，当接收到所述手刹制动信号时，分别向所述电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令；所述电机控制器用于在接收到所述第一指令时，控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至所述电动汽车停止行驶；所述电池管理系统用于在接收到所述第二指令时，控制动力电池进行能量回收。
根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动系统，当检测到手刹制动信号时，向驱动电机控制器发出第一指令，要求驱动电机控制器控制驱动电机输出第一预设扭矩(如负扭矩)，同时，整车控制器向电池管理系统发出第二指令，要求电池管理系统控制动力电池进行能量回收，即制动过程中，驱动电机成为发电机，输出的电能回补动力电池。本发明的系统通过整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的手刹制动系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述采集装置还用于采集所述电动汽车的点火开关状态、挡位状态及加速踏板状态，其中，所述整车控制器还用于在所述电动汽车停止行驶后，当接收到所述手刹制动信号，且点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第三指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第二预设扭距运行。
在一些示例中，所述整车控制器还用于在接收到所述手刹松开信号，且点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第四指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第三预设扭矩运行。
在一些示例中，所述第一预设扭矩为小于0，所述第二预设扭矩等于0，所述第三预设扭矩大于0。
在一些示例中，所述连接线包括硬线、CAN BUS线、I2C线、SPI线、RS232串口线、K-Line线、USB线、Link线、Internet网络线及天线中的一个或多个。
本发明第二方面的实施例还提出了一种电动汽车的手刹制动方法，包括以下步骤：采集所述电动汽车的手刹状态信号，其中，所述手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号；在所述电动汽车行驶过程中，当采集到的所述手刹状态信号为手刹制动信号时，分别向电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令；所述电机控制器根据所述第一指令控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至所述电动汽车停止行驶，以及所述电池管理系统根据所述第二指令控制动力电池进行能量回收。
根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动方法，当检测到手刹制动信号时，向驱动电机控制器发出第一指令，要求驱动电机控制器控制驱动电机输出第一预设扭矩(如负扭矩)，同时，整车控制器向电池管理系统发出第二指令，要求电池管理系统控制动力电池进行能量回收，即制动过程中，驱动电机成为发电机，输出的电能回补动力电池。本发明的方法通过对整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的手刹制动方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，还包括：在所述电动汽车停止行驶后，当采集到的所述手刹状态信号为手刹制动信号，且所述电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第三指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第二预设扭距运行。
在一些示例中，还包括：还包括：当所述手刹状态信号为手刹松开信号，且所述电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第四指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第三预设扭矩运行。
在一些示例中，所述第一预设扭矩为小于0，所述第二预设扭矩为0，所述第三预设扭矩大于0。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车的手刹制动系统的结构框图；以及
图2是根据本发明一个实施例的电动汽车的手刹制动方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动系统及方法。
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车的手刹制动系统的结构框图。如图1所示，该系统100包括：采集装置110、整车控制器120、电机控制器130和电池管理系统140。
其中，采集装置110、整车控制器120、电机控制器130和电池管理系统140之间通过连接线互连。在一些示例中，例如，该连接线包括硬线、CAN BUS线、I2C线、SPI线、RS232串口线、K-Line线、USB线、Link线、Internet网络线及天线中的一个或多个。
具体地说，在行车过程中，采集装置110用于采集电动汽车的手刹状态信号，并将手刹状态信号发送给整车控制器120，其中，手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号。整车控制器120用于在电动汽车行驶过程中，当接收到手刹制动信号时，分别向电机控制器130和电池管理系统140发送第一指令和第二指令。电机控制器130用于在接收到第一指令时，控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至电动汽车停止行驶。其中，第一预设扭矩例如小于0，也即第一预设扭矩为负扭矩。电池管理系统140用于在接收到第二指令时，控制动力电池进行能量回收，即电池管理系统140工作于充电模式。
根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动系统，通过整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，采集装置110还用于检测电动汽车的点火开关状态、档位状态及加速踏板状态，并将电动汽车的点火开关状态、挡位状态及加速踏板状态发送至整车控制器120。进一步地，在电动汽车停止行驶后，整车控制器120还用于在接收到手刹制动信号，且点火开关开启(即电动汽车钥匙转到ON挡)、挡位为非空挡以及加速踏板踩下时，向电机控制器130发送第三指令，以使电机控制器130控制驱动电机以第二预设扭距运行。其中，第二预设扭矩为0。也就是说，在电动汽车停止行驶后，只要整车控制器210接收到手刹制动信号，即使电动汽车钥匙转到ON挡，挡位切换到非空挡，且踩下电子加速踏板，整车控制器120也不允许电动汽车行驶，整车控制器120会向电机控制器130发出第三指令，要求电机控制器130控制驱动电机输出零扭矩。
进一步地，整车控制器120例如还用于在接收到手刹松开信号，且点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向电机控制器130发送第四指令，以使电机控制器130控制驱动电机以第三预设扭矩运行。其中，第三预设扭矩大于0，也即第三预设扭矩为正扭矩。也就是说，只有整车控制器120接收到手刹松开信号，且电动汽车钥匙转到ON挡，挡位切换到非空挡，并踩下电子加速踏板时，整车控制器120才会向电机控制器130发出第四指令，要求电机控制器130控制驱动电机输出正扭矩(第三预设扭矩)，电动汽车方能起步行驶。
综上，根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动系统，当检测到手刹制动信号时，向驱动电机控制器发出第一指令，要求驱动电机控制器控制驱动电机输出第一预设扭矩(如负扭矩)，同时，整车控制器向电池管理系统发出第二指令，要求电池管理系统控制动力电池进行能量回收，即制动过程中，驱动电机成为发电机，输出的电能回补动力电池。本发明的系统通过整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
本发明的进一步实施例还提供了一种电动汽车的手刹制动方法。
图2是根据本发明一个实施例的电动汽车的手刹制动方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101：在行车过程中，采集电动汽车的手刹状态信号，其中，手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号。
步骤S102：在电动汽车行驶过程中，当采集到的手刹状态信号为手刹制动信号时，分别向电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令。
步骤S103：电机控制器根据第一指令控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至电动汽车停止行驶，以及电池管理系统根据第二指令控制动力电池进行能量回收，即电池管理系统工作于充电模式。其中，第一预设扭矩例如小于0，也即，第一预设扭矩为负扭矩。
根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动方法，通过对整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：在电动汽车停止行驶后，当采集到的手刹状态信号为手刹制动信号，且电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向电机控制器发送第三指令，以使电机控制器控制驱动电机以第二预设扭距运行。其中，第二预设扭矩例如为0。也就是说，在电动汽车停止行驶后，只要整车控制器接收到手刹制动信号，即使电动汽车钥匙转到ON挡，挡位切换到非空挡，且踩下电子加速踏板，整车控制器也不允许电动汽车行驶，整车控制器会向电机控制器发出第三指令，要求电机控制器控制驱动电机输出零扭矩。
进一步地，该方法例如还包括：当检测到的手刹状态信号为手刹松开信号，且电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向电机控制器发送第四指令，以使电机控制器控制驱动电机以第三预设扭矩运行。其中，第三预设扭矩例如大于0，也即第三预设扭矩为正扭矩。也就是说，只有整车控制器接收到手刹松开信号，且电动汽车钥匙转到ON挡，挡位切换到非空挡，并踩下电子加速踏板时，整车控制器才会向电机控制器发出第四指令，要求电机控制器控制驱动电机输出正扭矩(第三预设扭矩)，电动汽车方能起步行驶。
综上，根据本发明实施例的电动汽车的手刹制动方法，当检测到手刹制动信号时，向驱动电机控制器发出第一指令，要求驱动电机控制器控制驱动电机输出第一预设扭矩(如负扭矩)，同时，整车控制器向电池管理系统发出第二指令，要求电池管理系统控制动力电池进行能量回收，即制动过程中，驱动电机成为发电机，输出的电能回补动力电池。本发明的方法通过对整车控制器、驱动电机控制器及电池管理系统的相互协调，合力实现电机助力手刹制动，实现手刹与电机工作状态互锁，提高了车辆的制动性能，同时，可实现制动能量回收，提高了能源利用率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种电动汽车的手刹制动系统，其特征在于，包括：采集装置、整车控制器、电机控制器和电池管理系统，所述采集装置、整车控制器、电机控制器和电池管理系统之间通过连接线互连，其中，
所述采集装置用于采集所述电动汽车的手刹状态信号，并将所述手刹状态信号发送给所述整车控制器，其中，所述手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号，所述采集装置还用于检测所述电动汽车的点火开关状态、挡位状态及加速踏板状态，并将所述电动汽车的点火开关状态、挡位状态及加速踏板状态发送至所述整车控制器；
所述整车控制器用于在所述电动汽车行驶过程中，当接收到所述手刹制动信号时，分别向所述电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令，所述整车控制器还用于在所述电动汽车停止行驶后，当接收到所述手刹制动信号，且点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第三指令，以使所述电机控制器控制驱动电机以第二预设扭距运行；
所述电机控制器用于在接收到所述第一指令时，控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至所述电动汽车停止行驶；
所述电池管理系统用于在接收到所述第二指令时，控制动力电池进行能量回收。
2.如权利要求1所述的电动汽车的手刹制动系统，其特征在于，所述整车控制器还用于在接收到所述手刹松开信号，且点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第四指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第三预设扭矩运行。
3.如权利要求2所述的电动汽车的手刹制动系统，其特征在于，所述第一预设扭矩为小于0，所述第二预设扭矩等于0，所述第三预设扭矩大于0。
4.如权利要求1所述的电动汽车的手刹制动系统，其特征在于，所述连接线包括硬线、CAN BUS线、I2C线、SPI线、RS232串口线、K-Line线、USB线、Link线、Internet网络线及天线中的一个或多个。
5.一种电动汽车的手刹制动方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集所述电动汽车的手刹状态信号，其中，所述手刹状态信号包括手刹制动信号和手刹松开信号；
在所述电动汽车行驶过程中，当采集到的所述手刹状态信号为手刹制动信号时，分别向电机控制器和电池管理系统发送第一指令和第二指令；
所述电机控制器根据所述第一指令控制驱动电机以第一预设扭矩运行，直至所述电动汽车停止行驶，以及所述电池管理系统根据所述第二指令控制动力电池进行能量回收；
在所述电动汽车停止行驶后，当采集到的所述手刹状态信号为手刹制动信号，且所述电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第三指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第二预设扭距运行。
6.如权利要求5所述的电动汽车的手刹制动方法，其特征在于，还包括：
当所述手刹状态信号为手刹松开信号，且所述电动汽车的点火开关开启、挡位为非空挡及加速踏板踩下时，向所述电机控制器发送第四指令，以使所述电机控制器控制所述驱动电机以第三预设扭矩运行。
7.如权利要求6所述的电动汽车的手刹制动方法，其特征在于，所述第一预设扭矩为小于0，所述第二预设扭矩为0，所述第三预设扭矩大于0。
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