CN109017441B - 一种新能源汽车自适应坡道控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车自适应坡道控制方法,包括:通过获取当前道路的坡度信息并结合油门踏板开度、制动踏板开度及档位信息进行判断,当满足设定条件时,进入ARS防溜坡控制模式;在ARS防溜坡控制模式下对电机驱动进行经济性控制,通过检测的坡度值、油门踏板信号和整车参数计算以最大加速度jmax行驶所需克服的驱动阻力,并增加一定的裕量θ来作为驱动电机在当前坡度下的最大输出外特性曲线;再根据当前驱动电机转速和油门踏板开度,计算出驱动电机对应的扭矩需求。可以有效的防止新能源客车在坡道上溜坡的事件发生,还能够根据当前的坡度动态的调节驱动电机的扭矩输出上限,在保证新能源客车动力性的同时,提高经济性。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车坡道控制技术领域,具体地涉及一种新能源汽车自适应坡道控制方法。
背景技术
近年来,随着世界范围内能源危机和环境污染问题的日益严重,人们对汽车节能减排的要求也逐渐提高。新能源汽车以其低噪声、无污染、能量来源多样化、能量效率高的特点受到了人们越来越多的关注,从而推动了新能源汽车的加速发展。
但是目前采用电机驱动的新能源汽车中,如果车辆配置中没有坡度传感器或牵引力控制系统,则新能源汽车在坡道上起步时出现倒溜的现象较为严重,而且倒溜距离过长时容易与后车发生碰撞事故。
目前的解决方法也很多,如通过ESP系统稳定车辆;也有通过电机调速使车辆在坡上保持零转速,方式多种多样;此外对于山区或长上下坡的路况,很多时候新能源客车的驱动电机后备功率(扭矩)有很大富余,以至于其常运行于大扭矩、低效率区,致使电耗也是难以解决的问题。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明的目的是提供一种新能源汽车自适应坡道控制方法,解决新能源客车在坡道上溜坡和提高山路地区经济性的问题。
本发明的技术方案是:
一种新能源汽车自适应坡道控制方法,包括以下步骤:
S01:通过获取当前道路的坡度信息并结合油门踏板开度、制动踏板开度及档位信息进行判断,当满足设定条件时,进入ARS防溜坡控制模式;
S02:在ARS防溜坡控制模式下对电机驱动进行经济性控制,通过检测的坡度值、油门踏板信号和整车参数计算以最大加速度jmax行驶所需克服的驱动阻力,并增加一定的裕量θ来作为驱动电机在当前坡度下的最大输出外特性曲线;再根据当前驱动电机转速和油门踏板开度,计算出驱动电机对应的扭矩需求。
优选的技术方案中,所述整车参数包括整车质量、滚组系数、迎风面积。
优选的技术方案中,在最大扭矩限制的计算中,首先标定加速度上限值jmax,其次整车质量为整车满载质量。
优选的技术方案中,在驱动电机需求扭矩的计算中,根据油门踏板信号从0-jmax中线性插值计算出加速度。
优选的技术方案中,所述设定条件为:
上坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β0,在倒档下检测到制动踏板开度超过β1;解除ARS防溜坡控制模式的条件为:前进档下,油门踏板开度超过γ0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于0;在空档情况下,始终保持处于ARS防溜坡控制模式;
下坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β1,在倒档下检测到制动踏板开度超过β0;解除ARS防溜坡控制模式的条件为:前进档下,油门踏板开度超过0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于γ1;在空档情况下,始终保持处于ARS防溜坡控制模式。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
可以有效的防止新能源客车在坡道上溜坡的事件发生,避免不必要的碰撞甚至安全事故,同时也能够根据当前的坡度动态的调节驱动电机的扭矩输出上限,在保证新能源客车动力性的同时,提高经济性。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明新能源汽车自适应坡道控制方法流程图;
图2是本发明ARS控制流程图;
图3是ARS经济性控制计算框图;
图4是油门踏板开度-加速度插值曲线;
图5是ARS经济性模式扭矩限制曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例:
如图1所示,一种新能源汽车自适应坡道控制方法,包括以下步骤:
S01:通过获取当前道路的坡度信息并结合油门踏板开度、制动踏板开度及档位信息进行判断,当满足设定条件时,进入ARS防溜坡控制模式;
S02:在ARS防溜坡控制模式下对电机驱动进行经济性控制。
本发明的坡度传感器水平安装于车身上。
首先防溜坡控制是通过获取当前道路的坡度信息发给整车控制器并结合油门踏板开度、制动踏板开度及档位信息做综合判断,当条件符合要求时,则进入ARS防溜坡控制模块,如图2所示,具体控制方法如下:
1)标定允许进入ARS的坡度为α0,同时坡度大于α0时定义为上坡,当坡度小于-α0时定义为下坡,标定制动踏板开度β0,β1,标定油门踏板开度γ0,γ1;
2)根据坡道传感器上传的坡道信息,判断当前的坡度是否有必要进入ARS控制模块,当坡度α>α0,转入3),上坡控制;当α<-α0,转入4),下坡控制;当|α|≤α0,正常坡度,无需进入ARS;
3)上坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β0,在倒档下检测到制动踏板开度超过β1;解除ARS防溜坡控制模式的动作为:前进档下,油门踏板开度超过γ0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于0;在空档情况下,需始终保持处于ARS防溜坡模式;
4)下坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β1,在倒档下检测到制动踏板开度超过β0;解除ARS防溜坡控制模式的动作为:前进档下,油门踏板开度超过0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于γ1;在空档情况下,依然需始终保持处于ARS防溜坡模式;
5)优选的ARS防溜坡控制是通过ASR系统的制动压力调节器实现驻坡功能。
ARS防溜坡控制的描述如下:当客车运行在坡道上时,实时检测档位、制动踏板、油门踏板信息。当上坡驱动时,踩下制动踏板至踏板深度达到β0,此时进入ARS防溜坡模式,ARS控制通过ASR系统的制动压力调节器实现制动至停车;若此时不切换档位,当油门踏板踩至γ0以上,退出ARS防溜坡模式,转入正常驱动;若此时切换档位至空档,则保持在ARS防溜坡模式;若切换至倒档,当一踩下油门踏板便退出ARS防溜坡模式,再次踩下制动踏板至踏板深度达到β1时再次进入ARS防溜坡模式。
下坡时,当前档位为前进档,踩下制动踏板至踏板深度达到β1,进入ARS防溜坡模式,若此时不切换档位,再次踩下油门踏板时,即油门踏板深度大于0时退出ARS防溜坡控制;若此时切换至空档,则保持ARS防溜坡控制模式;若切换至倒档,则当踩下油门踏板至踏板深度达到γ1时退出ARS防溜坡控制,在倒档下再次进入ARS防溜坡控制模式的动作为,再次踩下制动踏板至踏板深度达到β0。
ARS模式下的电机驱动的经济性控制,经济性工作模式的控制方法如图5所示,图中是电机典型的效率Map,在电机低速大扭矩区效率较低,正常模式下爬坡常使电机工作在这个区域,而ARS经济性控制方法会合理权衡动力性与经济性。
如图3所示,当检测到坡度|α|>α0,便进入ARS经济性驱动模式来权衡动力性与经济性。通过坡度传感器反馈的坡度值,结合整车参数:如整车质量、滚组系数、迎风面积等等,估算在此坡道上以最大加速度jmax行驶所需克服的驱动阻力,最大加速度jmax通过标定得到,并增加一定的裕量θ来作为驱动电机在当前坡度下的最大输出外特性曲线;再根据当前驱动电机转速和油门踏板开度,计算出驱动电机对应的扭矩需求。
最大扭矩限制的计算中,首先标定加速度上限值jmax,其次整车质量优选整车满载质量;
驱动电机需求扭矩的计算中,加速度依据油门踏板信号从0-jmax中线性插值计算出来。
如图5中a、b、c为不同坡度下限制的最大输出外特性曲线。再根据油门踏板开度和图4对应的曲线线性插值出当前踏板开度所需加速度,从而计算出驱动电机当前转速下的扭矩需求。以此通过对扭矩的限制,使驱动电机在保证动力性的前提下,避免工作在低效率区。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (2)
1.一种新能源汽车自适应坡道控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01:通过获取当前道路的坡度信息并结合油门踏板开度、制动踏板开度及档位信息进行判断,当满足设定条件时,进入ARS防溜坡控制模式;
S02:在ARS防溜坡控制模式下对电机驱动进行经济性控制,通过检测的坡度值、油门踏板信号和整车参数计算以最大加速度jmax行驶所需克服的驱动阻力,并增加一定的裕量θ来作为驱动电机在当前坡度下的最大输出外特性曲线;再根据当前驱动电机转速和油门踏板开度,计算出驱动电机对应的扭矩需求;在最大扭矩限制的计算中,首先标定加速度上限值jmax,其次整车质量为整车满载质量;在驱动电机需求扭矩的计算中,根据油门踏板信号从0-jmax中线性插值计算出加速度;
具体控制方法如下:
1)标定允许进入ARS的坡度为α0,同时坡度大于α0时定义为上坡,当坡度小于-α0时定义为下坡,标定制动踏板开度β0,β1,标定油门踏板开度γ0,γ1;
2)根据坡道传感器上传的坡道信息,判断当前的坡度是否有必要进入ARS控制模块,当坡度α>α0,转入3),上坡控制;当α<-α0,转入4),下坡控制;当|α|≤α0,正常坡度,无需进入ARS;
3)上坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β0,在倒档下检测到制动踏板开度超过β1;解除ARS防溜坡控制模式的动作为:前进档下,油门踏板开度超过γ0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于0;在空档情况下,需始终保持处于ARS防溜坡模式;
4)下坡时,进入ARS防溜坡控制模式的条件为:在前进档下检测到制动踏板开度超过β1,在倒档下检测到制动踏板开度超过β0;解除ARS防溜坡控制模式的动作为:前进档下,油门踏板开度超过0,倒档下,检测到有油门踏板开度大于γ1;在空档情况下,依然需始终保持处于ARS防溜坡模式;
5)ARS防溜坡控制是通过ASR系统的制动压力调节器实现驻坡功能。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车自适应坡道控制方法,其特征在于,所述整车参数包括整车质量、滚阻系数、迎风面积。
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