CN104260712B - 纯电动汽车自动驻车控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种纯电动汽车自动驻车控制方法，它通过整车控制器VCU接收汽车的各种信号，进行不同工况下的逻辑判断后，控制液压制动系统、电机控制器MCU、驻车棘爪驱动装置、仪表信息显示和P档开关灯显示。所述的控制方法分为位于上坡时的控制方式，位于下坡时的控制方式，位于平路时的控制方式和位于停车时的控制方式。本发明可使车辆在坡道上或在路口等绿灯时，自动对四轮施加合适的制动力，并通过驻车棘爪锁止变速器。车辆起步时，在合适的时间控制释放制动力及解除变速器锁止，从而实现自动驻车功能，避免交通安全事故发生。在满足功能需求的同时，减轻整车重量，降低车辆制造成本。

Description

纯电动汽车自动驻车控制方法
技术领域
本发明涉及一种纯电动汽车自动驻车控制方法。
背景技术
纯电动汽车被认为是汽车工业的发展方向，其绿色环保的设计是汽车工业可持续发展的源泉。国家新能源产业规划已将纯电动汽车提升到战略的发展高度，各国各大汽车公司都在重视纯电动汽车的研发和产业化。
目前在纯电动汽车领域应用自动驻车装置的车型较少，而在传统高端车型上应用较多，其基本都是基于电子驻车制动系统中的电控驻车制动系统实现自动驻车功能。其通过接收离合器位置信号、自动驻车功能开关信号、车身电子稳定系统的传感器信号等，电控机械驻车制动控制单元控制左右侧驻车制动电机通过一套多级齿轮机构和一个丝杆传动装置，使制动摩擦片与制动盘接触或分离，从而实现自动驻车功能。目前国内外的高端传统汽车多配备自动驻车系统，该系统启用时可使车辆在坡道上或在路口等红绿灯时，自动进入P档，车辆起步时驻车功能又可以自动解除，从而避免车辆发生不必要的滑动或是驾驶员长时间踩制动踏板及频繁换挡。但此系统依赖于电子驻车制动系统中的电控驻车制动系统以实现自动驻车功能，因此配备此功能的车型价格一般较高。在现有自动驻车方案上，由于受限于需额外增加电控驻车制动装置，且核心技术被少数零部件供应商垄断控制，因此配备自动驻车功能的车辆制造成本大幅提升，这也是目前自动驻车功能仅在高端车型上配备的市场表现原因之一。
发明内容
本发明结合纯电动汽车自身的特点，利用普通纯电动车型配备资源，通过一种新型的控制方法，使普通车辆达到自动驻车的效果。
本发明的技术方案如下：
一种纯电动汽车自动驻车控制方法，它通过纯电动汽车整车控制器VCU接收自动驻车开关按钮信号、P档开关信号、加速踏板开度信号、制动信号、档位信号、坡度传感器信号和ABS车速信号，进行不同工况下的逻辑判断后，控制液压制动系统、电机控制器MCU、驻车棘爪驱动装置、仪表信息显示和P档开关灯显示。
基于所述的整车控制器的控制结构，纯电动汽车自动驻车控制方法分为以下几种控制方式：
位于上坡时的控制方式，位于下坡时的控制方式，位于平路时的控制方式和位于停车时的控制方式。
本发明利用纯电动汽车自身高度电子电控化特点，采用纯电动汽车自动驻车控制方法，同样可使车辆在坡道上或在路口等红绿灯时，自动对四轮施加合适的制动力，并通过驻车棘爪锁止变速器。车辆起步时，整车控制器在合适的时间控制释放制动力及解除变速器锁止，从而实现自动驻车功能，避免车辆发生不必要的滑动或是驾驶员长时间踩制动踏板及频繁换挡，避免不必要的交通安全事故发生，并提高整车驻车性能。在满足功能需求的同时，减轻整车重量，降低车辆制造成本，使用较少成本解决了目前受成本限制而不能普遍广泛应用自动驻车设备的问题。
附图说明
图1是纯电动汽车自动驻车控制方案原理图，
图2是本发明自动驻车控制逻辑图。
具体实施方式
本发明是一种纯电动汽车自动驻车控制方法。
参见图1和图2，本发明通过纯电动汽车整车控制器VCU接收自动驻车开关按钮信号、P档开关信号、加速踏板开度信号、制动信号、档位信号、坡度传感器信号和ABS车速信号等，进行不同工况下的逻辑判断后，控制液压制动系统、电机控制器MCU、驻车棘爪驱动装置、仪表信息显示和P档开关灯显示。
基于上述控制结构，纯电动汽车自动驻车控制方法分为以下几种控制方式：
一、位于上坡时(坡道传感器判断为上坡工况)
1)、驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数等计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱；
(4)、发送驻车提醒信号至仪表给驾驶员起提示作用；
(5)、点亮P档开关灯。
2)、起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、档位位置为D档时，根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数等计算车辆防止滑移的扭矩值，公式为T＝(G-F)*r/i；其中G为整车总质量在坡度上的分量，公式为G＝mgsina，m为总质量，g＝9.8m/s*s；a为坡度；F为车辆静摩擦系数，公式为F＝mgf，f为静摩擦系数；r为车轮滚动半径；i为车辆总传动比。
(2)、根据加速踏板开度计算电机扭矩值，当扭矩值大于T时，控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；
(3)、解除仪表驻车提醒及P档开关灯；
(4)、档位位置为R档时，直接控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；同时解除仪表驻车提醒及P档开关灯。
二、位于下坡时(坡道传感器判断为下坡工况)
1)、驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数等计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱；
(4)、发送驻车提醒信号至仪表给驾驶员起提示作用；
(5)、点亮P档开关灯。
2)起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、档位位置为R档时，根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数等计算车辆防止滑移的扭矩值，公式为T＝(G-F)*r/i；其中G为整车总质量在坡度上的分量，公式为G＝mgsina，m为总质量，g＝9.8m/s*s；a为坡度；F为车辆静摩擦系数，公式为F＝mgf，f为静摩擦系数；r为车轮滚动半径；i为车辆总传动比；
(2)、根据加速踏板开度计算电机扭矩值，当扭矩值大于T时，控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；
(3)、解除仪表驻车提醒及P档开关灯；
(4)、档位位置为D档时，直接控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；同时解除仪表驻车提醒及P档开关灯。三、位于平路时(坡道传感器判断为平路工况)
1)驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
MCU使能为0。
2)起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
根据加速踏板开度计算电机扭矩值驱动车辆。
四、位于停车时
如检测到整车处于下电状态，VCU执行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数等计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱。

Claims (8)

1.一种纯电动汽车自动驻车控制方法，其特征在于：它通过纯电动汽车整车控制器VCU接收自动驻车开关按钮信号、P档开关信号、加速踏板开度信号、制动信号、档位信号、坡度传感器信号和ABS车速信号，进行不同工况下的逻辑判断后，控制液压制动系统、电机控制器MCU、驻车棘爪驱动装置、仪表信息显示和P档开关灯显示，其中，
基于所述的整车控制器的控制结构，纯电动汽车自动驻车控制方法的控制方式：
位于上坡时
1)、驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱；
2)、起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、档位位置为D档时
a)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数计算车辆防止滑移的扭矩值，公式为T＝(G-F)*r/i；其中G为整车总质量在坡度上的分量，公式为G＝mgsina，m为总质量，g＝9.8m/s*s；a为坡度；F为车辆静摩擦系数，公式为F＝mgf，f为静摩擦系数；r为车轮滚动半径；i为车辆总传动比；
b)、根据加速踏板开度计算电机扭矩值，当扭矩值大于T时，控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；
(2)、档位位置为R档时
直接控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述的整车控制器的控制结构，纯电动汽车自动驻车控制方法还分为以下几种控制方式：
一、位于下坡时
1)、驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱；
2)起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
(1)、档位位置为R档时
a)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数计算车辆防止滑移的扭矩值，公式为T＝(G-F)*r/i；其中G为整车总质量在坡度上的分量，公式为G＝mgsina，m为总质量，g＝9.8m/s*s；a为坡度；F为车辆静摩擦系数，公式为F＝mgf，f为静摩擦系数；r为车轮滚动半径；i为车辆总传动比；
b)、根据加速踏板开度计算电机扭矩值，当扭矩值大于T时，控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；
(2)、档位位置为D档时
直接控制驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪解除变速箱锁止，并控制液压制动系统松开制动钳；
二、位于平路时
1)驻车
加速踏板开度为0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为非P档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
MCU使能为0；
2)起步
加速踏板开度为非0，自动驻车按钮信号为开，档位位置为D档或R档，ABS传感器车速信号为0时，VCU进行以下操作：
根据加速踏板开度计算电机扭矩值驱动车辆；
三、位于停车时
如检测到整车处于下电状态，VCU执行以下操作：
(1)、根据坡度信号、整车重量、地面摩擦系数计算车辆实现驻车所需的制动力大小，控制液压制动系统夹紧制动钳，并将所需制动力分配到四个车轮上；
(2)、MCU使能为0；
(3)、驻车棘爪驱动装置驱动驻车棘爪锁止变速箱。
3.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于上坡驻车时，在完成步骤(3)后，发送驻车提醒信号至仪表给驾驶员起提示作用并点亮P档开关灯。
4.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于上坡起步、档位位置为D档时，当完成b)步骤后，纯电动汽车解除仪表驻车提醒及P档开关灯。
5.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于上坡起步、档位位置为R档时，松开制动钳的同时解除仪表驻车提醒及P档开关灯。
6.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于下坡驻车时，在完成步骤(3)后，发送驻车提醒信号至仪表给驾驶员起提示作用并点亮P档开关灯。
7.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于下坡起步、档位位置为R档时，当完成b)步骤后，纯电动汽车解除仪表驻车提醒及P档开关灯。
8.根据权利要求2所述的自动驻车控制方法，其特征在于：纯电动汽车位于下坡起步、档位位置为D档时，松开制动钳的同时解除仪表驻车提醒及P档开关灯。
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