控制電動車驅動、制動的系統、電動車及其控制方法
2023-07-14 11:26:11 1
控制電動車驅動、制動的系統、電動車及其控制方法
【專利摘要】控制電動車驅動、制動的系統、電動車及其控制方法，其中系統包括踏板，採集踏板深度信號的第一採集單元，採集電機轉速的第二採集單元，以及控制單元，控制單元根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號控制車輛驅動，制動，或者不輸出控制信號；並根據踏板深度信號以及電機轉速確定給車輛的驅動功率值，以及根據踏板深度信號計算車輛的制動力。這樣避免了加油踏板和剎車踏板分開設置，駕駛員稍不注意發生誤踩則帶來嚴重交通事故的弊端，本發明系統僅通過設置一個單踏板便可實現車輛的驅動和制動控制，從而使得駕駛員操作簡單；且在制動過程，控制單元輸出控制信號給電機從而控制電機輸出反向扭矩，使得能量回收給電池，從而實現了能量最大限度回收。
【專利說明】控制電動車驅動、制動的系統、電動車及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於車輛控制領域，具體涉及一種控制電動車驅動、制動的系統、電動車及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，車輛的加油踏板和剎車踏板一般都是分開設置而由駕駛員的同一腳操縱，當踩下加油踏板時是加速，抬起加油踏板時是減速；而踩下剎車踏板時是減速和制動。由於使車輛減速時兩個踏板的操作方向相反，所以駕駛員隨時都要準確地做出踩哪個踏板的判斷，這樣會使駕駛員的精神一直處在高度緊張的狀態，遇到緊急情況或思想分散時，很容易發生誤踩和遲踩，釀成車禍。
[0003]而且，由於現有車輛在踩剎車踏板剎車時，大部分依靠機械制動，而這種機械制動會使得大部分能量以熱量的形式損耗在剎車片的摩擦中，從而大大地損耗了能量。
【發明內容】
[0004]本發明的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術缺陷。
[0005]為此,本發明的第一個目的在於提出一種控制電動車驅動、制動的系統。
[0006]本發明的第二個目的在於提出一種電動車。
[0007]本發明的第三個目的在於提出一種電動車的控制方法。
[0008]為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的控制電動車驅動、制動的系統包括:
踏板；
第一採集單元，用於採集踏板深度信號；
第二採集單元，用於採集電機轉速；和
控制單元，所述控制單元根據第一採集單元採集的踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號；並根據第一採集單元採集的踏板深度信號以及第二採集單元採集的電機轉速確定車輛的驅動功率值，以及根據第一採集單元採集的踏板深度信號計算車輛的制動力。
[0009]根據本發明實施例提出的控制電動車驅動、制動的系統，避免了現有技術加油踏板和剎車踏板分開設置，駕駛員需要高度集中注意力判斷何時踩哪個踏板，稍不注意發生誤踩則帶來嚴重交通事故的弊端，本發明實施例的系統僅通過設置一個單踏板便可實現車輛的驅動和制動控制，從而使得駕駛員操作簡單，抬起時減速、制動，踩下時驅動，加速；而且，在制動過程，控制單元輸出控制信號給電機從而控制電機輸出反向扭矩，使得能量可以回收給電池，從而實現了能量最大限度回收。
[0010]為達到上述目的，本發明另一方面實施例提出的電動車，包括上述控制電動車驅動、制動的系統。
[0011]為達到上述目的，本發明又一方面實施例提出的電動車的控制方法，包括以下步驟:
採集踏板深度信號以及電機轉速:
根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號；
其中，當控制車輛驅動時，根據踏板深度信號以及電機轉速確定車輛的驅動功率值；當控制車輛制動時，根據踏板深度信號計算車輛的制動力。
[0012]根據本發明實施例提出的電動車的控制方法，避免了現有技術加油踏板和剎車踏板分開設置，駕駛員需要高度集中注意力判斷何時踩哪個踏板，稍不注意發生誤踩則帶來嚴重交通事故的弊端，本發明實施例電動車的控制方法僅根據判斷一個單踏板踩下的踏板深度信號便可實現車輛的驅動和制動控制，從而使得駕駛員操作簡單，抬起時減速、制動，踩下時驅動、加速；而且，在制動過程，控制單元輸出控制信號給電機從而控制電機輸出反向扭矩，使得能量可以回收給電池，從而實現了能量最大限度回收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一方面實施例提出的控制電動車驅動、制動的系統的結構框圖。
[0014]圖2為本發明實施例中踏板行程分段圖。
[0015]圖3為本發明另一方面提出的電動車的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0017]為了本領域技術人員更好地理解並實現本發明的技術方案，下面參照附圖來對其進行具體闡述。
[0018]圖1為本發明一方面實施例提出的控制電動車驅動、制動的系統的結構框圖，參閱圖1，控制電動車驅動、制動的系統包括:
踏板4 ；
第一採集單元I，用於採集踏板4深度信號；
第二採集單元2，用於採集電機轉速；和
控制單元3，所述控制單元3根據第一採集單元I採集的踏板4深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號；並根據第一採集單元I採集的踏板4深度信號以及第二採集單元2採集的電機轉速確定車輛的驅動功率值，以及根據第一採集單元I採集的踏板深度信號計算車輛的制動力。
[0019]在本發明的具體實施例中，上述控制單元3可接收第一採集單元I採集的踏板4深度信號，並根據預存的第一行程段、第二行程段和第三行程段參數範圍判斷踏板4當前時刻位於哪個行程段，當踏板4位於第一行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛驅動；當踏板4位於第二行程段，則不輸出控制信號；當踏板4位於第三行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛制動。
[0020]圖2是本發明實施例踏板行程分段的一種具體示意圖，如圖2所示，圖2中的A段相當於上述實施例中的第一行程段，B段相當於上述實施例中的第二行程段，C段相當於上述實施例中的第三行程段，這樣使得駕駛員僅需要通過在一個踏板上通過控制踩下的深度便可控制車輛驅動、制動或滑行狀態，例如，駕駛員在駕駛時，當把踏板踩到A區則能使車輛驅動，A區的作用和傳統的油門踏板控制一樣，由B區往A區深踩就是大油門，淺踩就是小油門，即車輛的驅動功率值根據第一採集單元I採集的踏板深度信號以及第二採集單元2採集的電機轉速綜合確定。當踏板處在B區時，既不驅動也不制動，此時車輛處於滑行狀態。踏板從B區往C區松就是制動控制，鬆開的越多，制動力就會越大，即制動力根據第一採集單元I採集的踏板深度信號計算得到，當踏板完全鬆開後，就以最大限度的制動力進行制動。可以理解的是，上述A段，B段和C段的具體劃分可由設計人員根據駕駛需要具體設定，在此不做具體介紹，當然，作為本發明的一種具體實施例，可以設定C段區間0-10%，B段10%-15%，A段15%-100%，此處百分比是指踏板深度信號的百分比。
[0021]在本發明的具體實施例中，當上述控制單元3控制車輛驅動時，可以通過以下方式確定車輛的驅動功率值:
控制單元3可接收第一採集單元I採集的踏板深度信號以及第二採集單元2採集的電機轉速，並通過查找預存的踏板深度、電機轉速、功率曲線表確定對應的車輛的驅動功率值，所述踏板深度信號、電機轉速、功率曲線表是由設計人員預先通過多次試驗得到，即在某一踏板深度信號，某一電機轉速條件下所應該輸出的合適的對應驅動功率值，並將其預存在控制單元3中，以便查找。
[0022]在本發明的具體實施例中，上述第一採集單元I可為踏板傳感器，第二採集單元2可為旋轉變壓器，以及上述控制單元3可為電機控制器。在此需說明的是，這僅是一種具體實施例，本發明的第一採集單元1、第二採集單元2和控制單元3不限於以上具體器件，其還可以為其它任意可以執行其功能的器件，在此不做一一列舉。
[0023]根據本發明實施例提出的控制電動車驅動、制動的系統，避免了現有技術加油踏板和剎車踏板分開設置，駕駛員需要高度集中注意力判斷何時踩哪個踏板，稍不注意發生誤踩則帶來嚴重交通事故的弊端，本發明實施例的系統僅通過設置一個單踏板便可實現車輛的驅動和制動控制，從而使得駕駛員操作簡單，抬起時減速、制動，踩下時驅動，加速；而且，在制動過程，控制單元3輸出控制信號給電機從而控制電機輸出反向扭矩，使得能量可以回收給電池，從而實現了能量最大限度回收。
[0024]優選地，在車輛驅動和制動過程中，為了保證車輛的穩定性，所述控制單元3還用於:
當車輛處於驅動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的驅動功率，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的驅動功率；
當車輛處於制動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的制動力，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的制動力。
[0025]可以理解的是，恢復車輛最初的驅動功率是指恢復到車輛未出現打滑時對應的驅動功率值，例如，當車輛未打滑時，此時驅動功率值為P1，而當車輛打滑時，應該將驅動功率從Pi開始逐漸減小，而當車輛停止打滑時，則應恢復車輛的驅動功率為最初的P1。
[0026]可以理解的是，恢復車輛最初的制動力是指恢復到車輛未出現打滑時對應的制動力，例如，當車輛未打滑時，此時制動為F1，而當車輛打滑時，應該將驅動功率從Fl開始逐漸減小，而當車輛停止打滑時，則應恢復車輛的制動力為最初的F1。
[0027]在此需說明的是，車輛是否打滑可由控制單元3根據車輛輪速等參數綜合判斷，在此不做重點介紹。
[0028]本發明實施例還提供了一種電動車,該電動車包括上述控制電動車驅動、制動的系統。
[0029]圖3為本發明另一方面提出的電動車的控制方法的方法流程圖，參閱圖3，電動車的控制方法包括以下步驟:
步驟31:採集踏板深度信號以及電機轉速:
該步驟中，踏板深度信號可通過踏板傳感器採集，電機轉速可通過旋轉變壓器採集，當然，這僅僅是一種具體實施例，踏板深度信號和電機轉速還可以通過其它器件採集，在此不做--介紹。
[0030]步驟32:根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號；當控制車輛驅動時，執行步驟33，當控制車輛制動時，執行步驟34 ；
該步驟中，根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動、制動或不輸出控制信號可具體包括以下步驟:
接收踏板深度信號，並根據預存的第一行程段、第二行程段和第三行程段參數範圍判斷當前踏板位於哪個行程段；
當踏板位於第一行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛驅動；
當踏板位於第二行程段，則不輸出控制信號；
當踏板位於第三行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛制動。
[0031]步驟33:根據踏板深度信號以及電機轉速確定車輛的驅動功率值；
該步驟中，可具體通過以下步驟確定車輛的驅動功率值:
接收採集的踏板深度信號以及電機轉速，並通過查找預存的踏板深度、電機轉速、功率曲線表確定對應的車輛的驅動功率值。所述踏板深度信號、電機轉速、功率曲線表是由設計人員預先通過多次試驗得到，即在某一踏板深度信號，某一電機轉速條件下所應輸出的合適的對應功率值，並將其預存在控制單元中，以便查找。
[0032]步驟34:根據踏板深度信號計算車輛的制動力。
[0033]根據本發明實施例提出的電動車的控制方法，避免了現有技術加油踏板和剎車踏板分開設置，駕駛員需要高度集中注意力判斷何時踩哪個踏板，稍不注意發生誤踩則帶來嚴重交通事故的弊端，本發明實施例的系統僅通過設置一個單踏板便可實現車輛的驅動和制動控制，從而使得駕駛員操作簡單，抬起時減速、制動，踩下時驅動，加速；而且，在制動過程，控制單元輸出控制信號給電機從而控制電機輸出反向扭矩，使得能量可以回收給電池，從而實現了能量最大限度回收。
[0034]優選地，在車輛驅動和制動過程中，為了保證車輛的穩定性，所述控制方法還包括以下步驟:
當車輛處於驅動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的驅動功率，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的驅動功率；例如，當車輛未打滑時，此時驅動功率值為P1，而當車輛打滑時，應該將驅動功率從Pl開始逐漸減小，而當車輛停止打滑時，則應恢復車輛的驅動功率為最初的Pl ；
當車輛處於制動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的制動力，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的制動力。例如，當車輛未打滑時，此時制動為F1，而當車輛打滑時，應該將驅動功率從Fl開始逐漸減小，而當車輛停止打滑時，則應恢復車輛的制動力為最初的Fl。
[0035]在此需說明的是，車輛是否打滑可由控制單元根據車輛輪速等參數綜合判斷，在此不做重點介紹。
[0036]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種控制電動車驅動、制動的系統，其特徵在於，包括: 踏板； 第一採集單元，用於採集踏板深度信號； 第二採集單元，用於採集電機轉速；和 控制單元，所述控制單元根據第一採集單元採集的踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號；並根據第一採集單元採集的踏板深度信號以及第二採集單元採集的電機轉速確定車輛的驅動功率值，以及根據第一採集單元採集的踏板深度信號計算車輛的制動力。
2.根據權利要求1所述的控制電動車驅動、制動的系統，其特徵在於，所述控制單元接收第一採集單元採集的踏板深度信號，並根據預存的第一行程段、第二行程段和第三行程段參數範圍判斷踏板當前時刻位於哪個行程段，當踏板位於第一行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛驅動；當踏板位於第二行程段，則不輸出控制信號；當踏板位於第三行程段，則輸出控制號給電機控制車輛制動。
3.根據權利要求1所述的控制電動車驅動、制動的系統，其特徵在於，所述控制單元接收第一採集單元採集的踏板深度信號以及第二採集單元採集的電機轉速，並通過查找預存的踏板深度信號、電機轉速、功率曲線表確定對應的車輛的驅動功率值。
4.根據權利要求1所述的控制電動車驅動、制動的系統，其特徵在於，所述控制單元還用於: 當車輛處於驅動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的驅動功率，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的驅動功率； 當車輛處於制動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的制動力，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的制動力。
5.根據權利要求1至4任一項所述的控制電動車驅動、制動的系統，其特徵在於，所述第一採集單元為踏板傳感器，第二採集單元為旋轉變壓器，所述控制單元為電機控制器。
6.—種電動車,其特徵在於,包括權利要求1-5任一項所述的控制電動車驅動、制動的系統。
7.—種如權利要求6所述的電動車的控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: 採集踏板深度信號以及電機轉速: 根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動，輸出控制信號給電機控制車輛制動，或者不輸出控制信號； 其中，當控制車輛驅動時，根據踏板深度信號以及電機轉速確定車輛的驅動功率值；當控制車輛制動時，根據踏板深度信號計算車輛的制動力。
8.根據權利要求7所述的電動車的控制方法，其特徵在於，根據踏板深度信號判斷是否輸出控制信號給電機控制車輛驅動、制動或不輸出控制信號具體包括以下步驟: 接收踏板深度信號，並根據預存的第一行程段、第二行程段和第三行程段參數範圍判斷踏板當前時刻位於哪個行程段； 當踏板位於第一行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛驅動； 當踏板位於第二行程段，則不輸出控制信號； 當踏板位於第三行程段，則輸出控制信號給電機控制車輛制動。
9.根據權利要求7所述的電動車的控制方法，其特徵在於，當控制車輛驅動時如何確定車輛的驅動功率值具體包括以下步驟: 接收採集的踏板深度信號以及電機轉速，並通過查找預存的踏板深度信號、電機轉速、功率曲線表確定對應的車輛的驅動功率值。
10.根據權利要求7至9任一項所述的電動車的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括以下步驟； 當車輛處於驅動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的驅動功率，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的驅動功率； 當車輛處於制動狀態時車輛打滑，則逐漸減小車輛的制動力，在此過程中當車輛停止打滑時，則恢復車輛最初的制動力。
【文檔編號】B60W10/08GK104417537SQ201310374662
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】趙軍, 李英濤, 張鑫鑫, 杜智勇 申請人:長沙市比亞迪汽車有限公司