CN106428005A - 一种车辆定速巡航控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆定速巡航控制方法，在车辆行驶中，需要定速巡航时，司机通过按键向VCU发出定速巡航请求，VCU采集当前加速踏板位置信息、制动踏板位置信息、整车状态是否在可运行状态信息、挡位开关位置信息，判断司机向VCU发送的定速巡航请求是否有效，如果当前车辆状态不满足定速巡航的设定条件，则不进行定速巡航；如果当前车辆状态满足定速巡航的设定条件，则VCU记录当前车辆信息作为定速巡航的目标速度和目标转速；当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，VCU根据获取的目标速度，启动定速巡航。本发明不用像传统燃油车一样精准的控制燃油喷射的量，通过整车控制器的转矩或转速请求就可以精准的控制电动机的转矩和转速输出。

Description

一种车辆定速巡航控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆的定速巡航控制方法。
背景技术
车辆的定速巡航是在驾驶员驾驶到一定车速时通过一系列按键设置当前车速为巡航车速并激活定速巡航功能，这时加速踏板会固定在设置巡航时车速对应的加速踏板位置，发动机管理系统通过获取加速踏板位置信号将车速固定在驾驶员设定的车速值附近；驾驶员可以使用踏制动踏板、按定速巡航取消按键、踩加速踏板等方式取消定速巡航。
现有的定速巡航方式具有以下缺点，1. 传统定速巡航采用的电子加速踏板需要一个位置固定装置，增加了车辆的成本，并且容易出现故障导致车辆急加速影响安全；2.一般仅在高速情况下才能激活定速巡航，对如洒水车、洗扫车等一些在低速工况下工作的车辆无法使用定速巡航；3. 车辆在停止巡航后会保存巡航车速，如果低速状态下再次触发巡航时会导致急加速，影响车辆安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种，以解决现有技术存在的问题。
本发明采用以下技术方案：
一种车辆定速巡航控制方法，包括：
在车辆行驶中，需要定速巡航时，司机通过按键向VCU发出定速巡航请求，VCU采集当前加速踏板位置信息、制动踏板位置信息、整车状态是否在可运行状态信息、挡位开关位置信息，判断司机向VCU发送的定速巡航请求是否有效，如果当前车辆状态不满足定速巡航的设定条件，则不进行定速巡航；
如果当前车辆状态满足定速巡航的设定条件，则VCU记录当前车辆的速度、电动机转速、挡位信息，作为定速巡航的目标速度和目标转速；当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，VCU根据获取的目标速度，启动定速巡航。
所述当司机向VCU发出开始定速巡航的指令，启动定速巡航时，首先获取当前车速，对当前车速和目标速度进行对比，如果目标速度大于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢加速到目标速度后，进行定速巡航；如果目标速度小于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢减速到目标速度后，进行定速巡航。
所述VCU上连接有多挡变速箱，司机通过按键向VCU发出定速巡航请求时，VCU同时采集当前目标速度下多挡变速箱的目标挡位信息，启动定速巡航时，VCU采集多挡变速箱的挡位信息，通过判断多挡变速箱的挡位是否为设定巡航速度时的目标挡位，如果不是，首先进行挡位变换将挡位变换为目标挡位，然后再增加或减小电机转速使其达到目标车速。
所述定速巡航请求有效的设定条件为：加速踏板位置信息、制动踏板位置信息、整车状态是否在可运行状态信息、挡位开关位置信息分别满足：加速踏板开度有效、制动无效、整车处于可运行状态信息、挡位在前进挡。
所述定速巡航进行速度控制时，根据不同的电机控制方式通过电机转矩控制或者电机转速控制进行车速的定速。
电机为转矩控制的电机，此时通过电机转矩控制进行定速巡航时，以当前车速或者当前电机转速为反馈量，采用PI控制，将车速或者转速维持在恒定的速度；
或者
电机为对转矩环和转速环实时切换的电机，此时通过将电机转速控制在目标车速对应的转速，将车速或者转速控制在恒定的速度。
当车辆行驶在高速陡坡，电机无法完成恒定的车速巡航时，定速巡航自动退出，同时通过车辆上的组合仪表提醒用户切换到正常行驶模式。
所述车辆定速巡航的过程中，通过以下方式中的任一种进行定速巡航的退出：司机通过加速踏板改变速度、司机通过制动踏板进行制动、司机通过按键向VCU发送巡航取消指令、司机对挡位开关操作进行换挡，定速巡航退出时，如果司机没有向VCU发送取消定速巡航速度的指令，则下一次当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，使用上一次的定速巡航速度进行定速巡航。
在定速巡航进行中，司机通过按键向VCU发送定速巡航速度增的指令进行定速巡航速度的增加，或者司机通过按键向VCU发送定速巡航速度减的指令进行定速巡航速度的降低。
本发明的有益效果：1. 简化系统硬件，加速踏板不用增加位置固定装置，节省成本。系统不同记忆加速踏板位置，仅需要记忆车速及电机转速等信息就可以通过电机的转矩调整或转速调整实现定速巡航。
2. 控制方法简单，不用像传统燃油车一样精准的控制燃油喷射的量，通过整车控制器的转矩或转速请求就可以精准的控制电动机的转矩和转速输出。
3. 可以实现任何速度下的定速巡航，不仅可以在高速状态下进行定速巡航，还可以在低速状态下进行定速巡航，对一些工作在低车速下的特种工作车辆（如洒水车、洗扫车）可以在工作的时候大大缓解驾驶员的驾驶强度。
附图说明
图1为本发明的巡航系统框图。
图2为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种定速巡航的方法，它不需要在电子加速踏板上安装一个位置固定装置进行速度固定，节省了成本。同时，可对需要低速定速巡航的车辆进行定巡航。
如图1所示，本发明的方法的实现，是通过设置在车辆上的进行车辆数据采集和逻辑判断的VCU、以及与VCU进行信息交互的一系列按键实现的，VCU通过接收按键的信息，将请求的转速、转矩发送给电机，同时电机将自身的实时转速及输出转矩发送回VCU。
如图1所示，本发明中，VCU上连接有：
巡航速度设定按键+：用于通过此键，向VCU发送指令，请求进入定速巡航，并使VCU在接收到此按键的信息后获取定速巡航速度；同时还用于对定速巡航中的速度进行增加。
巡航速度设定按键-：用于对定速巡航中的速度进行减少。
巡航激活按键：用于在司机通过巡航速度设定按键+向VCU发送请求完成巡航目标速度设定后，再通过该按键激活，进入定速巡航。
巡航取消按键：用于司机通过该按键向VCU发出退出定速巡航的请求，同时用于通过两次按下该按键取消已经设定的定速巡航的速度。
多档位变速箱：在获取目标速度的同时获取目标档位，用于在激活定速巡航时，判定是否需要将当前挡位变换为目标档位，在进行加速或者减速达到目标车速。
同时，VCU还用于采集加速踏板开度、挡位开关、车速、制动踏板开度、多挡变速箱的变速箱信息，还向组合仪表发出显示信息，显示是否已经设定巡航速度或者定速巡航是否激活等信息。
如图2所示，本发明提供的车辆定速巡航控制方法，包括：
在车辆行驶中，需要定速巡航时，首先进行速度的设定，即司机通过巡航速度设定按键+向VCU发出定速巡航的速度设定请求，此时VCU采集当前加速踏板位置信息（即加速踏板当前开度信息）、制动踏板位置信息（即制动踏板开度信息）、整车状态是否在可运行状态信息（即整车是否为Ready状态）、挡位开关位置信息（即当前车辆的挡位信息），还可以获取挡位位置信息（当前多挡变速箱的挡位），然后根据这些信息判断司机向VCU发送的定速巡航速度设定请求是否有效，如果当前车辆状态不满足定速巡航速度设定的设定条件，则不进行定速巡航速度设定也无法激活定速巡航功能。如果当前车辆状态满足定速巡航的速度设定条件，则VCU记忆当前车辆的速度、电动机转速、挡位信息，并在组合仪表上显示定速巡航的速度已经设定，VCU以此时的车速和转速作为定速巡航的目标速度和目标转速；当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令并在一定时间（例如5s）内司机松开加速踏板（此时加速踏板开度为0）后，VCU根据获取的目标速度，启动定速巡航。
而上述的定速巡航速度设定请求有效的设定条件为满足以下所有的条件：（1）采集的加速踏板开度有效（加速踏板开度>0）；（2）制动踏板的制动无效；（3）整车处于可运行状态；（4）挡位在前进挡。假如不满足以上任一项的信息，则不允许进行定速巡航速度设定。
当司机向VCU发出定速巡航速度设定的请求、且定速巡航的速度请求有效，那么此时需要对定速巡航进行激活后，才能开始定速巡航。因此，司机通过定速巡航激活按键向VCU发出激活指令启动定速巡航时，首选获取当前车速，对当前车速和目标速度进行对比，如果目标速度大于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢加速到目标速度后，达到定速巡航的条件，进行定速巡航；如果目标速度小于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢减速到目标速度后，达到定速巡航的条件，进行定速巡航。在某些实施方式中，VCU上连接有多挡变速箱，此时，司机在通过按键向VCU发出定速巡航请求时，VCU同时采集当前目标速度下多挡变速箱的目标挡位信息，启动定速巡航时，VCU采集多挡变速箱的挡位信息，通过判断多挡变速箱的挡位是否为设定巡航速度时的目标挡位，如果不是，首先进行挡位变换将挡位变换为目标挡位，然后再增加或减小电机转速使其达到目标车速。
定速巡航激活请求有效的设定条件为满足一下所有条件：（1）采集的加速踏板开度为0；2）制动踏板的制动无效；（3）整车处于可运行状态信息；（4）挡位在前进挡。假如不满足以上任一项的信息，则不允许激活定速巡航。
由于不同的电机，控制方式具有电机转矩控制和电机转速控制，因此在定速巡航中进行速度控制时，可以根据不同的电机控制方式通过电机转矩控制或者电机转速控制进行车速的定速。
转矩控制定速巡航：对仅使用转矩环控制的电机采用转矩控制方式实现定速。转矩控制以车速或电机转速为控制反馈量，采用PI控制方式，实现在转速（车速）维持在一个恒定的数值，该恒定的数值为一个在小范围内变动的速度值
转速控制定速巡航：对转矩环和转速环可以实时切换的电机控制器，转速控制可以通过转速控制实现。通过将电机转速控制在目标车速对应的转速可以实现转速控制。
对缓坡来说转矩控制和转速控制可以实现在坡道上的定速巡航，对高速陡坡如果电机转矩无法完恒定的车速巡航将会退出定速巡航，并通过组合仪表向用户提示无法满足巡航速度，提示用户切换到正常行驶模式。
车辆定速巡航的过程中，通过以下方式中的任一种进行定速巡航的退出：司机通过加速踏板改变速度、司机通过制动踏板进行制动、司机通过按键向VCU发送巡航取消指令、司机对挡位开关操作进行换挡，定速巡航退出时，如果司机没有向VCU发送取消定速巡航速度的指令，则下一次当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，使用上一次的定速巡航速度进行定速巡航。
在定速巡航进行中，司机通过按键向VCU发送定速巡航速度增的指令进行定速巡航速度的增加，或者司机通过按键向VCU发送定速巡航速度减的指令进行定速巡航速度的降低。每次速度变化在1~2km/h。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于，包括：
在车辆行驶中，需要定速巡航时，司机通过按键向VCU发出定速巡航请求，VCU采集当前加速踏板位置信息、制动踏板位置信息、整车状态是否在可运行状态信息、挡位开关位置信息，判断司机向VCU发送的定速巡航请求是否有效，如果当前车辆状态不满足定速巡航的设定条件，则不进行定速巡航；
如果当前车辆状态满足定速巡航的设定条件，则VCU记录当前车辆的速度、电动机转速、挡位信息，作为定速巡航的目标速度和目标转速；当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，VCU根据获取的目标速度，启动定速巡航。
2.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：所述当司机向VCU发出开始定速巡航的指令，启动定速巡航时，首先获取当前车速，对当前车速和目标速度进行对比，如果目标速度大于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢加速到目标速度后，进行定速巡航；如果目标速度小于当前车速，则通过VCU请求电机缓慢减速到目标速度后，进行定速巡航。
3.根据权利要求2所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：所述VCU上连接有多挡变速箱，司机通过按键向VCU发出定速巡航请求时，VCU同时采集当前目标速度下多挡变速箱的目标挡位信息，启动定速巡航时，VCU采集多挡变速箱的挡位信息，通过判断多挡变速箱的挡位是否为设定巡航速度时的目标挡位，如果不是，首先进行挡位变换将挡位变换为目标挡位，然后再增加或减小电机转速使其达到目标车速。
4.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：所述定速巡航请求有效的设定条件为：加速踏板位置信息、制动踏板位置信息、整车状态是否在可运行状态信息、挡位开关位置信息分别满足：加速踏板开度有效、制动无效、整车处于可运行状态信息、挡位在前进挡。
5.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：所述定速巡航进行速度控制时，根据不同的电机控制方式通过电机转矩控制或者电机转速控制进行车速的定速。
6.根据权利要求4所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：
电机为转矩控制的电机，此时通过电机转矩控制进行定速巡航时，以当前车速或者当前电机转速为反馈量，采用PI控制，将车速或者转速维持在恒定的速度；
或者
电机为对转矩环和转速环实时切换的电机，此时通过将电机转速控制在目标车速对应的转速，将车速或者转速控制在恒定的速度。
7.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：当车辆行驶在高速陡坡，电机无法完成恒定的车速巡航时，定速巡航自动退出，同时通过车辆上的组合仪表提醒用户切换到正常行驶模式。
8.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：所述车辆定速巡航的过程中，通过以下方式中的任一种进行定速巡航的退出：司机通过加速踏板改变速度、司机通过制动踏板进行制动、司机通过按键向VCU发送巡航取消指令、司机对挡位开关操作进行换挡，定速巡航退出时，如果司机没有向VCU发送取消定速巡航速度的指令，则下一次当司机通过按键向VCU发出开始定速巡航的指令后，使用上一次的定速巡航速度进行定速巡航。
9.根据权利要求1所述的一种车辆定速巡航控制方法，其特征在于：在定速巡航进行中，司机通过按键向VCU发送定速巡航速度增的指令进行定速巡航速度的增加，或者司机通过按键向VCU发送定速巡航速度减的指令进行定速巡航速度的降低。
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