CN106904098B - 车速控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车速控制方法及系统，应用于电动汽车的定速巡航模式的减速控制，该车速控制方法包括：根据获取到的减速控制信号确定电动汽车的目标减速度；根据目标减速度和电动汽车的行驶阻力计算电动汽车的电机力矩；控制电动汽车的电机输出该电机力矩，以使电动汽车按照该目标减速度减速。本发明提出的车速控制方法能够在电动汽车定速巡航模式减速的过程中能够主动附加电机的回馈力矩，使电动汽车按照确定的减速度进行减速控制，最终使得电动汽车更快速到达需要减至的目标巡航车速。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，特别是涉及一种车速控制方法及系统。
背景技术
随着石油能源储备的日益紧缩，各国汽车制造商纷纷朝向新能源领域研究发展，其中，电动汽车为新能源领域研究发展的一大方向，电动汽车尚处于起步阶段，其系统功能可以很多引用传统汽车功能，如巡航功能、怠速功能。
目前，传统汽车巡航控制系统通过设定可以将车速稳定在一个固定的速度上，减轻了在长途驾驶中驾驶员为稳定车速而长时间踩在加速踏板上产生的驾驶疲劳，减少疲劳驾驶带来的安全隐患，且匀速行驶可以减少燃油的消耗。
但是传统汽车由于发动机的限制，在定速巡航过程中降低车速方面不能够主动附加阻力，传统电动汽车在定速巡航过程中降低车速方面也没能够提供附加阻力，均需要依靠行驶阻力来实现车速降低的控制，以致在降低车速过程中不能实现按照确定的减速度进行减速控制以及更快速到达需要减至的目标巡航车速。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车速控制方法，解决电动汽车在定速巡航模式降低车速的过程中无法按照确定的减速度进行减速控制的问题。
本发明的另一个目的在于提出一种车速控制系统。
为了实现上述目的，本发明一方面提出了一种车速控制方法，应用于电动汽车的定速巡航模式的减速控制，所述车速控制方法包括：
根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度；
根据所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
本发明通过根据获取到的减速控制信号以确定电动汽车的目标减速度，并计算出电动汽车需要输出的电机力矩大小，并控制电机输出该力矩，使得通过电机输出的电机力矩以及电动汽车的行驶阻力共同提供目标减速度进行减速控制，解决电动汽车在定速巡航模式减速的过程中无法按照确定的减速度进行减速控制的问题。
另外，根据本发明上述车速控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：
所述根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度的步骤包括：
当获取到所述减速控制信号持续时间大于第一预设时间时，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度，所述第一预设次数至少大于一次，所述第二预设次数大于所述第一预设次数。
进一步地，所述根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度的步骤还包括：
当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于或等于所述第二预设次数时，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度。
进一步地，所述控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速的步骤之后，所述车速控制方法还包括：
当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶。
进一步地，所述控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩的步骤包括：
判断所述电机力矩是否小于0；
当所述电机力矩小于0时，控制所述电机输出所述电机力矩。
本发明另一方面提出了一种车速控制系统，所述车速控制系统包括：
确定模块，用于根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度；
计算模块，用于根据所述确定模块确定的所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
输出模块，用于控制所述电动汽车的电机输出所述计算模块计算的所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
另外，根据本发明上述车速控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：
所述确定模块包括：
第一减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间大于第一预设时间时，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
第二减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度，所述第一预设次数至少大于一次，所述第二预设次数大于所述第一预设次数。
进一步地，所述确定模块还包括：
第三减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于或等于所述第二预设次数时，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度。
进一步地，所述车速控制系统还包括：
定速控制模块，用于当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述输出模块包括：
判断单元，用于判断所述电机力矩是否小于0；
输出单元，用于当所述判断单元判断到所述电机力矩小于0时，控制所述电机输出所述电机力矩。
附图说明
图1是本发明第一实施例提出的车速控制方法的流程图。
图2是本发明第二实施例提出的车速控制方法的流程图。
图3是本发明第一实施例提出的车速控制系统的结构框图。
图4是本发明第二实施例提出的车速控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
请参阅图1，为本发明第一实施例提出的车速控制方法的流程图，所述车速控制方法包括：
步骤S101，根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度；
在本实施例中，驾驶员驾驶电动汽车以一当前车速处于定速巡航模式下，且驾驶员没有脚踩电动汽车的制动踏板或者按键取消定速巡航模式，通过车速传感器检测获取到电动汽车的当前车速，并且检测在当前定速巡航模式下是否获取到减速控制信号，当驾驶员需要降低当前车速，且不想踩电动汽车的制动踏板退出定速巡航模式时，按下减速控制信号以对电动汽车进行减速，根据获取的驾驶员按下减速控制信号的方式(例如时间、次数)确定出电动汽车所需要的目标减速度，该目标减速度可以为系统预设好的，同时也可以为根据电动汽车的行驶状态而计算确定的。
步骤S102，根据所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
此时为电动汽车提供目标减速度的阻力包括电动汽车中电机输出的回馈力矩以及电动汽车行驶过程中的行驶阻力，其中回馈力矩为电机力矩为负值时的力矩，为电机提供反向牵引力，根据确定好的目标减速度和电动汽车的行驶阻力可计算出电动汽车为维持该目标减速度减速而需要输出的电机力矩大小。
步骤S103，控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
本实施例中，通过计算出维持该目标减速度需要的电机力矩值，并控制电机输出该电机力矩值，以使电动汽车按照该确定的目标减速度进行减速行驶，使得电动汽车在定速巡航模式下的减速过程中能够实现按照确定的目标减速度进行减速控制。
请查阅图2，为本发明第二实施例提出的车速控制方法的流程图，所述车速控制方法包括：
步骤S111，判断获取到所述减速控制信号持续时间是否大于第一预设时间；
当获取到所述减速控制信号持续时间是否大于第一预设时间时，执行步骤S112，否则执行步骤S113；
其中，根据获取到的减速控制信号持续时间的长短确定电动汽车减速控制相对应的目标减速度判断方法。
步骤S112，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
其中，当驾驶员需要较大的减速时，长按了减速控制信号，即当获取到的减速控制信号的持续的时间大于第一预设时间时，此时确定预设的第一减速度为该电动汽车的目标减速度，其中第一预设时间和预设的第一减速度由电动汽车制造商经过反复实验得出的最优解，可以理解的，该第一预设时间和预设的第一减速度不为一定值，不同制造商生产的不同电动汽车所确定的第一预设时间和预设的第一减速度不一定相同。
步骤S113，判断连续获取到所述减速控制信号的时间间隔是否小于第二预设时间；
当连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间时，执行步骤S114，否则，执行步骤S122；
其中，当驾驶员需要较小的减速或确定目标巡航车速的减速控制时，短按了减速控制信号，即当获取到的减速控制信号的持续的时间小于或等于第一预设时间时，此时每获取到一次减速控制信号时，电动汽车所要减速到达的目标巡航车速减少一速度差值。
步骤S114，判断获取到所述减速控制信号的次数是否大于第一预设次数；
其中，第一预设次数至少大于一次；
当获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数时，执行步骤S115；
当获取到的减速控制信号的持续的时间小于或等于第一预设时间，且连续获取到减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间时，判断获取到减速控制信号的次数是否大于第一预设次数，当获取到减速控制信号的次数小于第一预设次数时，通过获取到减速控制信号的次数确定出目标巡航车速，此时可以确定需要减少的速度较小，因此只通过电动汽车的行驶阻力即可减速到目标巡航车速并进入匀速行驶，不需要再通过电机提供回馈力矩，从而实现节约能源，其中第一预设次数至少大于一次。
步骤S115，判断获取到所述减速控制信号的次数是否小于第二预设次数；
其中，第二预设次数大于第一预设次数；
当获取到所述减速控制信号的次数小于所述第二预设次数时，执行步骤S116，否则执行步骤S117。
步骤S116，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
当获取到的减速控制信号的持续的时间小于或等于第一预设时间，且连续获取到减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，通过获取到减速控制信号的次数确定出目标巡航车速，此时需要减速到的目标巡航车速与获取减速控制信号前车速传感器检测的当前车速相差不大，均可以通过在第三预设时间内减速到目标巡航车速，此时通过匀变速计算公式根据确定出的当前车速、目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并将该第二减速度作为电动汽车的目标减速度。
步骤S117，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
当获取到的减速控制信号的持续的时间小于或等于第一预设时间，且连续获取到减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到减速控制信号的次数大于或等于第二预设次数时，通过获取到减速控制信号的次数确定出目标巡航车速，此时需要减速到的目标巡航车速与获取减速控制信号前的当前车速相差较大，若通过在第三预设时间内减速到目标巡航车速时，则减速度较大，减速过程较急，驾驶体验不佳，因此通过一预设的第三减速度作为电动汽车的目标减速度，使其较平顺的减速到确定的目标巡航车速。
步骤S118，根据所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
此时根据获取到的减速控制信号确定的目标减速度和电动汽车的行驶阻力计算出电动汽车为维持该目标减速度减速而需要输出的电机力矩大小；
该电机力矩的计算公式为：
F电机＝M*a-F阻力
其中，F电机为电机力矩，M为电动汽车的整备质量，a为目标减速度，F阻力为电动汽车的行驶阻力；
其中，电动汽车的行驶阻力的计算公式为：
其中，f0、f1和f4为滚动阻力系数，v为电动汽车的行驶速度，CD为空气阻力系数，A为迎风面积，ρ为空气密度，M为电动汽车的整备质量，g为重力加速度。
步骤S119，判断所述电机力矩是否小于0；
当所述电机力矩小于0时执行步骤S120；
其中，电机力矩的计算公式中，电动汽车的行驶阻力为负值，为电动汽车进行减速提供一阻力，目标减速度也为负值，则通过计算，电机力矩的值可能大于0或小于0，当大于0时，则通过行驶阻力提供的减速度已经大于目标减速度，此时需要电机输出电机力矩提供牵引力以达到目标减速度，因此不必要输出电机力矩，以节约能源。
步骤S120，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速；
其中，当电机力矩小于0时，此时输出回馈力矩为电动汽车提供附加阻力，通过电机的回馈力矩以及电动汽车的行驶阻力一同提供电动汽车减速所需的目标减速度。
步骤S121，当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶。
其中，当驾驶员确定达到需要的目标车速时，退按减速控制信号，即当未获取到减速控制信号时，其中分两种情况；
第一种情况，当获取到的减速控制信号的持续时间大于第一预设时间时，电动汽车一直以第一减速度减速行驶，当退出减速控制信号时，以退出减速控制信号时的车速作为目标巡航车速，并进入匀速行驶；
第二种情况，当获取到的减速控制信号的持续时间小于或等于第一预设时间时，通过获取到减速控制信号的次数确定目标巡航车速，当退出减速控制信号，电动汽车减速到达目标巡航车速时进入匀速行驶；
此时进入匀速行驶的目标减速度为0，通过目标减速度的计算公式可以计算出为维持该匀速行驶所需要输出的电机力矩，并控制电机输出该电机力矩，使得电动汽车在巡航模式下减速到目标巡航车速后再次匀速行驶。
步骤S122，根据目标巡航车速计算目标减速度为0时所述电动汽车的电机力矩，并控制电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车直接减速到目标巡航车速进入匀速行驶；
其中，当获取到的减速控制信号的持续的时间小于或等于第一预设时间，且连续获取到减速控制信号的时间间隔大于或等于第二预设时间时，可以直接根据确定的目标巡航车速以及电动汽车的行驶阻力计算目标减速度为0时的电机力矩，并控制电机输出该电机力矩，使电动汽车直接减速到目标巡航车速进入匀速行驶。
请参阅图3，为本发明第一实施例提出的车速控制系统的结构框图，所述车速控制系统100包括：
确定模块101，用于根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度。
计算模块102，用于根据所述确定模块101确定的所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩。
输出模块103，用于控制所述电动汽车的电机输出所述计算模块102计算的所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
请参阅图4，为本发明第二实施例提出的车速控制系统的结构框图，所述车速控制系统110包括：
确定模块111，用于根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度。
计算模块112，用于根据所述确定模块111确定的所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩。
输出模块113，用于控制所述电动汽车的电机输出所述计算模块112计算的所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速
定速控制模块114，用于当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶
其中，确定模块111包括：
第一减速度确定单元1111，用于当获取到所述减速控制信号持续时间大于第一预设时间时，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
第二减速度确定单元1112，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度，所述第一预设次数至少大于一次，所述第二预设次数大于所述第一预设次数；
第三减速度确定单元1113，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于或等于所述第二预设次数时，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度。
其中，输出模块113包括：
判断单元1131，用于判断所述电机力矩是否小于0；
输出单元1132，用于当所述判断单元1121判断到所述电机力矩小于0时，控制所述电机输出所述电机力矩。
本发明实施例提出的车速控制系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种车速控制方法，应用于电动汽车的定速巡航模式的减速控制，其特征在于，所述车速控制方法包括：
根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度；
当获取到所述减速控制信号持续时间大于第一预设时间时，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；
当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度，所述第一预设次数至少大于一次，所述第二预设次数大于所述第一预设次数；
根据所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
2.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，所述根据获取到的减速控制信号确定所述电动汽车的目标减速度的步骤还包括：
当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于或等于所述第二预设次数时，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度。
3.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，所述控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速的步骤之后，所述车速控制方法还包括：
当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶。
4.根据权利要求1所述的车速控制方法，其特征在于，所述控制所述电动汽车的电机输出所述电机力矩的步骤包括：
判断所述电机力矩是否小于0；
当所述电机力矩小于0时，控制所述电机输出所述电机力矩。
5.一种车速控制系统，其特征在于，所述车速控制系统包括：
确定模块，用于根据获取到的减速控制信号确定电动汽车的目标减速度；所述确定模块包括：第一减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间大于第一预设时间时，以预设的第一减速度作为所述电动汽车的目标减速度；第二减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于第一预设次数且小于第二预设次数时，根据获取所述减速控制信号前的速度和目标巡航车速以及第三预设时间计算出第二减速度，并以所述第二减速度作为所述电动汽车的目标减速度，所述第一预设次数至少大于一次，所述第二预设次数大于所述第一预设次数；
计算模块，用于根据所述确定模块确定的所述目标减速度和所述电动汽车的行驶阻力计算所述电动汽车的电机力矩；
输出模块，用于控制所述电动汽车的电机输出所述计算模块计算的所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标减速度减速。
6.根据权利要求5所述的车速控制系统，其特征在于，所述确定模块还包括：
第三减速度确定单元，用于当获取到所述减速控制信号持续时间小于或等于所述第一预设时间，且连续获取到所述减速控制信号的时间间隔小于所述第二预设时间，且获取到所述减速控制信号的次数大于或等于所述第二预设次数时，以预设的第三减速度作为所述电动汽车的目标减速度。
7.根据权利要求5所述的车速控制系统，其特征在于，所述车速控制系统还包括：
定速控制模块，用于当所述电动汽车的车速达到目标巡航车速时，以所述目标减速度为0计算所述电机力矩，控制所述电机输出所述电机力矩，以使所述电动汽车按照所述目标巡航车速匀速行驶。
8.根据权利要求5所述的车速控制系统，其特征在于，所述输出模块包括：
判断单元，用于判断所述电机力矩是否小于0；
输出单元，用于当所述判断单元判断到所述电机力矩小于0时，控制所述电机输出所述电机力矩。
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