CN108162798A - 驻坡和蠕行的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驻坡和蠕行的控制方法，涉及电动汽车控制领域。应用于电动汽车，所述方法包括首先通过整车控制器获取电动汽车的当前状态信息，然后基于获取的当前状态信息判断电动汽车是否处于驻坡和蠕行模型，最后在为是时，整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致。本发明提供的驻坡和蠕行的控制方法能够取得更好的控制效果。

Description

驻坡和蠕行的控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，具体而言，涉及一种驻坡和蠕行的控制方法。

背景技术

随时社会的发展，环境污染和石油匮乏的问题也越来越严重，而电动汽车作为能同时解决上述两个问题的发现，其需求量也越来越大，因此，人们对于电动汽车的要求也越来越高，可以理解的，在电动汽车起步时，司机会先松开刹车，然后再踩油门，在这两个动作之间，会存在一个时间差，在这段时间内，车辆属于无刹车无油门状态，车辆可能会滑动，造成溜坡。

但是现有的驻坡和蠕行的控制方法，没有根据电动汽车的状态进行不同的控制，控制方式不灵活，并且控制效果不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种驻坡和蠕行的控制方法，以取得更好的控制效果。

本发明实施例提供了一种驻坡和蠕行的控制方法，应用于电动汽车，所述方法包括：整车控制器获取所述电动汽车的当前状态信息；所述整车控制器基于所述当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式；在为是时，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使所述电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致。

在本发明较佳的实施例中，当所述电动汽车处于启动默认模式时，所述电动汽车的当前电机转速为第一转速，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以以使所述电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致，包括：所述整车控制器按第一预设规则发送第一扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第一转速转换至第二转速；所述整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第二转速转换至所述目标转速。

在本发明较佳的实施例中，上述整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第二转速转换至所述目标转速之后，还包括：所述整车控制器按第三预设规则发送第三扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速保持所述目标转速。

在本发明较佳的实施例中，上述第一预设规则对应第一预设PI控制参数，所述第二预设规则对应第二预设PI控制参数，所述第三预设规则对应第三预设PI控制参数，所述第一预设PI控制参数、所述第二预设PI控制参数以及所述第三预设PI控制参数均不相同。

在本发明较佳的实施例中，当所述当前状态信息包括当前电机转速时，所述整车控制器基于所述当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式，包括：所述整车控制器判断所述当前电机转速与所述目标转速是否满足预设条件；在为是时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于驻坡和蠕行模式。

在本发明较佳的实施例中，当所述当前状态信息还包括当前档位时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于驻坡和蠕行模式，包括：当所述当前档位为D档时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于前进档驻坡和蠕行模式；或当所述当前档位为R档时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于倒退档驻坡和蠕行模式。

在本发明较佳的实施例中，上述方法，还包括：当检测到加速踏板信号时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于运动模式；或当检测到刹车信号或空档信号时，所述电动汽车处于所述默认模式。

在本发明较佳的实施例中，上述整车控制器控制所述电动汽车处于运动模式，包括：当所述当前档位位于D档时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于前进模式；或当所述当前档位位于R档时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于倒档模式。

在本发明较佳的实施例中，上述第二转速的值为零。

在本发明较佳的实施例中，当所述电动汽车处于前进档驻坡和蠕行模式时，所述第一转速的值小于零，档所述电动汽车处于倒退档驻坡和蠕行模式时，所述第一转速的值大于零。

与现有技术相比，本发明各实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法首先通过整车控制器获取电动汽车的当前状态信息，然后基于获取的当前状态信息判断电动汽车是否处于驻坡和蠕行模型，最后在为是时，整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致，从而能够取得更好的控制效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明第一实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法的步骤S120的流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法的步骤S122的流程示意图；

图4示出了本发明实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法的步骤S130的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参照图1，图1是本发明第一实施例提供的一种驻坡和蠕行的控制方法的流程示意图。下面将对图1所示的流程进行详细阐述，所述方法应用于电动汽车，所述方法包括：

步骤S110：整车控制器获取所述电动汽车的当前状态信息。

在本实施例中，电动汽车的整车控制器VCU(vehicle control unit)在开发的过程中，在应用层控制策略设计方面，采用模块化、平台化的开发方法，如对于高压上下电管理、扭矩管理、附件控制、状态监控和显示、档位管理、故障诊断及处理等模块采用模块化、平台化开发方式，提高开发效率，并且有利于对各功能模块进行深入的功能开发与管理。

同时，在本实施例中，整车控制器获取电动汽车的当前状态信息，其中，所述当前状态信息可以但不限于包括当前刹车信号、当前驻车信号、当前加速踏板信号、当前档位以及当前电机转速等。

步骤S120：所述整车控制器基于所述当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式。

进一步的，所述整车控制器在获取电动汽车的当前状态信息后，基于获取的当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式，可以理解的，所述整车控制器可以根据当前刹车信号、当前驻车信号、当前加速踏板信号、当前档位以及当前电机转速等信息判断电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式。

请参照图2，图2示出了本发明第一实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法的步骤S120的流程示意图。下面将针对图2所示的流程进行阐述，所述方法包括：

步骤S121：所述整车控制器判断所述当前电机转速与所述目标转速是否满足预设条件。

具体的，在本实施例中，预先设置有一定值的转速，将该转速作为目标转速，其中，所述目标转速为使电动汽车处于驻坡和蠕行模式的电机转速，因此，所述整车控制器判断当前电机转速与目标转速之间是否满足预设条件，作为一种方式，所述预设条件可以为当前电机转速与目标转速之间的差值在预设区间。

步骤S122；在为是时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于驻坡和蠕行模式。

可以理解的，当前电机转速与目标转速之间满足预设条件时，整车控制器可以判定该电动汽车处于驻坡和蠕行模式。

步骤S130：在为是时，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使所述电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致。

在本实施例中，在判断电动汽车处于驻坡和蠕行模式时，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致。

需要说明的是，在本实施例中，所述整车控制器在蠕行和驻坡功能的开发过程中，采用分阶段PI控制算法进行扭矩控制与管理，将分阶段PI控制算法对应分阶段的预设规则进行控制。具体的，将蠕行和驻坡功能分为三个阶段，分别是强动力模式、中动力模式和弱动力模式。在三个阶段中，整车控制器发出的电机扭矩控制方式是根据转速差的PI控制方式，即根据当前电机转速与目标转速之间的差值的PI控制方式，三种模式的差别在于每个阶段的PI参数不同。

强动力模式是为了应对在坡道溜坡时的驻坡和蠕行扭矩控制；中动力模式是为了电机转速已经大于0且小于目标转速时的扭矩控制；弱动力模式是当电机转速已经超过目标转速时的扭矩控制，从而通过按着分阶段PI的扭矩控制规则，可以取得较好的控制效果。

请参照图4，图4示出了本发明第一实施例提供的驻坡和蠕行控制方法的流程示意图。下面将针对图4所示的流程进行阐述，所述方法包括：

步骤S131：所述整车控制器按第一预设规则发送第一扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第一转速转换至第二转速。

具体的，当电动汽车处于启动默认状态时，所述电动汽车的当前电机转速为第一转速，然后整车控制器按第一预设规则发送第一扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速从第一转速转换至第二转速，可以理解的，此时，第一预设规则对应第一预设PI控制参数。在本实施例中，所述第二转速的转速值为零。

步骤S132：所述整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第二转速转换至所述目标转速。

进一步的，当前电机转速从第一转速转换至第二转速后，整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速从第二转速转换至目标转速，可以理解的，此时，第二预设规则对应第二预设PI参数，其中，第一预设PI参数和第二预设PI参数不相同。

步骤S133：所述整车控制器按第三预设规则发送第三扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速保持所述目标转速。

进一步的，当电机转速从第二转速转换至目标转速后，整车控制器按第三预设规则发送第三扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速保持目标转速，保证驻坡和蠕行模式的效果，可以理解的，此时，第三预设规则对应第三预设PI参数，其中，第一预设PI参数、第二预设PI参数以及第三预设PI参数均不相同。

具体的，可以理解的，驻坡和蠕行分别前进档驻坡和蠕行和倒退档驻坡和蠕行，下面分情况进行说明：

前进档驻坡和蠕行：

在本实施例中，前进档驻坡和蠕行需要首先考虑车辆是否处于坡道，驾驶员制动踏板缓慢松开时，车辆发生后溜的趋势。其判断条件为：有刹车信号、没有驻车信号、没有加速踏板信号、处于D档、检测到当前电机转速为负值且小于一定值MortorSpeedGate_S(如-20rpm)，这时，整车控制器需要给电机控制器发送正向驱动控制指令，同时发送扭矩命令MortorTorque＝K1*(-MortorSpeed)-MortorSpeedGate_S，防止在这个过程中发生溜坡。

当处于平路起步或没有刹车信号时，进入蠕行和驻坡模式：

整车控制器判断电动汽车是否进入前进驻坡模式：当电动汽车处于启动默认状态时，判断条件为：无刹车信号、没有驻车信号、没有加速踏板信号、处于D档且当前电机转速小于目标转速MortorSpeedGate，或者当车处于坡道，但没有刹车信号。

可以理解的，蠕行和驻坡分为三个阶段，默认阶段为车辆发生后溜(即电机有负转速)，当电机转速大于0时，进入第二阶段；当电机转速超过目标转速时，进入第三阶段，三个阶段的PI参数的不同，会影响扭矩输出的大小。

具体的，在默认阶段，扭矩采取PI控制方式，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate-MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P1*delta_V+I*sum_V。

需要注意的是，当sum_V＞6000，sum_V＝6000。

当当前电机转速大于0时，进入第二阶段，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate-MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P2*delta_V+I*sum_V。

需要注意的是，当sum_V＞6000，sum_V＝6000。

当当前电机转速大于目标转速时，进入第三阶段，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate-MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P3*delta_V+I*sum_V。

需要注意的是，P3一般设置为0，因此不会出现负扭矩命令情况；当sum_V为0时，sum_V＝0。

进一步的，在驻坡和蠕行模式下，当检测到加速踏板信号，则进入前进模式，当检测到刹车信号或空档信号，进入默认模式。

倒退档驻坡和蠕行：

在本实施例中，倒退档驻坡和蠕行需要首先考虑车辆是否处于坡道，驾驶员制动踏板缓慢松开时，车辆发生前溜的趋势。其判断条件为：有刹车信号、没有驻车信号、没有加速踏板信号、处于R档、检测到当前电机转速为正值且大于一定值MortorSpeedGate_S(如20rpm)，这时，整车控制器需要给电机控制器发送反向驱动控制指令，同时发送扭矩命令(MortorTorque＝K3*MortorSpeed-MortorSpeedGate_S)，防止在这个过程中发生溜坡。

当处于平路起步或没有刹车信号时，进入蠕行和驻坡模式：

整车控制器判断电动汽车是否进入倒退驻坡模式：当电动汽车处于启动默认状态时，判断条件为：无刹车信号、没有驻车信号、没有加速踏板信号、处于R档且当前电机转速小于目标转速(如6km/h)，或者当车处于坡道，但没有刹车信号。

可以理解的，蠕行和驻坡分为三个阶段，默认阶段为车辆发生后溜(即电机有负转速)，当电机转速小于0时，进入第二阶段；当电机转速超过目标转速时，进入第三阶段，三个阶段的PI参数的不同，会影响扭矩输出的大小。

具体的，在默认阶段，扭矩采取PI控制方式，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate_R+MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P1_R*delta_V+I_R*sum_V。

需要注意的是，当sum_V＞6000，sum_V＝6000。

当当前电机转速大于0时，进入第二阶段，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate_R+MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P2_R*delta_V+I_R*sum_V。

需要注意的是，当sum_V＞6000，sum_V＝6000。

当当前电机转速大于目标转速时，进入第三阶段，具体扭矩计算方式如下：

delta_V＝0.02*(MortorSpeedGate+MotorSpeed)；

sum_V＝sum_V+delta_V；

MotorTorque＝P3*delta_V+I*sum_V。

需要注意的是，P3一般设置为0，因此不会出现负扭矩命令情况；当sum_V为0时，sum_V＝0。

进一步的，在驻坡和蠕行模式下，当检测到加速踏板信号，则进入倒退档模式，当检测到刹车信号或空档信号，进入默认模式。

本发明第一实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法首先通过整车控制器获取电动汽车的当前状态信息，然后基于获取的当前状态信息判断电动汽车是否处于驻坡和蠕行模型，最后在为是时，整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致，从而能够取得更好的控制效果。

综上所述，本发明实施例提供的驻坡和蠕行的控制方法首先通过整车控制器获取电动汽车的当前状态信息，然后基于获取的当前状态信息判断电动汽车是否处于驻坡和蠕行模型，最后在为是时，整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致，从而能够取得更好的控制效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种驻坡和蠕行的控制方法，其特征在于，应用于电动汽车，所述方法包括：

整车控制器获取所述电动汽车的当前状态信息；

所述整车控制器基于所述当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式；

在为是时，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以使所述电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述电动汽车处于启动默认模式时，所述电动汽车的当前电机转速为第一转速，所述整车控制器按预设规则发送扭矩命令至电机控制器，以以使所述电机控制器控制当前电机转速与目标转速一致，包括：

所述整车控制器按第一预设规则发送第一扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第一转速转换至第二转速；

所述整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第二转速转换至所述目标转速。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述整车控制器按第二预设规则发送第二扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速从所述第二转速转换至所述目标转速之后，还包括：

所述整车控制器按第三预设规则发送第三扭矩命令至所述电机控制器，以使所述电机控制器控制所述当前电机转速保持所述目标转速。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设规则对应第一预设PI控制参数，所述第二预设规则对应第二预设PI控制参数，所述第三预设规则对应第三预设PI控制参数，所述第一预设PI控制参数、所述第二预设PI控制参数以及所述第三预设PI控制参数均不相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述当前状态信息包括当前电机转速时，所述整车控制器基于所述当前状态信息判断所述电动汽车是否处于驻坡和蠕行模式，包括：

所述整车控制器判断所述当前电机转速与所述目标转速是否满足预设条件；

在为是时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于驻坡和蠕行模式。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述当前状态信息还包括当前档位时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于驻坡和蠕行模式，包括：

当所述当前档位为D档时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于前进档驻坡和蠕行模式；或

当所述当前档位为R档时，所述整车控制器基于所述当前电机转速判定所述电动汽车处于倒退档驻坡和蠕行模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

当检测到加速踏板信号时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于运动模式；或

当检测到刹车信号或空档信号时，所述电动汽车处于所述默认模式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述整车控制器控制所述电动汽车处于运动模式，包括：

当所述当前档位位于D档时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于前进模式；或

当所述当前档位位于R档时，所述整车控制器控制所述电动汽车处于倒档模式。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二转速的值为零。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述电动汽车处于前进档驻坡和蠕行模式时，所述第一转速的值小于零，档所述电动汽车处于倒退档驻坡和蠕行模式时，所述第一转速的值大于零。