一種鎖死電動汽車的系統、方法和電動汽車的制作方法
【專利摘要】本發明實施方式公開了一種鎖死電動汽車的系統、方法和電動汽車。系統包括：整車控制器；用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送P檔驅動指令；減速器，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于輸入軸的輸出齒輪；P檔驅動電機基于P檔驅動指令，驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。本發明實施方式可以鎖死車輛傳動系統，防止車輛不期望的移動，提高駐車制動的安全性。
【專利說明】
_種鎖死電動汽車的系統、方法和電動汽車
技術領域
[0001]本發明涉及汽車技術領域，更具體地，涉及一種鎖死電動汽車的系統、方法和電動汽車。【背景技術】
[0002]國家最新標準《汽車和掛車類型的術語和定義》(GB/T 3730.1-2001)中對汽車有如下定義:由動力驅動，具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛，主要用于:載運人員和(或)貨物;牽引載運人員和(或)貨物的車輛;特殊用途。能源短缺、石油危機和環境污染愈演愈烈，給人們的生活帶來巨大影響，直接關系到國家經濟和社會的可持續發展。世界各國都在積極開發新能源技術。
[0003]電動汽車作為一種降低石油消耗、低污染、低噪聲的新能源汽車，被認為是解決能源危機和環境惡化的重要途徑。混合動力汽車同時兼顧純電動汽車和傳統內燃機汽車的優勢，在滿足汽車動力性要求和續駛里程要求的前提下，有效地提高了燃油經濟性，降低了排放，被認為是當前節能和減排的有效路徑之一。
[0004]在現有的電動汽車中，基本上采用不帶P檔的單速比減速器，在駐車制動失效的情況下難以鎖死車輛傳動系統，可能會產生不期望的移動，從而降低了駐車制動的安全性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提出一種鎖死電動汽車的系統、方法和電動汽車，從而提高駐車制動的安全性。
[0006]根據本發明實施方式的一方面，一種鎖死電動汽車的系統，包括:
[0007]整車控制器;用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；當所述驅動電機轉速為零、所述駐車制動狀態為工作、所述檔位輸出信號為空檔， 所述制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送所述PS 驅動指令；
[0008]減速器，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于所述輸入軸的輸出齒輪;所述P檔驅動電機基于所述P檔驅動指令，驅動所述P檔結構鎖死所述輸入軸的輸出齒輪。
[0009]優選地，
[0010]整車控制器，還用于當所述驅動電機轉速不為零或所述駐車制動狀態不為工作或所述檔位輸出信號不為空檔或所述制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，生成PS 不工作指令，向減速器發送所述P檔不工作指令；[〇〇11]減速器中的所述P檔驅動電機，還用于基于所述P檔不工作指令，驅動所述P檔結構釋放對所述輸入軸的輸出齒輪的鎖死。
[0012]優選地，
[0013]所述減速器還包括具有輸出半軸的差速器。
[0014]優選地，
[0015]所述減速器還包括主減速齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪。
[0016]優選地，[〇〇17]該系統還包括驅動電機；
[0018]所述驅動電機，用于基于所述P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。
[0019]根據本發明實施方式的一方面，一種鎖死電動汽車的方法，包括:
[0020]檢測驅動電機轉速信號、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；
[0021]當所述驅動電機轉速為零、所述駐車制動狀態為工作、所述檔位輸出信號為空檔， 所述制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送所述PS 驅動指令，其中所述減速器包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，所述P檔結構作用于所述輸入軸的輸出齒輪；
[0022]所述P檔驅動電機基于所述P檔驅動指令，驅動所述P檔結構鎖死所述輸入軸的輸出齒輪。[〇〇23]優選地，該方法還包括:
[0024]當所述驅動電機轉速不為零或所述駐車制動狀態不為工作或所述檔位輸出信號不為空檔或所述制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，生成P檔不工作指令，向減速器發送所述P檔不工作指令；
[0025]減速器中的所述P檔驅動電機還基于所述P檔不工作指令，驅動所述P檔結構釋放對所述輸入軸的輸出齒輪的鎖死。
[0026]優選地，所述減速器還包括驅動電機、具有輸出半軸的差速器、主減速齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪;該方法還包括:
[0027]所述驅動電機用于基于所述P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。
[0028]根據本發明實施方式的一方面，一種電動汽車，包括如上所述的鎖死電動汽車的系統。
[0029]優選地，所述電動汽車包括:純電動汽車、混合動力汽車或燃料電池汽車。
[0030]從上述技術方案可以看出，在本發明實施方式中，鎖死電動汽車的系統包括:整車控制器;用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送P檔驅動指令;減速器，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于輸入軸的輸出齒輪;P檔驅動電機基于P 檔驅動指令，驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。可見，鑒于現有技術中電動汽車不帶PS 結構的缺陷，在本發明實施方式中，采用帶P檔結構的減速器，可以完全鎖死車輛機械傳動系統，使車輛不會產生不期望的移動，從而提高駐車制動的安全性。【附圖說明】
[0031]以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。[〇〇32]圖1為根據本發明實施方式的鎖死電動汽車的系統結構圖。
[0033]圖2為根據本發明實施方式帶P檔結構的減速器的結構圖。[〇〇34]圖3為圖2中的A向局部視圖。
[0035]圖4為根據本發明實施方式帶P檔結構的P檔控制方法流程圖。
[0036]圖5為根據本發明實施方式的鎖死電動汽車的方法流程圖。【具體實施方式】
[0037]為了對發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表不相同的部分。
[0038]為了描述上的簡潔和直觀，下文通過描述若干代表性的實施方式來對本發明的方案進行闡述。實施方式中大量的細節僅用于幫助理解本發明的方案。但是很明顯，本發明的技術方案實現時可以不局限于這些細節。為了避免不必要地模糊了本發明的方案，一些實施方式沒有進行細致地描述，而是僅給出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根據……”是指“至少根據……，但不限于僅根據……”。由于漢語的語言習慣，下文中沒有特別指出一個成分的數量時，意味著該成分可以是一個也可以是多個，或可理解為至少一個。
[0039]鑒于現有技術中電動汽車不帶P檔結構的缺陷，在本發明實施方式中，采用帶PS 結構的減速器，可以完全鎖死車輛機械傳動系統，使車輛不會產生不期望的移動。
[0040]圖1為根據本發明實施方式的鎖死電動汽車的系統結構圖。
[0041]如圖1所示，該系統包括:
[0042]整車控制器101;用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器102發送P檔驅動指令；[〇〇43]減速器10 2，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于輸入軸的輸出齒輪;P檔驅動電機基于P檔驅動指令，驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。 [〇〇44]整車控制器101是混合動力/純電動汽車動力系統的總成控制器，負責協調發動機、驅動電機、變速箱、動力電池等各部件的工作，提高汽車的經濟性、動力性、安全性并降低排放污染。
[0045]在本發明實施方式中，當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，即同時滿足以下條件:(1)、驅動電機轉速為零；(2)、檔位在空檔；(3)、駐車制動處于工作狀態、(4)、司機踩下剎車踏板，而且踏板深度超過深度門限值(比如三分之二時)。當同時滿足上述四個條件時，整車控制器101判定車輛需要駐車制動進入P檔狀態。P檔用作停車之用，它是利用機械裝置去鎖緊電動汽車的轉動部分，使電動汽車不能移動。整車控制器101生成P檔驅動指令，向減速器102發送P檔驅動指令。
[0046]減速器102包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于輸入軸的輸出齒輪。當減速器102接收到P檔驅動指令后，P檔驅動電機基于P檔驅動指令，驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪，從而徹底鎖死車輛傳動系統，避免電動汽車產生不期望的移動，從而提高駐車制動的安全性。
[0047]在一個實施方式中:
[0048]整車控制器101，還用于當驅動電機轉速不為零或駐車制動狀態不為工作或檔位輸出信號不為空檔或制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，生成P檔不工作指令，向減速器102發送P檔不工作指令；
[0049]減速器102中的P檔驅動電機，還用于基于P檔不工作指令，驅動P檔結構釋放對輸入軸的輸出齒輪的鎖死。
[0050]在本發明實施方式中，當驅動電機轉速不為零、或駐車制動狀態不為工作、或檔位輸出信號不為空檔或制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，即滿足以下至少一個條件:(1)、驅動電機轉速不為零；(2)、檔位不在空檔；(3)、駐車制動不處于工作狀態；(4)、司機踩下剎車踏板，而且踏板深度不超過深度門限值(比如三分之二時)；(4)、司機沒有踩下剎車踏板。此時，整車控制器101判定車輛需要不需進入P檔狀態。整車控制器101生成P檔不工作指令，向減速器102發送P檔不工作指令。
[0051]減速器102中的P檔驅動電機，還用于基于P檔不工作指令，驅動P檔結構釋放對輸入軸的輸出齒輪的鎖死。而且，減速器102中的P檔驅動電機，只要沒有收到P檔驅動指令，即不驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。[〇〇52] 在一個實施方式中，減速器102還包括具有輸出半軸的差速器。而且，減速器102還可以包括主減速齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪。[〇〇53]在一個實施方式中，系統還包括驅動電機；[〇〇54]驅動電機，用于基于P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。
[0055]下面示范性描述帶P檔結構的減速器。
[0056]圖2為根據本發明實施方式帶P檔結構的減速器的結構圖。
[0057]如圖2所示，減速器包括:殼體1;主減速齒輪2;差速器3;輸出半軸4;中間軸輸入齒輪5;中間軸輸出齒輪6;中間軸7;輸入軸輸出齒輪8;驅動電機9;輸入軸10;P檔機構11;PS 驅動電機12。[〇〇58] P檔結構11設置在減速器殼體1內，作用于輸入軸輸出齒輪8。在電動車輛行駛時，P 檔結構11不工作。整車控制器發出指令，電機控制器驅動電機9通過輸入軸10上的輸出齒輪 8與中間軸7上的輸入齒輪5嚙合，中間軸7的輸出齒輪6與主減速齒輪2嚙合，從而通過差速器3以及輸出半軸4輸出動力驅動車輪行駛。
[0059]當電動汽車停止行駛時，整車控制器采集驅動電機轉速信號、駐車制動工作信號、 檔位輸出信號、制動踏板位置信號。只有當驅動電機轉速為0,駐車制動工作，檔位為空擋、 制動踏板深度大于門限值(比如2/3)時，整車控制器才會向減速器發出P檔驅動指令，減速器中的P檔驅動電機12接收整車控制器發出的P檔驅動指令開始工作，驅動P檔機構11機械鎖死輸入軸輸出齒輪8,從而徹底鎖死車輛傳動系統。
[0060]圖3為圖2中的A向局部視圖。[〇〇611在圖3中，P檔結構12包括:P檔機構軸16;蝸輪15;蝸桿14。蝸桿14具有一個或幾個螺旋齒，并且與蝸輪15嚙合而組成交錯軸齒輪副的齒輪。蝸桿14的分度曲面可以是圓柱面， 圓錐面或圓環面。蝸桿14具體可以實施為:阿基米德蝸桿;法向直廓蝸桿;漸開線蝸桿;錐面包絡圓柱蝸桿，等等。
[0062]在一種情形中，在徹底鎖死車輛傳動系統之后，當整車控制器判定駐車制動狀態變為不工作時，生成P檔不工作指令，向減速器發送P檔不工作指令。減速器中的P檔驅動電機12接收整車控制器發出的P檔不工作指令，驅動P檔機構11釋放對輸入軸輸出齒輪8的機械鎖死。
[0063]在一種情形中，在徹底鎖死車輛傳動系統之后，當整車控制器判定檔位輸出信號變為不是空檔時，生成P檔不工作指令，向減速器發送P檔不工作指令。減速器中的P檔驅動電機12接收整車控制器發出的P檔不工作指令，驅動P檔機構11釋放對輸入軸輸出齒輪8的機械鎖死。
[0064]在一種情形中，在徹底鎖死車輛傳動系統之后，當整車控制器判定制動踏板被踩下且深度位置不大于預定深度門限值時，生成P檔不工作指令，向減速器發送P檔不工作指令。減速器中的P檔驅動電機12接收整車控制器發出的P檔不工作指令，驅動P檔機構11釋放對輸入軸輸出齒輪8的機械鎖死。
[0065]在一種情形中，在徹底鎖死車輛傳動系統之后，當整車控制器判定制動踏板沒有被踩下時，生成P檔不工作指令，向減速器發送P檔不工作指令。減速器中的P檔驅動電機12 接收整車控制器發出的P檔不工作指令，驅動P檔機構11釋放對輸入軸輸出齒輪8的機械鎖死。
[0066]以上以圖2所示帶P檔結構的減速器為實例，對減速器進行示范性描述。本領域技術人員可以意識到，這種描述僅是對減速器的舉例描述，并不用于限定本發明實施方式的保護范圍。
[0067]圖4為根據本發明實施方式帶P檔結構的P檔控制方法流程圖。
[0068]如圖4所示，整車控制器采集驅動電機輸出信號(比如，轉速)、駐車制動輸出信號、 檔位輸出信號和制動踏板輸出信號，只有當驅動電機轉速為0,駐車制動工作，檔位為空擋、 制動踏板深度大于門限值(比如2/3)時，整車控制器才會向減速器發出P檔驅動指令，減速器中的P檔驅動電機接收整車控制器發出的P檔驅動指令開始工作，驅動P檔機構機械鎖死輸入軸輸出齒輪，從而徹底鎖死車輛傳動系統。
[0069]基于上述分析，本發明還提出了一種鎖死電動汽車的方法。
[0070]圖5為根據本發明實施方式的鎖死電動汽車的方法流程圖。
[0071]如圖5所示，該方法包括:[〇〇72]步驟501:整車控制器檢測驅動電機轉速信號、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置。[〇〇73]步驟502:當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，整車控制器向減速器發送P檔驅動指令，其中減速器包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，P檔結構作用于所述輸入軸的輸出齒輪。[〇〇74]步驟503:P檔驅動電機基于P檔驅動指令，驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。 [〇〇75]在一個實施方式中，該方法還包括:
[0076]當驅動電機轉速不為零或駐車制動狀態不為工作或檔位輸出信號不為空檔或制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，整車控制器生成P檔不工作指令，向減速器發送 P檔不工作指令；
[0077]減速器中的P檔驅動電機還基于P檔不工作指令，驅動P檔結構釋放對輸入軸的輸出齒輪的鎖死。
[0078]在一個實施方式中，減速器還包括驅動電機、具有輸出半軸的差速器、主減速齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪;該方法還包括:
[0079]驅動電機用于基于所述P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。
[0080]可以將本發明實施方式提出的鎖死電動汽車的方法和系統應用到各種類型的電動汽車中，包括純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(PHEV)或燃料電池汽車(FCEV)，等等。
[0081]綜上所述，在本發明實施方式中，鎖死電動汽車的系統包括:整車控制器；用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位置；當驅動電機轉速為零、駐車制動狀態為工作、檔位輸出信號為空檔，制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送P檔驅動指令;減速器，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于輸入軸的輸出齒輪;P檔驅動電機基于P檔驅動指令， 驅動P檔結構鎖死輸入軸的輸出齒輪。可見，鑒于現有技術中電動汽車不帶P檔結構的缺陷， 在本發明實施方式中，采用帶P檔結構的減速器，可以完全鎖死車輛機械傳動系統，使車輛不會產生不期望的移動，從而提高駐車制動的安全性。
[0082]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，而并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鎖死電動汽車的系統，其特征在于，包括:整車控制器;用于檢測驅動電機轉速、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位 置；當所述驅動電機轉速為零、所述駐車制動狀態為工作、所述檔位輸出信號為空檔，所述 制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，生成P檔驅動指令，向減速器發送所述P檔驅動 指令；減速器，包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，其中P檔結構作用于所述輸 入軸的輸出齒輪;所述P檔驅動電機基于所述P檔驅動指令，驅動所述P檔結構鎖死所述輸入 軸的輸出齒輪。2.根據權利要求1所述的鎖死電動汽車的系統，其特征在于，整車控制器，還用于當所述驅動電機轉速不為零或所述駐車制動狀態不為工作或所述 檔位輸出信號不為空檔或所述制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，生成P檔不工 作指令，向減速器發送所述P檔不工作指令；減速器中的所述P檔驅動電機，還用于基于所述P檔不工作指令，驅動所述P檔結構釋放 對所述輸入軸的輸出齒輪的鎖死。3.根據權利要求2所述的鎖死電動汽車的系統，其特征在于，所述減速器還包括具有輸 出半軸的差速器。4.根據權利要求3所述的鎖死電動汽車的系統，其特征在于，所述減速器還包括主減速 齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪。5.根據權利要求4所述的鎖死電動汽車的系統，其特征在于，該系統還包括驅動電機； 所述驅動電機，用于基于所述P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。6.—種鎖死電動汽車的方法，其特征在于，包括:整車控制器檢測驅動電機轉速信號、駐車制動狀態、檔位輸出信號和制動踏板深度位 置；當所述驅動電機轉速為零、所述駐車制動狀態為工作、所述檔位輸出信號為空檔，所述 制動踏板深度位置大于預定深度門限值時，整車控制器生成P檔驅動指令，向減速器發送所 述P檔驅動指令，其中所述減速器包含輸入軸的輸出齒輪、P檔驅動電機和P檔結構，所述PS 結構作用于所述輸入軸的輸出齒輪；所述P檔驅動電機基于所述P檔驅動指令，驅動所述P檔結構鎖死所述輸入軸的輸出齒輪。7.根據權利要求6所述的鎖死電動汽車的方法，其特征在于，該方法還包括:當所述驅動電機轉速不為零或所述駐車制動狀態不為工作或所述檔位輸出信號不為 空檔或所述制動踏板深度位置不大于預定深度門限值時，生成P檔不工作指令，向減速器發 送所述P檔不工作指令；減速器中的所述P檔驅動電機還基于所述P檔不工作指令，驅動所述P檔結構釋放對所 述輸入軸的輸出齒輪的鎖死。8.根據權利要求6所述的鎖死電動汽車的方法，其特征在于，所述減速器還包括驅動電 機、具有輸出半軸的差速器、主減速齒輪、中間軸、中間軸輸入齒輪和中間軸輸出齒輪;該方 法還包括:所述驅動電機用于基于所述P檔不工作指令，通過輸入軸的輸出齒輪與中間軸輸入齒 輪的嚙合以及中間軸輸出齒輪與主減速齒輪的嚙合，經由差速器的輸出半軸輸出動力。9.一種電動汽車，其特征在于，包括如權利要求1所述的鎖死電動汽車的系統。10.根據權利要求9所述的電動汽車，其特征在于，所述電動汽車包括:純電動汽車、混 合動力汽車或燃料電池汽車。
【文檔編號】F16H59/02GK105952884SQ201610408971
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】陸群, 張偉建
【申請人】北京長城華冠汽車科技股份有限公司