一种电动汽车起步系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车起步系统及其控制方法，其特征是：第一电磁离合器的一端是与变速箱轴相连接，另一端是与第一液压马达/液压泵的泵轴相连接；第二电磁离合器的一端是与一传动/差速机构的转轴相连接，另一端是与第二液压马达/液压泵的泵轴相连接；第一液压马达/液压泵和第二液压马达/液压泵是以蓄能器为蓄能装置；由传感单元向整车控制器输出各检测信号；电磁离合控制单元输出控制信号是通过CAN总线与第一电磁离合器以及第二电磁离合器的信号控制端相连接。本发明用于实现电动汽车平稳起步，同时保证避免上下坡起动时出现溜车和滑车现象。

主权项

一种电动汽车起步系统，其特征是：设置第一电磁离合器(2)的一端是与变速箱(21)的转轴(1)相连接，另一端是与第一液压马达/液压泵(3)的泵轴相连接；变速箱(21)设置在电机(24)和第一传动/差速机构(22)之间；设置第二电磁离合器(7)的一端是与第二传动/差速机构(23)的转轴相连接，另一端是与第二液压马达/液压泵(5)的泵轴相连接；设置蓄能器(4)，所述第一液压马达/液压泵(3)和第二液压马达/液压泵(5)是以蓄能器(4)为蓄能装置；设置向整车控制器(14)输入检测信号的传感单元包括：加速踏板位置传感器(10)、制动踏板位置传感器(11)、坡度传感器(12)、车速传感器(13)、加速度传感器(15)和油压传感器(16)；设置电磁离合控制单元(9)，其输出控制信号是通过CAN总线与第一电磁离合器(2)以及第二电磁离合器(7)的信号控制端相连接；设置所述电动汽车起步系统的控制方法包括起步工况控制和制动能量回收控制；所述起步工况控制按如下方法进行：整车控制器(14)通过加速踏板位置传感器(10)采集获得加速踏板开度P₁，通过制动踏板位置传感器(11)采集获得制动踏板开度P₂，通过坡度传感器(12)采集获得坡度I，通过车速传感器(13)采集获得车速V，通过加速度传感器(15)采集获得车辆加速度a，通过油压传感器(16)采集获得蓄能器液压P；当车速V为零时，若坡度I不大于上坡坡度阀值I_a、并坡度I的绝对值不大于下坡坡度阀值I_b的绝对值时，判断车辆处于平坡起步工况，投入平坡起步控制；当车速V为零时，若坡度I不小于上坡坡度阀值I_a时，判断车辆处于上坡起步工况，投入上坡起步控制；当车速V为零时，若坡度I的绝对值不小于下坡坡度阀值I_b的绝对值，判断车辆处于下坡起步工况，投入下坡起控制；所述平坡起步控制按如下步骤进行：步骤1：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤2：由整车控制器(14)进行判断：若蓄能器液压P不小于蓄能器储存液压阀值P₀则进入步骤3；反之由电机(24)提供起步动力；步骤3：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)同步结合，蓄能器(4)释放能量，由第一液压马达/液压泵(3)和第二液压马达/液压泵(5)分别通过变速箱(21)、第一传动/差速机构(22)和第二传动/差速机构(23)提供起步动力，驱动起步行驶；步骤4：由整车控制器(14)进行判断：若加速踏板开度P₁和制动踏板开度P₂均不大于5％则返回步骤3；反之，由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)同步断开，由电机(24)提供起步动力，平坡起步完成；所述上坡起步控制按如下步骤进行：步骤1：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤2：由整车控制器(14)进行判断：若蓄能器液压P不小于蓄能器储存液压阀值P₀则进入步骤3；反之由电机(24)提供起步动力；步骤3：由整车控制器(14)判断：若加速踏板开度P₁和制动踏板开度P₂均不大于5％则进入步骤4；反之由电机(24)提供起步动力；步骤4：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第一电磁离合器(7)同步结合，蓄能器(4)释放能量，由第一液压马达/液压泵(3)和第二液压马达/液压泵(5)分别通过变速箱(21)、第一传动/差速机构(22)和第二传动/差速机构(23)提供起步动力，驱动起步行驶，同时启动定时器，设置定时器的倒计时时间为T₀；步骤5：由整车控制器(14)判断：定时器倒计时T₀结束，则进入步骤6；反之返回步骤4；步骤6：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第一电磁离合器(7)同步断开，整车控制器(14)根据由坡度传感器(12)和车速传感器(13)分别测得的当前坡度I₁和当前车速V₁计算出电机所需的上坡起步最优转矩N，并发送给电机控制器(26)，用于控制电机驱动车辆上坡行驶；步骤7：由整车控制器(14)判断加速踏板开度P₁和制动踏板开度P₂均不大于5％则返回步骤6，反之为完成起步，由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)同步断开转而由电机(24)提供行驶动力；所述下坡起步控制按如下步骤进行：步骤1：由整车控制器(14)判断：蓄能器液压P不大于蓄能器储存液压阀值P₀则进入步骤2；反之，由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)断开，由电机(24)提供起步动力；步骤2：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第一电磁离合器(7)同步结合，蓄能器(4)转入蓄能状态，接受由第二传动/差速机构(23)和由第一传动/差速机构(22)经变速箱(21)所传递的机械能；步骤3：由整车控制器(14)判断：加速踏板开度P₁和制动踏板开度P₂均不大于5％则返回步骤2；反之，由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)同步断开，转为由电机(24)提供起步动力，下坡起步控制完成；所述制动能量回收控制是在车速V不为零时按如下步骤进行：步骤1：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤2：由整车控制器(14)判断制动踏板开度P₂不小于5％则进入步骤3，反之保持第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤3：由整车控制器(14)判断加速度a不大于阀值a₀则进入步骤4，反之保持第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤4：由整车控制器(14)判断：蓄能器的液压P不大于液压储存压力的阀值P₀则进入步骤5；反之保持第一电磁离合器(2)和第二电磁离合器(7)为断开状态；步骤5：由电磁离合控制单元(9)控制第一电磁离合器(2)和第一电磁离合器(7)同步结合，蓄能器(4)转入蓄能状态，接受由第二传动/差速机构(23)和由第一传动/差速机构(22)经变速箱(21)所传递的机械能；步骤6：返回步骤3。