一种纯电动随行怠速控制系统的制作方法

本实用新型属于纯电动汽车技术领域，具体涉及一种纯电动随行怠速控制系统。

背景技术：

随着人们对环境的重视以及国家政策的引导，中国电动车行业得到快速发展，市场占比逐渐增加，电动车已融入各个领域。但随之而来的问题就凸显出来，电动车自身特点，导致了早已习惯传统车的驾驶者无法很好适应，例如其无怠速且制动后无扭矩输出，与传统车差异较大。由于发动机与电动机性能特点的差异，电动机无需维持怠速工况，低速甚至静态尽可以输出大扭矩，这样的性能特点先天性的决定了其与传统车驾驶方式的不同。但广大的驾驶者都是从燃油车学起，习惯了传统燃油车的驾驶方式，对市面上电动车驾驶操纵方式尚不能适应。目前市面大多电动车无随行功能，且不能通过制动信号精确限制车速来规避存在的安全隐患。为了有效解决电动车驾驶不便，消除安全隐患，优化电动车控制方式将迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种与传统燃油车一样，具有随行怠速功能，实现制动控制车速，具有防溜坡、能量回馈功能，同时保留了电动车大扭矩输出、低噪音特点的一种纯电动随行怠速控制系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括整车控制器和电池，电池内设有电池管理系统BMS，电池、电机控制器和电机依次通过整车高压导线相连；整车控制器通过CAN线分别与电池管理系统BMS、电机控制器和组合仪表相连；整车控制器通过信号采集线分别与电子油门踏板和制动踏板相连；低压12V电源通过低压导线与钥匙开关相连，钥匙开关、制动踏板、整车控制器、电池管理系统BMS、电机控制器和组合仪表之间通过整车低压导线相连；电机与后桥单档减速器相连。

本实用新型在随行怠速中起步、制动功能与燃油车自动挡一样，能够优化电动车技术从而使得驾驶员能够直接适应纯电动车的驾驶车感，具有结构简单、安全舒适、防溜坡和刹车时控制扭矩的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接框图。

图2为本实用新型随行过程中整车控制器发出扭矩与转速关系示意图。

图3为本实用新型制动控制车速时输出扭矩与刹车信号的关系示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2、3所示，本实用新型为一种纯电动随行怠速控制系统，包括整车控制器1和电池2，电池2内设有电池管理系统BMS10，电池2、电机控制器3和电机4依次通过整车高压导线相连；整车控制器1通过CAN线分别与电池管理系统BMS10、电机控制器3和组合仪表5相连；整车控制器1通过信号采集线分别与电子油门踏板6和制动踏板7相连；低压12V电源9通过低压导线与钥匙开关8相连，钥匙开关8、制动踏板7、整车控制器1、电池管理系统BMS10、电机控制器3和组合仪表5之间通过整车低压导线相连；电机4与后桥单档减速器11相连。

本实用新型的工作原理如下：当启动车辆时，驾驶者将钥匙开关8调至0N档，低压12V电源9接通，整车控制器1、电机控制器3、电池管理系统BMS10通过硬线唤醒，整车控制器1通过CAN线与电机控制器3、电池管理系统BMS10进行通讯，检测电池2、电机控制器3、电机4以及其它零部件是否存在故障；当钥匙开关8调至START时，即车辆点火，整车控制器1通过CAN线发送主接触器吸合命令，电池管理系统BMS10控制电池2中的主接触器闭合，电池2给电机控制器3输入直流高压，整车控制器1通过硬线实时采集电子油门踏板6和制动踏板7上的信号，对信号解析、运算处理后通过CAN线向电机控制器3发送相应扭矩需求命令，电机控制器3通过逆变控制将直流高压转换为一定频率的三相交流电驱动电机4运转，从而带动后桥单档减速器11运动，车辆开始正常行驶。

本实用新型通过整车控制器1采集电子油门踏板6、制动踏板7上的信号、电池2的状态信息及电机4的当前状态后，通过解析、运算转换为扭矩值，再通过CAN线发送给电机控制器4，从而实现替代传统燃油车发动机的功能。整车控制器1给电机控制器3发送电机转动方向命令，电机5正转或反转带动后桥单档减速器11实现车辆的前进或后退，从而与传统燃油车自动档保持一致。

若启动车辆时，驾驶者没有操作电子油门踏板6，整车控制器1会通过其内部设置的程序发送响应扭矩给电机控制器3，电机控制器3控制电机4处于随行怠速状态，完成整车的启动。若电池2、电机控制器3或电子油门踏板6出现故障，整车控制器1做出相应故障处理并通过CAN线上传至组合仪表5。

本实用新型可以通过整车控制器1实现整车的随行怠速过程，且当驾驶者操作制动踏板7时，整车控制器1采集制动踏板7制动信号通过内部的软件程序实现电动汽车随行怠速过程对车速与扭矩的控制。具体操作为：定义T1(牛.米)为电动车随行怠速时整车控制器1发出的最大扭矩值，定义T2(牛.米)为整车控制器1发出的实时扭矩值；n1(rpm)为随行怠速时电机4的稳定目标转速；n2(rpm)为随行怠速时电机4的实时转速；n3(rpm)为随行怠速时电机4的最大转速；当电池2给电机控制器3输入高压时，且整车控制器1发使能命令和扭矩需求命令给电机控制器3，电机控制器3将电池2的直流电压转换为交流电压输入到电机4的三相线端，电机控制器3响应扭矩从而使电机4处于运转状态，即电动车随行怠速状态，此时整车控制器1调节为转速控制。通过调节发出扭矩T2电机控制器3响应使电机4的转速保持在n1。

如图2所示，正常随行怠速过程如下：设定前进随行怠速目标转速为400转每分，整车控制器1根据目标转速差(目标转速-当前转速)所对应的扭矩发出相应扭矩命令，实际发出扭矩T2从0牛.米到最大扭矩40牛.米之间调节，使电机4实际转速n2最终稳定在400转每分左右。平衡扭矩在8牛.米，平衡扭矩具体值与路况及车辆实际负载有关。当无电子油门踏板6动作时，电机4处于稳定随行怠速状态。

如图3所示，若在随行过程中，踩下制动踏板则保持当前扭矩T2：若此时制动力大于当前扭矩T2，则车辆降速至转速为零，若制动踏板7控制制动力减小，当制动力小于实际扭矩T2时，电机再次转动带动车辆运行从而实现与传统燃油车一样实现低速时制动踏板对车速的控制。若油门踏板6动作使电机4实际转速n2大于n3则退出随行功能进入电子油门踏板6控制的扭矩模式，若动作降速至n3以下则再次进入随行怠速模式。

本实用新型拥有防溜坡提醒功能，当在坡道刹车时如果驾驶者误松制动踏板7，整车控制器1发出随行怠速扭矩以克服或放缓车辆后溜以提醒驾驶者。

本实用新型拥有随行爬坡功能，车辆随行怠速时，整车控制器1发送随行扭矩，电机控制器3响应随行扭矩以克服坡道阻力实现随行爬坡。

本实用新型应用在纯电动车上可实现低速对车辆精确控制，怠速扭矩的存在解决了电动车普遍存在的换档、起步顿挫感，驾驶更具舒适性。在拥堵路段通过刹车控制车速方便安全。

本实用新型拥有能量回馈功能，当车辆运行中有制动踏板7踩下，整车控制器1通过硬线采集到制动信号，整车控制器1根据当前电机4转速发出相应负扭矩给电机控制器3，由电机控制器3控制电机4发电实现对电池2的充电。能量回馈功能将电机2动能转化为电能以增加电池续航能力。

本实用新型的整车控制器1与电池管理系统BMS10、电机控制器3以及整车主要零部件间通过CAN网络进行实时通讯，实时采集各个零部件的信息并进行诊断。对整车不同程度的故障进行分类，分别处理，对影响车辆及人身安全的故障定为二级故障做断电处理，对车辆运行影响较低的故障定为一级故障，做限扭矩处理，从而保证车辆的安全运行。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。