專利名稱：一種電動汽車坡道起步輔助裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到汽車控制技術，具體地說，是一種電動汽車坡道起步輔助裝置。
背景技術：
隨著我國近年來汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，各大城市汽車保有量迅速增加，導致堵車情況時有發(fā)生，尤其在上下班高峰期更加明顯。對于像重慶等坡道較多城市，坡道上面堵車在所難免，許多駕駛員由于經(jīng)驗不足或技術不佳，經(jīng)常出現(xiàn)坡道起步溜車，容易造成交通事故。坡道起步輔助系統(tǒng)作為一個成熟的技術在傳統(tǒng)汽油車上已經(jīng)得到廣泛的應用，其核心思想為松剎車后制動力延時切斷，確保駕駛員在松剎車到踩油門的過程中汽車始終保持一定的制動力，即使松開剎車不踩油門，制動力也會保持一定時間，從而防止溜車。近年來，電動汽車產(chǎn)品化的發(fā)展迅猛，大部分電動汽車采用以自動檔為主的變速器系統(tǒng)，包括機械式兩檔自動變速器、固定檔位變速器等，基于傳統(tǒng)汽油車的坡道起步輔助系統(tǒng)在自動檔電動汽車上得到推廣應用，形成了多個以坡道起步制動力延時切斷為核心的各種結構形式的專利。但現(xiàn)有技術的缺陷是傳統(tǒng)汽油車需要對制動油路進行機械改制，增加電磁閥、坡道起步開關等零部件，機械改裝成本較高。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提出一種電動汽車坡道起步輔助裝置，不需對原有制動系統(tǒng)的控制策略及機械內(nèi)容進行改動，只需設置坡道傳感器即可，控制簡單，成本低。為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下一種電動汽車坡道起步輔助裝置，包括整車控制器，該整車控制器分別與檔位信號模塊、車速信號模塊、腳剎信號模塊、油門信號模塊以及電機控制模塊相連，所述檔位信號模塊輸出的信號包括D (Drive,前進檔)檔信號和R (Reverse倒車檔)檔信號，其關鍵在于在所述整車控制器上還連接有坡道傳感器，該坡道傳感器將感應的坡道角度信號傳送至整車控制器，整車控制器根據(jù)接收的坡道角度信號、檔位信號、車速信號、腳剎信號以及油門信號確定所述電機控制模塊的控制信號。本實用新型不需要對無坡道起步輔助系統(tǒng)的電動汽車進行機械上的任何改動，只需將坡道傳感器固定在前機艙，保證單軸角度傳感器標簽箭頭所指方向與車輪無轉(zhuǎn)角情況下前進方向一致，同時保證箭頭方向與水平面平行即可，通過程序編程改變整車控制器的內(nèi)部控制方式本，只需額外花費幾十元錢即可實現(xiàn)坡道起步防溜功能。作為進一步描述，所述坡道傳感器為單軸傾斜角度傳感器，測量角度范圍為-90度 +90度，輸出坡道角度信號為O 5V的電壓信號。上述電動汽車坡道起步輔助裝置的控制方法按照以下步驟進行[0012]步驟1:整車控制器關閉防溜控制信號；步驟2 :整車控制器判斷車速信號模塊上傳的車速信號是否為O ;如果當前車速為0，則返回步驟I ;如果當前車速不為0，則進入步驟3 ；步驟3 :整車控制器判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果沒有剎車信號，則返回步驟I ;如果有剎車信號，則進入步驟4 ；步驟4 :整車控制器判斷檔位信號模塊是否輸出為D檔信號；如果不是，則進入步驟4’ ；如果是，則進入步驟5;步驟5 :整車控制器判斷坡道傳感器所感應的坡道角度是否彡上坡閾值；如果是，則進入步驟6 ；如果不是，則返回步驟I ;步驟6 :整車控制器判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果有剎車信號，則返回步驟I ;如果沒有剎車信號，則進入步驟7 ；步驟7 :整車控制器輸出正向防溜信號，并進入步驟8 ;步驟8 :整車控制器判斷油門信號模塊是否輸出油門信號；如果有油門信號，則返回步驟I ;如果沒有油門信號，則返回步驟7 ;步驟4’ 整車控制器判斷檔位信號模塊是否輸出為R檔信號；如果是，則進入步驟5’；如果不是，則返回步驟I ;步驟5’ 整車控制器判斷坡道傳感器所感應的坡道角度是否<下坡閾值；如果是，則進入步驟6’ ；如果不是，則返回步驟I ;步驟6’ 整車控制器判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果有剎車信號，則返回步驟I ;如果沒有剎車信號，則進入步驟7’ ；步驟7’ 整車控制器輸出反向防溜信號，并進入步驟8’ ；步驟8，:整車控制器判斷油門信號模塊是否輸出油門信號；如果有油門信號，則返回步驟I ;如果沒有油門信號，則返回步驟7’。作為優(yōu)選，所述坡道角度的上坡閾值為+5%，下坡閾值為_5%。本實用新型的顯著效果是不需對原有制動系統(tǒng)的控制策略及機械內(nèi)容進行改動，只需設置坡道傳感器并改變整車控制器的內(nèi)部控制算法即可，控制簡單，改裝成本低，防止在坡道上松剎車到踩油門的過程中車輛出現(xiàn)起步后溜或前溜現(xiàn)象，能有效避免溜車擦掛及碰撞事故的發(fā)生。
圖1是本實用新型的電路結構示意圖；圖2是本實用新型的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
以及工作原理作進一步詳細說明。如圖1所示，一種電動汽車坡道起步輔助裝置，包括整車控制器1，該整車控制器I分別與檔位信號模塊、車速信號模塊、腳剎信號模塊、油門信號模塊以及電機控制模塊相連，所述檔位信號模塊輸出的信號包括D檔信號和R檔信號，在整車控制器I上還連接有坡道傳感器2，該坡道傳感器2將感應的坡道角度信號傳送至整車控制器1，整車控制器I根據(jù)接收的坡道角度信號、檔位信號、車速信號、腳剎信號以及油門信號確定所述電機控制模 塊的控制信號。所述坡道傳感器2采用型號為SCA610-CA1H1G，為單軸傾斜角度傳感器，測量角度范圍為-90度 +90度，輸出坡道角度信號為O 5V的電壓信號，且測量角度值與輸出電壓信號呈線性關系，整車控制器I采用芯片型號為MC9S12DG128B的微處理器，能準確接收各個功能模塊輸出的檢測信號，并能將角度傳感器輸出的電壓信號處理為道路坡度值。在實施過程中，整車控制器MC9S12DG128B供電后，其引腳I與坡道傳感器SCA610-CA1H1G引腳4之間形成常態(tài)5V供電電壓，即坡道傳感器引腳8與4之間形成5V。整車控制器I供電后，其引腳7與13之間形成常態(tài)5V輸出電壓，當檔位切換至D檔時，整車控制器引腳7與5連通，S卩引腳5與13之間形成12V電壓，如檔位未切換至D檔，則引腳5與13之間形成OV ;當檔位切換至R檔時，整車控制器I的引腳7與6連通，即引腳6與13之間形成12V電，如檔位未切換至R檔，則引腳6與13之間形成0V，通過判斷引腳5和引腳6的電壓值，即可獲得檔位信號。整車控制器I通過引腳8接收車速信號，當接收到車速信號后，整車控制器I的引腳8與13之間形成5V脈沖信號,反之,形成OV脈沖信號。整車控制器I通過引腳9接收腳剎信號，當踩下制動踏板時，整車控制器I的引腳9與13之間形成12V信號，反之，形成OV信號。整車控制器I通過CAN總線與電機控制模塊連接，向電機控制模塊發(fā)送正轉(zhuǎn)及反
轉(zhuǎn)扭矩信號。結合上述電路結構，本實用新型還對所述電動汽車坡道起步輔助裝置的控制方法做了進一步描述。如圖2所示，其具體控制步驟如下步驟1:整車控制器I關閉防溜控制信號；步驟2 :整車控制器I判斷車速信號模塊上傳的車速信號是否為O ;如果當前車速為0，則返回步驟I ;如果當前車速不為0，則進入步驟3 ；步驟3 :整車控制器I判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果沒有剎車信號，則返回步驟I ;如果有剎車信號，則進入步驟4 ；[0066]步驟4 :整車控制器I判斷檔位信號模塊是否輸出為D檔信號；如果不是，則進入步驟4’ ；如果是，則進入步驟5 ；步驟5 :整車控制器I判斷坡道傳感器2所感應的坡道角度是否彡上坡閾值；如果是，則進入步驟6 ；如果不是，則返回步驟I ;步驟6 :整車控制器I判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果有剎車信號，則返回步驟I ;如果沒有剎車信號，則進入步驟7 ；步驟7 :整車控制器I輸出正向防溜信號，并進入步驟8 ;步驟8 :整車控制器I判斷油門信號模塊是否輸出油門信號；如果有油門信號，則返回步驟I ;如果沒有油門信號，則返回步驟7 ；步驟4’ :整車控制器I判斷檔位信號模塊是否輸出為R檔信號；如果是，則進入步驟5’；如果不是，則返回步驟I ;步驟5’ 整車控制器I判斷坡道傳感器2所感應的坡道角度是否<下坡閾值；如果是，則進入步驟6’ ；如果不是，則返回步驟I ;步驟6’ 整車控制器I判斷腳剎信號模塊是否輸出有剎車信號；如果有剎車信號，則返回步驟I ;如果沒有剎車信號，則進入步驟7’ ；步驟7’ 整車控制器I輸出反向防溜信號，并進入步驟8’ ；步驟8’ 整車控制器I判斷油門信號模塊是否輸出油門信號；如果有油門信號，則返回步驟I ;如果沒有油門信號，則返回步驟7’。作為優(yōu)選，所述坡道角度的上坡閾值為+5%，下坡閾值為_5%。本實用新型的工作原理是本實用新型主要考慮上坡起步前進及下坡起步倒車兩種工況，因此防溜控制按照兩種工況進行算法制定，與無坡道起步輔助系統(tǒng)的傳統(tǒng)電動汽車相比，本系統(tǒng)只需增加一個角度傳感器，并將坡道角度信號以電壓模擬量信號的形式發(fā)送給整車控制器，由整車控制器I根據(jù)坡道角度大小的模擬電壓信號、車速信號、腳剎信號、前進(D檔)及后退(R檔)檔位信號等，分析計算是否需求啟動坡道起步輔助系統(tǒng)。坡道角度為正表示上坡，坡道角度為負表示下坡，當上坡停車后再起步前進時，檔位切換D檔后，如果剎車信號消失，則啟動坡道起步輔助系統(tǒng)，輸出正向防溜信號，即整車控制器I發(fā)出正轉(zhuǎn)的扭矩信號到電機控制模塊；當下坡停車后再起步倒車時，檔位切換R檔后，如果剎車信號消失，則啟動坡道起步輔助系統(tǒng)，輸出反向防溜信號，即整車控制器I發(fā)出反轉(zhuǎn)的扭矩信號到電機控制模塊；除上述兩種坡道起步工況外，其他工況均不啟動坡道起步輔助系統(tǒng)。[0098]坡道起步輔助系統(tǒng)將會根據(jù)坡道角度大小計算所需的預加驅(qū)動力并由整車控制器I輸出相應的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)扭矩信號。坡道起步輔助系統(tǒng)啟動后兩秒內(nèi)，如果整車控制器I仍未采集到油門信號，則該輔助系統(tǒng)自動停止工作。
權利要求1.一種電動汽車坡道起步輔助裝置，包括整車控制器(I )，該整車控制器(I)分別與檔位信號模塊、車速信號模塊、腳剎信號模塊、油門信號模塊以及電機控制模塊相連，所述檔位信號模塊輸出的信號包括D檔信號和R檔信號，其特征在于在所述整車控制器(I)上還連接有坡道傳感器(2)，該坡道傳感器(2)將感應的坡道角度信號傳送至整車控制器(1)， 整車控制器(I)根據(jù)接收的坡道角度信號、檔位信號、車速信號、腳剎信號以及油門信號確定所述電機控制模塊的控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電動汽車坡道起步輔助裝置，其特征在于所述坡道傳感器(2)為單軸傾斜角度傳感器，測量角度范圍為-90度 +90度，輸出坡道角度信號為 O 5V的電壓信號。
專利摘要本實用新型公開一種電動汽車坡道起步輔助裝置，包括整車控制器，該整車控制器分別與檔位信號模塊、車速信號模塊、腳剎信號模塊、油門信號模塊以及電機控制模塊相連，檔位信號模塊輸出的信號包括D檔信號和R檔信號，其特征在于在整車控制器上還連接有坡道傳感器，該坡道傳感器將感應的坡道角度信號傳送至整車控制器，整車控制器根據(jù)接收的坡道角度信號、檔位信號、車速信號、腳剎信號以及油門信號確定所述電機控制模塊的控制信號。其顯著效果是不需對原有制動系統(tǒng)的控制策略及機械內(nèi)容進行改動，控制簡單，改裝成本低，防止在坡道上松剎車到踩油門的過程中車輛出現(xiàn)起步后溜或前溜現(xiàn)象，能有效避免溜車擦掛及碰撞事故的發(fā)生。
文檔編號B60W30/18GK202847689SQ20122054185
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權日2012年10月23日
發(fā)明者嚴小勇, 隋毅 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司