CN102267402A - 多模式纯电动汽车及其模式控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多模式纯电动汽车及其模式控制方法，车辆的多个输入信号以状态标志位的形式给出，不同的状态组合对应相应的工作模式，包括充电模式、待机模式、零扭矩模式、前进驱动模式、后退驱动模式、制动模式、驻坡模式和定速模式，整车控制器根据状态标志位组合信息判断车辆所需工作模式，控制模式切换。本发明使纯电动汽车的运行更可靠、高效，使其驾乘体验与传统车相仿，更加舒适。

Description

多模式纯电动汽车及其模式控制方法
技术领域
本发明涉及汽车控制系统，具体涉及一种纯电动汽车的控制模式及控制方法。
背景技术
石油资源的日益紧张使得人们越来越重视对环境的保护和能源的有效、合理使用，因此，高效、节能、环保的纯电动汽车成为汽车行业发展趋势之一，纯电动驱动系统能做到低能耗和理想“零排放”，具有内燃机汽车无法比拟的优点。
人们对传统燃油汽车的驾乘体验已有深刻的印象，尤其是高档车的各种人性化设计给人们带来舒适的驾乘感受，但是纯电动汽车的工作机制完全不同于传统汽车，如何使纯电动汽车在满足驾驶功能需求、不断提高能量利用率、延长续行里程的同时，使其驾乘体验与传统车相仿或更加舒适，也是一直以来人们对纯电动汽车未来发展趋势较为关心的问题。
纯电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统，整车控制器是纯电动汽车运行的核心单元，担负着整车驱动控制、能量管理、整车安全及故障诊断和信息处理等功能，是实现纯电动汽车安全、高效运行的必要保障。整车控制策略作为整车控制器的软件部分，是整车控制器的核心部分。目前市面上的纯电动汽车整车控制相对比较简单，车辆的工作模式单一、不同模式之间的转换存在局限性，使得车辆的操纵灵活感及行车舒适感较差。这也是纯电动汽车的运行机制和整车控制方案不同于传统汽车造成的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点和不足，提出一种具有多种工作模式的纯电动汽车以及模式控制方法，实现在不同工作模式下的切换，从而完善纯电动汽车的驾驶功能，确保整车系统的正常可靠运行，提高驾驶舒适性。
本发明解决的技术问题采取以下技术方案实现：
一种多模式纯电动汽车，其工作模式包括充电模式、待机模式、零扭矩模式、前进驱动模式、后退驱动模式、制动模式、驻坡模式和定速模式。整车控制器判断车辆所需工作模式并进行模式切换。各模式功能如下。
充电模式：车辆静止，通过外部电源设备对车辆的蓄能装置充电。
待机模式：车辆检测正常允许并等待工作模式切换。
零扭矩模式：车辆自由滑行，没有任何驱动或制动扭矩。
前进驱动模式：驱动车辆前进。
后退驱动模式：驱动车辆后退。
制动模式：使车辆减速或静止。
驻坡模式：防止车辆在上坡路段倒溜。
定速模式：使车辆以一个固定速度运行。
一种多模式纯电动汽车的模式控制方法，将车辆的多个输入信号以状态标志位的形式给出，不同的状态组合对应相应的工作模式包括充电模式、待机模式、零扭矩模式、前进驱动模式、后退驱动模式、制动模式、驻坡模式和定速模式，整车控制器根据状态标志位组合信息判断车辆所需工作模式，控制模式切换。
所述输入信号包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号、电机转速信号、电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、车门互锁信号、充电互锁信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、后退信号、前进信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号。
所述工作模式的切换控制包括充电模式与待机模式的相互切换；前进驱动模式与充电模式、与待机模式、与零扭矩模式、与后退驱动模式、与制动模式、与驻坡模式、与定速模式的相互切换；后退驱动模式与待机模式、与零扭矩模式、与制动模式的相互切换；从定速模式切换至制动模式。
所述输入信号的状态定义包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号值足够或不足；电机转速信号为零或大于零或小于零；电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号为有效或无效；车门互锁信号为车门已关或车门未关；充电互锁信号为没有充电或充电输入；后退信号为倒档无效、空挡或倒档有效；前进信号为前进无效、空挡或前进挡有效。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面：
本发明的多模式纯电动汽车设定了8个工作模式，相比目前工作模式比较单一、模式转换有局限性的纯电动汽车功能更全，更好地保证车辆使用的可靠性，极大地提高了车辆的操纵灵活感及行车舒适感。
本发明用于设定车辆工作模式依据的输入信号更为全面，有效地确保车辆所需工作模式的确定性和唯一性，更好地实现纯电动车地驾驶功能，提高纯电动汽车的驾乘感及安全性能。
附图说明
图1是本发明的工作模式切换关系图；
图2是本发明的工作模式判断切换流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述：
如图1所示：1是充电模式，2是待机模式，3是驻坡模式，4是前进驱动模式，5是后退驱动模式，6是零扭矩模式，7是定速模式，8是制动模式。
本实施例的多模式纯电动汽车，其工作模式包括充电模式1、待机模式2、零扭矩模式6、前进驱动模式4、后退驱动模式5、制动模式8、驻坡模式3和定速模式7。整车控制器判断车辆所需工作模式并进行模式切换。工作模式的切换控制如附图1，包括充电模式1与待机模式2的相互切换；前进驱动模式4与充电模式1、与待机模式2、与零扭矩模式6、与后退驱动模式5、与制动模式8、与驻坡模式3、与定速模式7的相互切换；后退驱动模式5与待机模式2、与零扭矩模式6、与制动模式8的相互切换；从定速模式7切换至制动模式8。
本实施例的多模式纯电动汽车的模式控制方法，将车辆的多个输入信号包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号、电机转速信号、电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、车门互锁信号、充电互锁信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、后退信号、前进信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号以16位的状态标志位给出，用数字0，1，2代表各输入信号的不同状态，不同的状态组合对应相应的工作模式。
输入信号的状态定义包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号值足够或不足；电机转速信号为零或大于零或小于零；电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号为有效或无效；车门互锁信号为车门已关或车门未关；充电互锁信号为没有充电或充电输入；后退信号为倒档无效、空挡或倒档有效；前进信号为前进无效、空挡或前进挡有效。各输入信号状态对应的数字代表参见表1，其中第十六位未定义输入信号，为预留信号位。
Figure BDA0000058783860000051
表1
整车控制器根据输入信号状态标志位组合信息判断车辆所需工作模式，控制模式切换。判断及切换流程参见附图2。设定模式标志位Zero_top mode，Plug_stop mode，Speed mode，Brake mode，Rev_drv mode，For_drv mode，Chargedmode，OFF mode分别作为零扭矩模式6、驻坡模式3、制动模式8、定速模式7前进驱动模式4、后退驱动模式5、充电模式1、待机模式2的执行指令，若一个变量值为真，其他变量清零则进入执行该变量的工作模式。
当整车控制器进入工作模式判断程序时先检测模式转换标志，即检测车辆当前是否允许模式切换，若允许则进入模式判断，程序采用散转的方式，根据采集到的输入信号的状态标志信息判断当前所需工作模式，并进入该工作模式执行单元。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x0000x00x00xx111，则满足待机模式2，使OFF mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入待机模式2，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息，若无变化则车辆工作在待机模式，若信号改变则进入相应的工作模式。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x00xxxx11xxxx0x1，则满足充电模式1，使Charged mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入充电模式1，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x0x01x0001001111，则满足前进驱动模式4，使For_drv mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入前进驱动模式4，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x0x01x0001011111，则满足后退驱动模式5，使Rev_drv mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入后退驱动模式5，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x011xx000x101111或x021xx000x110111，则满足制动模式8，使Brake mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入制动模式8，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x0101100010xx111，则满足定速模式7，使Speed mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入定速模式7，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x020000000001111，则满足驻坡模式3，使Plug_stop mode的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入驻坡模式3，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。
若当前采集到的16位标志状态位信息为x0100000000xx111或x0200000000xx111，则满足零扭矩模式6，使Zero_top mode 的值为1，其他模式标志位清零，车辆进入零扭矩模式6，工作模式判断程序调用返回，继续接收输入信号信息。

Claims (6)

1.一种多模式纯电动汽车，其特征在于：其工作模式包括充电模式、待机模式、零扭矩模式、前进驱动模式、后退驱动模式、制动模式、驻坡模式和定速模式。
2.根据权利要求1所述的多模式纯电动汽车，其特征在于：整车控制器判断车辆所需工作模式并进行模式切换。
3.一种多模式纯电动汽车的模式控制方法，其特征在于：车辆的多个输入信号以状态标志位的形式给出，不同的状态组合对应相应的工作模式包括充电模式、待机模式、零扭矩模式、前进驱动模式、后退驱动模式、制动模式、驻坡模式和定速模式，整车控制器根据状态标志位组合信息判断车辆所需工作模式，控制模式切换。
4.根据权利要求3所述的一种多模式纯电动汽车的模式控制方法，其特征在于：所述输入信号包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号、电机转速信号、电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、车门互锁信号、充电互锁信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、后退信号、前进信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号。
5.根据权利要求3所述的一种多模式纯电动汽车的模式控制方法，其特征在于：所述工作模式的切换控制包括充电模式与待机模式的相互切换；前进驱动模式与充电模式、与待机模式、与零扭矩模式、与后退驱动模式、与制动模式、与驻坡模式、与定速模式的相互切换；后退驱动模式与待机模式、与零扭矩模式、与制动模式的相互切换；从定速模式切换至制动模式。
6.根据权利要求3～5所述的一种多模式纯电动汽车的模式控制方法，其特征在于：所述输入信号的状态定义包括刹车或转向助力的气压或油压AD信号值足够或不足；电机转速信号为零或大于零或小于零；电制动信号、油门AD信号、定速巡航信号、手刹互锁信号、油门互锁信号、刹车信号、模式切换使能信号、点火信号、钥匙信号为有效或无效；车门互锁信号为车门已关或车门未关；充电互锁信号为没有充电或充电输入；后退信号为倒档无效、空挡或倒档有效；前进信号为前进无效、空挡或前进挡有效。
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