CN105904997A - 一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置 - Google Patents

一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置。该方法根据电动车当前的运行状态信息判断该电动车是否进行低速安全挪车控制。当电动车的运行状态信息表明该电动车需要进行低速安全挪车控制时，则根据电动车的制动扭矩和电动车处于非制动蠕行状态时电机的输出扭矩，计算电机当前的输出扭矩。由于电动车处于非制动蠕行状态时的电机输出扭矩与阻力扭距相等，可相互抵消，这样作用在车辆上的有效制动力为制动扭矩与电机输出扭矩的合力，本发明根据制动扭矩的大小适当增大电动机输出扭矩，以扩大制动踏板对车速的控制范围，从而达到较好的低车速控制效果。

Description

一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置
技术领域
本申请涉及整车控制领域，更具体地说，涉及一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置。
背景技术
随着全球能源紧缺和汽车排放对环境污染等问题日益严重，推进低能耗、低排放的新能源汽车已成为各界的共识。电动汽车可以有效的降低能耗，基本实现零排放，零污染，纯电动已成为国家政策导向及行业发展趋势。
纯电动汽车动力输出一般由电机经过主减速器、花键、万向节直接驱动动车轮，中间没有离合器、变速器等传统部件，在蠕行行驶时是通过控制电机扭矩实现。
参见图1示出了现有技术中纯电动车低速挪车控制方法的效果图。由图2可知，纯电动车在低速挪车时一般控制方法是，不管车速为多少，当收到制动信号时，就中断电机扭矩输出。此时作用在车辆的总制动力为阻力扭距加上制动扭距，该力比较大，就会使车辆很快停下来，这样就造成很难把车速控制在蠕行车速下行驶，其低速控制效果较差。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置，在收到制动信号的同时增加电机扭矩的输出，以扩大制动踏板对车速的控制范围，从而达到较好的低车速控制效果。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法，其特征在于，包括：
获取电动车当前运行状态信息，所述运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息；
根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制；
当所述运行状态信息表明电动车需要进行低速安全挪车控制时，按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值；
根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制，以对电动车进行低速安全挪车控制。
优选的，所述根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制，包括：
当所述车速信息表明当前车速小于预设车速，所述档位信息表明当前档位为前进挡，所述动力信息表明当前油门踏板开度为零和所述制动信息表明制动踏板的开度变化率小于预设变化率时，表明电动车需要进行低速安全挪车控制。
优选的，所述按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩，包括：
根据所述制动信息确定电动汽车的制动踏板开度和制动外特性扭矩；
利用所述制动踏板开度和制动外特性扭矩，计算电动汽车的制动扭矩。
优选的，所述按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩之后，还包括：
当所述电机输出扭矩达到预设电机输出扭矩时，控制电机输出所述预设电机输出扭矩。
优选的，所述根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制之后，还包括：
当所述车速信息表明当前车速为零、所述档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出电动车低速安全挪车控制。
一种纯电动车低速安全挪车控制装置，包括：
信息采集单元，用于获取电动车当前运行状态信息，所述运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息；
判断单元，根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制；
计算单元，用于当所述运行状态信息表明电动车需要进行低速安全挪车控制时，按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值；
控制单元，用于根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制，以对电动车进行低速安全挪车控制。
优选的，所述计算单元包括：
第一计算模块，用于利用制动踏板开度和制动外特性扭矩，计算电动汽车的制动扭矩；
第二计算模块，用于按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值。
优选的，当所述计算单元输出的电机输出扭矩达到预设电机输出扭矩时，所述控制单元根据所述预设电机输出扭矩对电动车的电机进行控制。
优选的，还包括：退出单元，用于当所述车速信息表明当前车速为零、所述档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出电动车低速安全挪车控制。
经由上述技术方案可知，本申请公开了一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法和装置。该方法根据电动车当前的运行状态信息判断该电动车是否进行低速安全挪车控制。当电动车的运行状态信息表明该电动车需要进行低速安全挪车控制时，则根据电动车的制动扭矩和电动车处于非制动蠕行状态时电机的输出扭矩，计算电机当前的输出扭矩。由于电动车处于非制动蠕行状态时的电机输出扭矩与阻力扭距相等，可相互抵消，这样作用在车辆上的有效制动力为制动扭矩与电机输出扭矩的合力，本发明根据制动扭矩的大小适当增大电动机输出扭矩，以扩大制动踏板对车速的控制范围，从而达到较好的低车速控制效果。
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示出了现有电动车低速安全挪车控制效果图；
图2示出了传统车低速安全挪车控制效果图；
图3示出了本发明一个实施例公开的一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法的流程示意图；
图4示出了本发明纯电动车低速安全挪车控制效果图；
图5示出了本发明另一个实施例公开的一种纯电动车低速安全挪车控制装置的结构示意图。
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。
参见图1示出了现有电动车低速安全挪车控制效果图。由图1可知，纯电动车在低速安全挪车时，当收到制动踏板踩下信号后，就中断电机扭矩输出。此时作用在车辆的制动力为行驶阻力加上制动力，该力比较大就会使车辆很快停下来，其低车速控制效果较差。
参见图2示出了传统车低速安全挪车控制效果图。由图2可知，传统汽车在低速安全挪车时，除了制动力、行驶阻力外还有发动机给的蠕行驱动力，行驶阻力和蠕行驱动力基本相对相互抵消，这样作用在车辆上的有效制动力就只有制动踏板施加力。从而一定程度上增大了制动踏板行程与车速的对应范围，但是此方案还是达不到理想的效果。
为此，参见图3示出了本发明一个实施例公开的一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法的流程示意图。
由图3可知，该方法包括：
S101：获取电动车当前运行状态信息。
其中，电动车的运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息。
需要说明的是，车速信息要求在一定误差范围内能较准确的反应0km/h至以上的实际车速。然而，如采用ESP计算车速时，一般车速在2～3km/h时不能准确表示，因而在本发明中采用电机转速滤波后再经过速比等转换得到实际车速。
S102：根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制。
具体的，当状态信息中的车速信息表明当前车速小于预设车速(该预设车速为车辆目标蠕行车速)，档位信息表明当前档位为前进挡，动力信息表明当前油门踏板开度为零且制动信息表明制动踏板的开度变化率小于预设变化率时(该值为判读急刹车时设定的变化率)时，确定电动车需要进行低速安全挪车控制。
S103：当所述运行状态信息表明电动车需要进行低速安全挪车控制时，按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩。
其中，A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值。需要说明的是，所述非制动蠕行状态为电动车档位为前进挡、油门踏板和制动踏板开度均为0的运行状态，在该状态下车辆的运行速度即为上述的目标蠕行速度，此时电机输出的扭矩基本与行驶阻力相等。
S104：根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制，以对电动车进行低速安全挪车控制。
S105：退出低速安全挪车控制。
当所述车速信息表明当前车速为零、所述档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出电动车低速安全挪车控制。
由以上实施例可知，本申请公开了一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法。该方法根据电动车当前的运行状态信息判断该电动车是否进行低速安全挪车控制。当电动车的运行状态信息表明该电动车需要进行低速安全挪车控制时，则根据电动车的制动扭矩和电动车处于非制动蠕行状态时电机的输出扭矩，计算电机当前的输出扭矩。由于电动车处于非制动蠕行状态时的电机输出扭矩与阻力扭距相等，可相互抵消，这样作用在车辆上的有效制动力为制动扭矩与电机输出扭矩的合力，本发明根据制动扭矩的大小适当增大电动机输出扭矩，以扩大制动踏板形成与车速的对应关系，从而达到较好的低车速控制效果。参见图4示出了本发明纯电动车低速安全挪车控制效果图。
可选的，由于电机可承受的扭矩有限，因而在本发明公开的其他实施例中，当电机的输出扭矩达到预设值时，则保持不变，以避免电机的输出扭矩过大，造成电机损坏。
参见图5示出了本发明另一个实施例公开的一种纯电动车低速安全挪车控制装置的结构示意图。
由图5可知，该装置包括：信息采集单元1、判断单元2、计算单元3、控制单元4以及退出单元5。
各个执行单元的具体工作原理如下：
信息采集单元1用于采集电动车当前的运行状态信息，并将采集到的运行状态信息发送至判断单元2中。其中运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息。
与信息采集单元1相连的判断单元2在接收到信息采集单元发送的运行状态信息后，根据该运行状态信息判断该电动车是否需要进行低速安全挪车控制。
具体的判断规则为：电动汽车的车速小于预设车速，且档位为前进挡。且油门踏板的开度为零，且制动踏板开度变化率小于预设变化率时，则确定需要对该电动车进行低速安全挪车控制。
当确定需要对电动车进行低速安全挪车控制时，计算单元3根据预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩。
A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值。
进而，控制单元4根据计算单元计算得到的电机输出扭矩调节电机输出扭矩，以完成对电动车低速安全挪车控制。
进而，当车速信息表明当前车速为零、档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出单元退出电动车低速安全挪车控制。
可选的，在本发明公开的其他实施例中该计算单元2具体包括第一计算模块31和第二计算模块32。
其中，第一计算模块31用于利用制动踏板开度和制动外特性扭矩，计算电动汽车的制动扭矩。
第二计算模块32用于按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩。
需要说明的是该装置实施例与方法实施例相对应，其执行过程和执行原理相同，在此不作赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (9)

1.一种纯电动汽车低速安全挪车控制方法，其特征在于，包括：
获取电动车当前运行状态信息，所述运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息；
根据所述运行状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制；
当所述运行状态信息表明电动车需要进行低速安全挪车控制时，按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示当前运行状态下的制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值；
根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制，以对电动车进行低速安全挪车控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制，包括：
当所述车速信息表明当前车速小于预设车速，所述档位信息表明当前档位为前进挡，所述动力信息表明当前油门踏板开度为零和所述制动信息表明制动踏板的开度变化率小于预设变化率时，表明电动车需要进行低速安全挪车控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩，包括：
根据所述制动信息确定电动汽车的制动踏板开度和制动外特性扭矩；
利用所述制动踏板开度和制动外特性扭矩，计算电动汽车的制动扭矩。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩之后，还包括：
当所述电机输出扭矩达到预设电机输出扭矩时，控制电机输出所述预设电机输出扭矩。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制之后，还包括：
当所述车速信息表明当前车速为零、所述档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出电动车低速安全挪车控制。
6.一种纯电动车低速安全挪车控制装置，其特征在于，包括：
信息采集单元，用于获取电动车当前运行状态信息，所述运行状态信息包括车速信息、档位信息、制动信息和动力信息；
判断单元，根据所述状态信息判断电动车是否需要进行低速安全挪车控制；
计算单元，用于当所述运行状态信息表明电动车需要进行低速安全挪车控制时，按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示当前状态下的制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值；
控制单元，用于根据所述电机输出扭矩对电动车的电机进行控制，以对电动车进行低速安全挪车控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：
第一计算模块，用于利用制动踏板开度和制动外特性扭矩，计算电动汽车的制动扭矩；
第二计算模块，用于按照预设公式A＝K*B+C计算电动汽车的电机输出扭矩；
其中，A表示电机输出扭矩，B表示制动扭矩，C表示电动车处于非制动蠕行状态时，电机输出扭矩，K为大于0小于1的预设值。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述计算单元输出的电机输出扭矩达到预设电机输出扭矩时，所述控制单元根据所述预设电机输出扭矩对电动车的电机进行控制。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：退出单元，用于当所述车速信息表明当前车速为零、所述档位信息表明当前档位不在前进挡或动力信息表明油门踏板开度不为零时，退出电动车低速安全挪车控制。
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