CN102815301B - 一种纯电动汽车巡航控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车巡航控制的方法及系统，该方法包括：接收驾驶员发送的定速巡航请求；当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件；当所述整车状态允许进入定速巡航工况，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速；控制电机控制器按照电机转速实现定速巡航。通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。另外，整车控制器先向电机控制器发送零扭矩模式指令，在接收到反馈扭矩为0时，再发送电机转速模式指令，更加确保了整车的安全性和舒适性。

Description

一种纯电动汽车巡航控制的方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车电控系统控制策略技术领域，更具体的说，是涉及一种纯电动汽车巡航控制的方法。

背景技术

进入21世纪全球气候逐渐变暖，油价攀升以及石油资源的枯竭，节能低碳出行逐渐成为人们的共识，新能源汽车逐步走入人们的视野，是缓解能源压力和降低环境污染的有效措施。随着新能源汽车的普及，除了汽车的代步作用以外，更加追求了汽车的舒适性能，因此，新能源汽车也应当有与传统汽车相类似的定速巡航功能。

目前，传统汽车巡航控制系统的设置使驾驶员可以不必踩加速踏板，将车速设定在一个固定的速度上，让车辆准确地按照所设定的速度行驶，从而大大减轻长途驾车的疲劳，同时匀速行驶也可以减少燃油的消耗。而纯电动汽车还处于起步阶段，对汽车巡航控制还处于传统发动机技术的扭矩闭环控制方法，但是传统的发动机电喷系统由于没有高转速的速度闭环控制方式，所以是通过记录进入巡航时刻扭矩和车速，逆向仿真出驾驶员踩下油门踏板的开度，通过模拟的油门踏板开度来实现定速巡航控制，这种控制方法和控制方案复杂，在控制方案制定后需要标定工作量较大。

因此，提供一种纯电动汽车巡航控制的方法及系统，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种纯电动汽车巡航控制的方法，以克服现有技术中由于采用传统发动机技术的扭矩闭环控制方法，这种控制方法方案复杂，在控制方案制定后需要标定工作量较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纯电动汽车巡航控制的方法，包括：

接收驾驶员发送的定速巡航请求；

当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件；

当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速；

控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航；

其中，在进入定速巡航工况时，控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航具体包括：

发送零扭矩模式指令至电机控制器，并等待所述电机控制器反馈力矩为0；

当所述反馈力矩为0时，整车控制器再发送转速模式指令至所述电机控制器，并将存储的电机转速发送给所述电机控制器；

所述电机控制器进入电机转速模式，获取电机转速指令控制电机按照所述电机转速运行。

优选的，所述传感器信号包括：车速信号、油门踏板开度信号、制动踏板开度信号和档位位置信号。

优选的，所述定速巡航工况条件为：车速大于30km/h、制动踏板没有踩下和档位信号为D档。

优选的，在定速巡航过程中，该方法还包括：

当所述整车控制器接收到加减速指令时，所述整车控制器根据车速信号转换为电机转速信号，计算当前所需的转速，并将所述转速指令发送至所述电机控制器。

优选的，当定速巡航工况条件不满足时，该方法还包括：

所述整车控制器发送零扭矩模式指令至所述电机控制器；

当所述电机控制器反馈给所述整车控制器扭矩为0时，所述整车控制器确定所述电机控制器退出电机转速模式，控制电机进入扭矩模式。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种纯电动汽车巡航控制的方法，该方法包括：接收驾驶员发送的定速巡航请求；当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件；当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速；控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航。通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。

另外，在进行转速设定时，整车控制器先向电机控制器发送零扭矩模式指令，在接收到反馈扭矩为0时，再发送电机转速模式指令，更加确保了整车的安全性和舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制的方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制的方法的进一步流程图；

图3为本发明实施例公开的定速巡航判断方法的流程图；

图4为本发明实施例扭矩模式与转速模式转换流程图；

图5为本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。另外，在进行转速设定时，整车控制器先向电机控制器发送零扭矩模式指令，在接收到反馈扭矩为0时，再发送电机转速模式指令，更加确保了整车的安全性和舒适性。

请参阅附图1，为本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制的方法流程图。本发明公开了一种纯电动汽车巡航控制的方法，该方法具体包括步骤如下：

步骤101：接收驾驶员发送的定速巡航请求。

步骤102：当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件。

步骤103：当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速。

步骤104：控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航。

本发明方法通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。

在上述本发明公开的实施例的基础上，请参阅附图2，为本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制方法的进一步流程图。本发明还公开了一种纯电动汽车巡航控制的方法，具体步骤包括：

步骤201：接收驾驶员发送的定速巡航请求。

步骤202：当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件。

步骤203：当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速。

步骤204：发送零扭矩模式指令至电机控制器，并等待所述电机控制器反馈力矩为0。

步骤205：当所述反馈力矩为0时，所述整车控制器再发送转速模式指令至所述电机控制器，并将存储的电机转速发送给所述电机控制器。

步骤206：所述电机控制器进入电机转速模式，获取电机转速指令控制电机按照所述电机转速运行。

步骤207：当所述整车控制器接收到加减速指令时，所述整车控制器根据车速信号转换为电机转速信号，计算当前所需的转速，并将所述转速指令发送至所述电机控制器。

步骤208：所述整车控制器发送零扭矩模式指令至所述电机控制器。

步骤209：当所述电机控制器反馈给所述整车控制器扭矩为0时，所述整车控制器确定所述电机控制器退出电机转速模式，控制电机进入扭矩模式。

请参阅附图3，为本发明实施例公开的定速巡航判断方法的流程图。具体步骤如下：

步骤301：判断是否有巡航请求，如果是，则执行步骤302，如果否，则继续正常驾驶模式。

步骤302：判断是否有故障，如果是，则继续正常驾驶模式，如果否，则执行步骤303。

步骤303：判断车速是否大于30km/h，如果是，则执行步骤304，否则，继续正常驾驶模式。

步骤304：判断制动踏板是否松开，如果是，则执行步骤305，如果否，则继续正常驾驶模式。

步骤305：判断档位信号是否为D档，如果是，则执行步骤306，如果否，则继续正常驾驶模式。

步骤306：进入定速巡航工况。

为了确保整车的安全性和舒适性，电机控制器实现扭矩模式与转速模式转换。请参阅附图4，本发明实施例扭矩模式与转速模式转换流程图。

本发明通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。另外，在进行转速设定时，整车控制器先向电机控制器发送零扭矩模式指令，在接收到反馈扭矩为0时，再发送电机转速模式指令，更加确保了整车的安全性和舒适性。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图5，本发明实施例公开的一种纯电动汽车巡航控制的系统的结构示意图。本发明实施例公开了一种纯电动汽车巡航控制的系统，该系统具体包括：接收定速巡航请求及传感器信号的整车控制器501；与所述整车控制器501信号相连，接收驾驶员发送的定速巡航请求的定速巡航按键502；与所述整车控制器501信号相连，接收驾驶员各种操作的ABS控制器503、油门踏板504、制动踏板505和换挡手柄506；与所述整车控制器501信号相连，接收所述整车控制器发送的转速信号并控制电机工作的电机控制器507；与所述整车控制器501信号相连，按照驾驶员的行车需求进行加减速的加减速按键508。

整车控制器(VCU)接收驾驶员发送的定速巡航请求；并在接收到信号后，根据整车的各种传感器信号，判断整车状态是否可以进入定速巡航工况，其主要信号包括：车速大于30km/h、制动踏板没有踩下和档位信号为D档；当整车状态允许进入定速巡航工况，且整车无其他不允许进入巡航的故障，例如：ABS故障、电机过热、电池过流及硬件等各种故障，整车控制器判定进入定速巡航工况，并记录进入定速巡航工况时的电机转速。

为了确保整车的安全性和舒适性，整车控制器(VCU)进入定速巡航工况时先发送零扭矩模式给电机控制器(IPU)，等待电机控制器反馈扭矩为0时，整车控制器(VCU)再发送转速模式给电机控制器(IPU)，并将存储或计算后的转速指令发送给电机控制器(IPU)，作为其工作转速。

电机控制器(IPU)进入转速模式，实现整车控制器(VCU)的速度指令，整车实现进入定速巡航工况。

在定速巡航工况中，若驾驶员短按车速增加按键(或车速减少按键)，每按一次，车速增加(或减少)3km/h,若驾驶员常按车速增加按键(或车速减少按键)，每0.5秒车速增加(或减少)1km/h。整车控制器(VCU)会根据车速信号转换为电机转速信号，计算出当前所需的转速，作为转速指令发送给电机控制器(IPU)，以实现巡航工况中的加减速操作。

当驾驶员按下取消定速巡航工况按键时，或者不满足进入定速巡航工况的条件时，整车控制器(VCU)判定整车进入慢退条件，发送零扭矩模式给电机控制器(IPU)，电机控制器(IPU)反馈给整车控制器(VCU)扭矩为0时，整车控制器(VCU)认为已经安全退出速度控制模式，进入扭矩模式。整个过程在0.2s内完成，以保证驾驶的舒适性。

当驾驶员急踩下制动踏板时，或者整车发生严重故障时，整车控制器(VCU)判定整车进入快退条件，发送零扭矩模式给电机控制器(IPU)，电机控制器(IPU)反馈给整车控制器(VCU)扭矩为0时，整车控制器(VCU)认为已经安全退出速度控制模式，进入扭矩模式。整个过程在0.05s内完成，确保整车安全性。

通过本技术方案，在定速巡航工况控制不再利用扭矩控制方法，而是利用了电机的速度控制方法，通过此方案大大简化了控制系统的复杂程度。同时，经过实际验证，电机的转速控制精度能够达到±50rpm，从而使得在整车巡航控制中速度控制更加精确，舒适性得到提高。

综上所述：本发明公开了一种纯电动汽车巡航控制的方法及系统，该方法包括：接收驾驶员发送的定速巡航请求；当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件；当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速；控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航。通过利用电机控制系统的转速控制的方法，降低控制方法和控制方案的复杂程度，减少控制方案制定后的标定工作量，更好的进行纯电动车的巡航控制。

另外，在进行转速设定时，整车控制器先向电机控制器发送零扭矩模式指令，在接收到反馈扭矩为0时，再发送电机转速模式指令，更加确保了整车的安全性和舒适性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种纯电动汽车巡航控制的方法，其特征在于，包括：

接收驾驶员发送的定速巡航请求；

当接收到有效定速巡航请求后，根据整车的传感器信号，判断整车状态是否满足定速巡航工况条件；

当所述整车状态允许进入定速巡航工况，且无其他不允许进入巡航工况的故障，则进入定速巡航工况，并记录下进入定速巡航工况时的电机转速；

控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航；

其中，在进入定速巡航工况时，控制电机控制器按照所述电机转速实现定速巡航具体包括：

发送零扭矩模式指令至电机控制器，并等待所述电机控制器反馈力矩为0；

当所述反馈力矩为0时，整车控制器再发送转速模式指令至所述电机控制器，并将存储的电机转速发送给所述电机控制器；

所述电机控制器进入电机转速模式，获取电机转速指令控制电机按照所述电机转速运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器信号包括：车速信号、油门踏板开度信号、制动踏板开度信号和档位位置信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定速巡航工况条件为：车速大于30km/h、制动踏板没有踩下和档位信号为D档。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在定速巡航过程中，该方法还包括：

当所述整车控制器接收到加减速指令时，所述整车控制器根据车速信号转换为电机转速信号，计算当前所需的转速，并将所述转速指令发送至所述电机控制器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当定速巡航工况条件不满足时，该方法还包括：

所述整车控制器发送零扭矩模式指令至所述电机控制器；

当所述电机控制器反馈给所述整车控制器扭矩为0时，所述整车控制器确定所述电机控制器退出电机转速模式，控制电机进入扭矩模式。