CN109664773A - 一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统 - Google Patents

一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统，该控制方法包括：在驻车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，且在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态。在本发明中，当车辆需要坡道停车时，两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，由于在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态，该处于驱动驻车状态的电机可以实现车辆的坡道驻车，并且由于任一电机在驱动驻车状态和待机状态之间交替进行，不仅切换速度较快，且有效避免了因长时间的处于驱动驻车状态造成电机堵转烧坏的现象。

Description

一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统，属于电动汽车控制技术领域。
背景技术
随着国家对新能源汽车的大力支持，三电技术得到快速提升，电动汽车也得以快速推广与普及。与传统汽车相比，电动汽车的劣势是制造和使用成本增加，但电动汽车的可控性得到提升，可以通过控制手段取代传统装置，使电动汽车的成本得以降低。
针对坡道辅助起步功能，传统车上需要使用复杂的装置实现该功能，但是在电动汽车上，可以通过控制电机实现坡度辅助起步，极大的发挥了电动汽车的电控优势。目前，坡道辅助起步功能的技术路线有两种方案：第一种技术方案是通过增加电机以外的附加机构来实现坡道辅助起步功能，当车辆停在坡上，通过对附加机构的控制实现车辆坡上驻车；第二种技术方案通过对单电机的转速或转矩控制方式实现坡道辅助起步功能，当车辆停在坡上，通过对电机的控制，可实现车辆不溜坡。
针对第一种技术方案，由于需要增加额外的附加机构，会增加整车的成本和控制的复杂度。针对第二种技术方案，由于只采用一个电机实现坡道驻车，当驾驶员踩油门踏板驱动车辆时，首先电机解除坡道驻车功能，然后电机再次驱动车辆，那么从解除坡道驻车功能到再次驱动车辆中间会出现动力中断，车辆会出现后溜现象。另外，当采用电机零转速闭环控制进行坡道驻车时，由于电机一直处于堵转状态，若时间过长，很容易烧坏电机。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车的坡道停车控制方法及系统，用于解决车辆停车时由于电机长时间堵转会导致电机烧坏的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车的坡道停车控制方法，步骤如下：
在驻车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，且在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态。
进一步的，还包括：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻第一电机处于驱动驻车状态、第二电机处于待机状态时，对第二电机进行驱动扭矩控制；
判断第二电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对第一电机进行驱动扭矩控制。
进一步的，还包括：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻两个电机均处于驱动驻车状态时，对其中一个电机进行驱动扭矩控制；
判断进行驱动扭矩控制的电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对处于驱动驻车状态的电机进行驱动扭矩控制。
进一步的，通过整车控制器向电机控制器发送零转速控制指令使电机处于驱动驻车状态；通过整车控制器向电机控制器发送零转矩控制指令使电机处于待机状态。
进一步的，通过整车控制器向电机控制器发送驱动扭矩指令来实现对电机的驱动扭矩控制。
本发明还提供了一种电动汽车的坡道停车控制系统，包括控制器以及两个电机；所述控制器控制连接每个电机；所述控制器用于执行实现如下方法的指令：
在驻车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，且在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态。
进一步的，还包括油门开度检测单元，所述控制器采样连接所述油门开度检测单元；所述控制器还用于执行实现如下方法的指令：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻第一电机处于驱动驻车状态、第二电机处于待机状态时，对第二电机进行驱动扭矩控制；
判断第二电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对第一电机进行驱动扭矩控制。
进一步的，还包括油门开度检测单元，所述控制器采样连接所述油门开度检测单元；所述控制器还用于执行实现如下方法的指令：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻两个电机均处于驱动驻车状态时，对其中一个电机进行驱动扭矩控制；
判断进行驱动扭矩控制的电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对处于驱动驻车状态的电机进行驱动扭矩控制。
进一步的，所述控制器为整车控制器，控制系统还包括电机控制器，所述整车控制器控制连接电机控制器，所述电机控制器控制连接两个电机；所述整车控制器用于向电机控制器发送零转速控制指令使电机处于驱动驻车状态、向电机控制器发送零转矩控制指令使电机处于待机状态。
进一步的，所述控制器为整车控制器，控制系统还包括电机控制器，所述整车控制器控制连接电机控制器，所述电机控制器控制连接两个电机；所述整车控制器用于向电机控制器发送驱动扭矩指令来实现对电机的驱动扭矩控制。
本发明的有益效果是：
当车辆需要坡道停车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，并保证在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态；由于在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态，该处于驱动驻车状态的电机可以实现车辆的坡道驻车，并且由于任一电机在驱动驻车状态和待机状态之间交替进行，不仅切换速度较快，且有效避免了因长时间的处于驱动驻车状态造成电机堵转烧坏的现象。
进一步的，当车辆需要起步时，通过对双电机进行分段协调控制，使一个电机处于驱动驻车状态以防止车辆溜坡，对另一个电机进行驱动扭矩控制进行驱动，当驱动扭矩大于一定值时，再对处于驱动驻车状态的电机进行驱动控制，可实现车辆坡道起步的平稳切换。
附图说明
图1是本发明的双电机动力系统的结构图；
图2是本发明的电动汽车的坡道停车控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
本发明双电机动力系统的结构图如图1所示，机械连接上，第一电机(电机一)1与第二电机(电机二)3中间通过扭转减振器2相连，第二电机3的输出轴与变速箱4相连，变速箱4通过输出轴5与主减速器6相连，主减速器6通过车轴连接车轮7；控制上，整车控制器10与电机控制器8信号相互交互，电机控制器8分别控制第一电机1和第二电机3；高压线路连接上，电池9与电机控制器8相连，电机控制器8分别通过三相线与第一电机1和第二电机3相连。
基于上述的双电机动力系统，本发明电动汽车的坡道停车控制系统包括整车控制器10、电机控制器8、车速检测单元、油门开度检测单元、第一电机1和第二电机3。其中，整车控制器10采样连接车速检测单元和油门开度检测单元、控制连接电机控制器8，电机控制器8控制连接第一电机1和第二电机3。
在正常工作过程中，上述电动汽车的坡道停车控制系统的控制流程图如图2所示，包括以下步骤：
(1)判断车辆车速是否为零，如果车速为零，进入坡道停车模式；否则进入正常的驱动或制动模式。
(2)进入坡道停车模式后，整车控制器10发送第一电机1零转速控制指令、第二电机3零转矩控制指令给电机控制器8，由电机控制器8分别控制第一电机1和第二电机3，使第一电机1处于驱动驻车状态、使第二电机3处于待机状态，即此时由第一电机1来实现驻车；根据电机的允许最长堵转时间t，当电机处于驱动驻车状态达到时间t时，整车控制器发送第一电机1零转矩控制指令、第二电机3零转速控制指令给电机控制器8，由电机控制器8分别控制第一电机1和第二电机3，使第一电机1处于待机状态、使第二电机3处于驱动驻车状态，即此时由第二电机3来实现驻车。按照上述的控制方式，两个电机在驱动驻车状态和待机状态之间交替进行，且当其中一个电机处于驱动驻车状态时，另一个电机处于待机状态，以实现驻车制动。
(3)实现驻车制动后，判断驾驶员是否踩油门踏板，如果踩油门踏板，且此时第一电机1处于待机状态、第二电机3处于驱动驻车状态，整车控制器10发送第一电机1驱动扭矩控制指令、第二电机3零转速控制指令给电机控制器8，对第一电机1逐渐施加扭矩进行驱动扭矩控制，使第二电机3继续处于驱动驻车状态。
当然，如果没有踩油门踏板，则继续维持上一状态。作为其他的实施方式，若踩油门踏板时，第一电机1处于驱动驻车状态、第二电机3处于待机状态，整车控制器10发送第一电机1零转速控制指令、第二电机3驱动扭矩控制指令给电机控制器8，对第二电机3逐渐施加扭矩进行驱动扭矩控制，使第一电机1继续处于驱动驻车状态。
需要说明的是，也可以采用现有技术中发送指令以外的其他方式，使得电机处于驻车状态或者待机状态。由于电机在驻车和待机两个状态进行转换，不仅防止了电机由于长时间工作会烧毁的现象，同时，提高了状态切换的速度。
(4)判断第一电机1的实际扭矩值是否大于扭矩值阈值a，若大于扭矩值阈值a，整车控制器10发送第二电机驱动扭矩控制指令，对第二电机3进行驱动扭矩控制。
扭矩值阈值a是设置固定值，a产生的驱动力等于车辆在坡上的阻力。对于不同的车型，扭矩值阈值a可以根据实际情况进行调整。在车辆坡道起步时，步骤(3)和(4)采用分段解除第一电机、第二电机的零转速控制指令，使得车辆坡道起步更平稳，不易发生后溜现象。
当然，作为其他的实施方式，在坡道停车时，也可以使每一个电机交替处于驱动驻车状态和待机状态，只需保证在任意一个时刻，至少有一个电机处于驱动驻车状态即可。此时，当油门踏板被踩下准备起步时，有可能两个电机均处于驱动驻车状态下，此时可以选择对其中一个电机进行驱动扭矩控制，使另一个电机继续处于驱动驻车状态；当进行驱动扭矩控制的电机的实际驱动扭矩大于扭矩值阈值a时，再对处于驱动驻车状态的电机进行驱动扭矩控制，以实现车辆正常行驶。

Claims (10)

1.一种电动汽车的坡道停车控制方法，其特征在于，步骤如下：
在驻车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，且在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的坡道停车控制方法，其特征在于，还包括：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻第一电机处于驱动驻车状态、第二电机处于待机状态时，对第二电机进行驱动扭矩控制；
判断第二电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对第一电机进行驱动扭矩控制。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的坡道停车控制方法，其特征在于，还包括：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻两个电机均处于驱动驻车状态时，对其中一个电机进行驱动扭矩控制；
判断进行驱动扭矩控制的电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对处于驱动驻车状态的电机进行驱动扭矩控制。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车的坡道停车控制方法，其特征在于，通过整车控制器向电机控制器发送零转速控制指令使电机处于驱动驻车状态；通过整车控制器向电机控制器发送零转矩控制指令使电机处于待机状态。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车的坡道停车控制方法，其特征在于，通过整车控制器向电机控制器发送驱动扭矩指令来实现对电机的驱动扭矩控制。
6.一种电动汽车的坡道停车控制系统，其特征在于，包括控制器以及两个电机；所述控制器控制连接每个电机；所述控制器用于执行实现如下方法的指令：
在驻车时，使两个电机均交替处于驱动驻车状态和待机状态，且在任一时刻至少有一个电机处于驱动驻车状态。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的坡道停车控制系统，其特征在于，还包括油门开度检测单元，所述控制器采样连接所述油门开度检测单元；所述控制器还用于执行实现如下方法的指令：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻第一电机处于驱动驻车状态、第二电机处于待机状态时，对第二电机进行驱动扭矩控制；
判断第二电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对第一电机进行驱动扭矩控制。
8.根据权利要求6所述的电动汽车的坡道停车控制系统，其特征在于，还包括油门开度检测单元，所述控制器采样连接所述油门开度检测单元；所述控制器还用于执行实现如下方法的指令：
判断驾驶员是否踩下油门踏板，若踩下油门踏板，且当前时刻两个电机均处于驱动驻车状态时，对其中一个电机进行驱动扭矩控制；
判断进行驱动扭矩控制的电机的实际驱动扭矩是否大于扭矩值阈值，若大于扭矩值阈值，则对处于驱动驻车状态的电机进行驱动扭矩控制。
9.根据权利要求6-8任一项所述的电动汽车的坡道停车控制系统，其特征在于，所述控制器为整车控制器，控制系统还包括电机控制器，所述整车控制器控制连接电机控制器，所述电机控制器控制连接两个电机；所述整车控制器用于向电机控制器发送零转速控制指令使电机处于驱动驻车状态、向电机控制器发送零转矩控制指令使电机处于待机状态。
10.根据权利要求6-8任一项所述的电动汽车的坡道停车控制系统，其特征在于，所述控制器为整车控制器，控制系统还包括电机控制器，所述整车控制器控制连接电机控制器，所述电机控制器控制连接两个电机；所述整车控制器用于向电机控制器发送驱动扭矩指令来实现对电机的驱动扭矩控制。
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