专利名称：用于电动车辆的斜坡防退器的制作方法
技术领域：
本公开涉及为斜坡上的电动多用途车辆提供制动和加速。
背景技术：
在本部分的综述仅提供涉及本公开的背景信息，并不构成现有技术。 当位于斜坡上时，多用途车辆，例如维修车、运货汽车、短程往返汽车 和高尔夫球车，在空转期间会发生车辆回滚事件。更具体地，如果多用途车 辆在坡度够大的表面上空转，那么一旦压下加速器踏板并松开停车制动，会 导致该多用途车辆向后回滚。会发生沿斜坡向下的初始向后的运动，而不是 提供平稳的向前启动。
典型地，当松开停车制动时马达电流不足以保持车辆的位置时，在电动 多用途车辆中就会发生这种情形。在一些情况中，有限的马达电流由处于低 速时有限的动态制动能力引起。在其他情况中，有限的马达电流由脉宽调制 信号从零增大到能够发生动态制动的点的时间延迟引起。
发明内容
因此，提供一种制动包含马达和机电制动器的电动多用途车辆的方法。
该方法包括存储表示分配给电动多用途车辆的马达用于保持该电动多用途 车辆处于停止状态的电流、电压和功率数值中至少一个的值；存储后启动机 电制动器的停车制动功能；启动后停止马达；当压下加速器踏板时，按照存 储值将所述电流、电压和功率中的至少一个分配给马达；分配后关闭停车制 动功能。
在其他特征中，提供一种控制电动多用途车辆的动态制动的系统。该系 统包括对应于制动踏板的位置产生制动位置信号的制动踏板位置传感器。加
5速器位置传感器对应于加速器踏板的位置产生加速器信号。控制器接收制动 位置信号和加速器信号，根据制动位置信号和加速器踏板信号向马达提供马 达控制信号。当电动多用途车辆到达第 一预定速度时，控制器存储表示电流、 电压、和功率中至少一个的数值的值。当加速器信号指示将电动多用途车辆 的速度增大到超过第二预定速度的指令时，控制器根据存储的值产生马达控 制信号。
根据这里所提供的描述，本发明进一步的应用领域将变得显而易见。应 该理解的是，这些描述和具体示例仅出于说明的目的，并不试图限制本教学 的范围。
本文所描述的附图仅出于说明的目的，而不以任何方式试图限制本公开 的范围。
图1为显示了根据各种实施例的包括斜坡防退系统的电动车辆的结构图。
图2为显示了根据各种实施例的由图1的斜坡防退系统执行的斜坡防退 应用程序的流程图。
具体实施例方式
以下的描述本质上仅是示意性的，并不以任何方式试图限制本公开、应 用或者使用。为了清楚，在附图中相同的附图标记将用于标识相同的元件。
图1显示了根据各种实施例的非限制性的和示意性的电动多用途车辆 10的结构图，该电动车辆10包括斜坡防退系统。马达12通过例如花4建轴 的输出轴14连接到后轴16的例如输入轴的输入。马达12可以为任意已知 的电动机、发电机、或者电动发电机技术，包括但不局限于交流感应电才几、 直流电机、同步电机和交换磁阻电机。分速器15驱动后车轴16以驱动后驱 动轮20A和20B。前车轴22与前非驱动轮24A和24B相连。
6加速器组件包括至少一个加速器位置传感器26和加速器踏板28。加速 器位置传感器26根据加速器踏板28的感应位置产生加速器信号30。制动 踏板组件包括制动踏板32和制动位置传感器34。制动踏板传感器34根据 制动踏板32的感应位置产生制动信号36。机电制动器38与马达12相连。 控制器40控制机电制动器38，同时其根据制动信号36作用于马达12。
更具体地，在驱动状态期间，机电制动器38可以被控制器40驱动至没 有制动力施加到马达12的松开位置。当压下制动踏板32时，制动踏板位置 传感器34确定制动踏板32的位置，从而通过制动控制信号31改变施加到 机电制动器38的电能。当制动踏板32被压下到最大制动踏板行程的可选的 百分率范围内时，提供给机电制动器38的动力可以被中断，以启动机电制 动器38的停车制动或者紧急制动功能。在斜坡上启动停车制动功能的细节 将在下文进一步讨论。为了启动停车制动功能，可以切断机电制动器38的 动力，摩擦材料可以为作用在机电制动器38的轮盘上的弹簧。机电制动器 38的弹簧尺寸可以为对摩擦材料施加压力，从而提供等于或者大于马达最 大动态转矩的制动转矩。这使得马达12的速度向零减小，直到电动多用途 车辆10的速度到达零或者直到松开制动踏板32。
根据加速器信号30和制动信号36中的至少一个，控制器40也能够通 过电池组42调节提供给马达12的电压、电流或者功率。电池组42可以包 括任意已知的电池技术，包括但不局限于铅酸电池、锂离子电池、锂聚合物 电池。可以理解的是，控制器40可以为任意已知的微处理器、控制器、或 者已知的现有技术的组合。在各种实施例中，控制器40包括具有只读存储 器(ROM)、随机寄存器(RAM)和中央处理单元(CPU)的微处理器。 微处理器可以包括任意数量的提供电动多用途车辆10的斜坡防退应用功能 的软件控制模块或者算法。在各种其他实施例中，控制器40为提供斜坡防 退功能的特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、逻辑组合电路或者其他 合适的组件。
现在参见图2，根据各种实施例，流程图显示由电动多用途车辆10的斜坡防退系统执行的斜坡防退应用程序的各种实施例。在步骤100,如果电 动多用途车辆IO停止在斜坡上可选的一段时期"X"，那么在步骤110，表
示车辆停止在斜坡上所需的马达电流的值存储在存储器中。在不同的实施例
中，时期 "X"的范围能够在0.8到2.2秒之间。否则，在步骤100监视电 动多用途车辆10的状态，以观察电动多用途车辆是否通过马达12停止在斜 坡上。 一旦电动多用途车辆10停止在斜坡上时间为"X"且马达电流值被 存储，在步骤120就会启动机电制动器38的停车制动功能。然后，在步骤 130,切断提供给马达12的电流以保持功率并减少马达12中的热量。
然后，如果在步骤140加速器信号30指示加速器踏板28被压下，那么 在步骤150会以先前存储的马达电流向马达12分配电流，并在步骤160启 动机电制动器38的停车制动功能。否则，分别在步骤120和130保持启动 机电制动器38的停车制动功能和保持切断马达电流，直到加速器信号30指 示加速器踏板28已经被压下。
在不同的实施例中，表示提供给马达12用以将电动多用途车辆10停止 在斜坡上的电压、电流或者功率中至少一个的值被存储。然后，当加速器踏 板28被压下时，按照存储的电压、电流或者功率将电压分配给马达12,从 而使电动多用途车辆10在停止或者关闭停车制动功能之后以停止状态保持 在斜坡上。在不同的实施例中，可以根据车辆速度或者在将电动多用途车辆 10保持在该车辆速度所需要的转矩来确定电动多用途车辆10是否停止在斜 坡上。在不同的实施例中，可以在任何电动多用途车辆10到达确定速度的 时刻执行斜坡防退应用程序。在不同的实施例中，当电动多用途车辆10的 速度到达零时，可以执行斜坡防退应用程序。所公开的斜坡防退方法和系统 在斜坡上停止后初始压下加速器时防止车辆回滚和突然向前。
本文的描述本质上仅是示意性的，因此，不脱离所描述要旨的变化仍在 本公开的范围之内。这些变化并不认为脱离本公开的精神和范围。
权利要求
1、一种制动包含马达和机电制动器的电动多用途车辆的方法，包括存储表示分配给电动多用途车辆的马达以保持该电动多用途车辆处于停止状态的电流、电压和功率数值中至少一个的值；存储后启动机电制动器的停车制动功能；启动后停止该马达；当压下加速器踏板时，按照该存储值将该电流、电压和功率中的至少一个分配给该马达；和分配后关闭停车制动功能。
2、 如权利要求1所述的方法，进一步包括，确定电动多用途车辆何时 停止在斜坡上，和当确定该电动车辆停止在斜坡上时执行存储、启动、停止、 分配、和关闭。
3、 如权利要求2所述的方法，所述确定包括，监视电动多用途车辆的 速度和防退转矩中的至少一个，以确定该电动车辆的停止状态。
4、 如权利要求1所述的方法，进一步包括，当根据电动多用途车辆的 速度确定何时需要停车制动功能，和当需要停车制动功能时进行存储、启动、 停止、分配和关闭。
5、 如权利要求1所述的方法，所述存储所述值包括，在电动多用途车 辆停止一段预定时期后，存储表示电流、电压和功率数值中至少一个的值。
6、 如权利要求5所述的方法，所述预定时期的范围为0.8到2.2秒。
7、 一种控制电动多用途车辆的动态制动的系统，包括 对应于制动踏板的位置产生制动位置信号的制动踏板位置传感器； 对应于加速器踏板的位置产生加速器信号的加速器位置传感器；和 接收所述制动位置信号和加速器信号，并根据该制动位置信号和该加速器踏板信号将马达控制信号传送给马达的控制器，当电动多用途车辆到达第 一预定速度时，该控制器存储表示停止或者关闭停止制动功能之后将电动多用途车辆IO以停止状态维持在斜坡上的电流、电压和功率中至少一个的值，当该加速器信号指示将该电动多用途车辆的速度增大到超过第二预定速度 的指令时，存储器根据所存储值产生马达控制信号。
8、 如权利要求7所述的系统，所述第一预定速度接近零。
9、 如权利要求8所述的系统，所述控制器设置为根据车辆速度和将该 车辆保持在该车辆速度下需要的转矩中的至少一个存储所述值。
10、 如权利要求7所述的系统，所述控制器设置为在所述电动多用途车 辆到达第一速度一段预定时期时存储表示所述电流、电压和功率中的至少一 个的值。
11、如权利要求10所述的系统，所述预定时期的范围为0.8到2.2秒。
12、 如权利要求10所述的系统，所述控制器设置为在存储所述值后启 动机电制动器的停车制动功能并停止马达。
13、 如权利要求12所述的系统，所述控制器设置为在加速器信号指示 将电动多用途车辆的速度增大到超过第二预定速度的指令之后关闭所述停 车制动功能。
14、 一种电动多用途车辆，包括用于根据电动多用途车辆的速度进行停车制动的机电制动器； 驱动该电动多用途车辆的马达；和控制所述马达和机电制动器的控制器，其在启动机电制动器的停车制动 功能之前存储表示提供给马达的电流数值的值和在关闭机电制动器之前以 该存储值向该马达提供电流。
15、 如权利要求14所述的车辆，所述控制器设置为在电动多用途车辆
16、 如权利要求15所述的车辆，所述控制器设置为根据车辆速度和维 持预定车辆速度所需的转矩确定该电动多用途车辆是否停止在斜坡上。
17、 如权利要求14所述的车辆，所述控制器设置为在该电动多用途车 辆达到预定速度和保持在或者低于该预定速度一段预定时期之后命令启动所述机电制动器的停车制动功能。
18、 如权利要求17所述的车辆，所述预定时期的范围为0.8到2.2秒，
19、 如权利要求15所述的车辆，所述控制器设置为在接收到指示加速 器踏板被压下且所述电流已经恢复至所述马达的信号后命令关闭所述机电 制动器的停车制动功能。
全文摘要
一种制动包含马达和机电制动器的电动多用途车辆的方法。该方法包括存储表示分配给电动多用途车辆的马达用于保持该电动多用途车辆处于停止状态的电流、电压和功率数值中至少一个的值；存储后启动机电制动器的停车制动功能；启动后停止马达；当压下加速器踏板时，按照存储值将所述电流、电压和功率中的至少一个分配给马达；分配后关闭停车制动功能。
文档编号B60W10/08GK101423059SQ20081000107
公开日2009年5月6日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年10月29日
发明者小奥利弗·A·贝尔, 沃伦·克拉克 申请人:特克斯特朗有限公司