CN109050532A - 一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统及控制方法,控制系统由信息采集处理模块、巡航状态机模块和巡航控制模块三部分组成:信息采集处理模块负责巡航按键信号及各种信号的识别处理;巡航状态机模块负责以定速巡航按键和车辆的一些信息作为信号输入,通过状态机的转移条件和限定条件,输出车辆的需求信号;巡航控制模块负责通过定速巡航需求车速和采集的当前车速作闭环控制,进而得到加速或减速信号,最后通过转换得到定速巡航需求扭矩。本发明提高了车辆的可操纵性、舒适性和安全性。本发明可稳定有效的设定巡航车速,巡航车速响应迅速;扭矩切换平滑,车速稳定;巡航减速时,可回收能量,提高车辆能量的利用率,增加续驶里程。
Description
技术领域
本发明属于纯电动汽车的整车控制技术领域,具体的说是涉及一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统及控制方法。
背景技术
近些年来,随着电动汽车行业的迅速发展,以及用户对电动汽车功能需求的提升,车辆辅助驾驶系统越来越多地被应用到纯电动车辆中,用以减轻驾驶人员的驾驶强度,提高驾驶的舒适性、多样性和实用性。在车辆辅助驾驶系统中,定速巡航系统是较为具有代表性的。但目前应用于电动车辆的控制方法多移植于传统汽车,没有考虑到电动汽车的结构特性、坡度变化、负载变化对车辆的影响,致使电动车辆设定车速响应慢、跟随性差、能量利用率下降等问题的出现。在这样的技术背景下,亟需设计出一种合适的控制系统及控制方法,来解决目前所面临的问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足,提供一种根据车速闭环来调节驱动电机扭矩的应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统及控制方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统,该控制系统由信息采集处理模块、巡航状态机模块和巡航控制模块三部分组成:
信息采集处理模块负责巡航按键信号及各种信号的识别处理,具体处理方式如下:
(1)组合按键的处理:定速巡航按键有两个组合按键,分别是巡航恢复/加速组合键CSW_StResIncSwitch和巡航设定与减速组合键CSW_StSetDecSwitch,将两个组合键通过当前巡航所处状态,分为四个按键信号:巡航设定按键、巡航恢复按键、巡航加速按键和巡航减速按键,以便后续的逻辑处理。具体有:
①满足巡航设定按键CSW_StSetSwitch条件:有巡航设定与减速组合键信号CSW_StResIncSwitch=1,同时巡航状态处于巡航关闭状态或巡航待命状态0.5<ccs_CurrentStateOutput<11.5。
②满足巡航减速按键CSW_StDecreaseSwitch条件:有巡航设定与减速组合键信号CSW_StResIncSwitch=1,同时巡航状态处于巡航功能开启状态ccs_CurrentStateOutput >11.5。
③满足巡航恢复按键CSW_StResumeSwitch条件:有巡航恢复/加速组合键信号CSW_StResIncSwitch=1,同时巡航状态处于巡航关闭状态或巡航待命状态0.5<ccs_CurrentStateOutput <11.5。
④满足巡航加速按键CSW_StIncreaseSwitch条件:有巡航恢复/加速组合键信号CSW_StResIncSwitch=1,同时巡航状态处于巡航功能开启状态ccs_CurrentStateOutput_gs_V>11.5。
(2)主开关按键的处理:主开关信号CSW_StMainSwitch,其所对应的按键为回复式按键,对该信号进行锁存处理,即按一次按键锁存为一种状态,状态有两种:一是ON状态,ccs_StMainSwitch=1,表示巡航主开关处于开启状态;另一种是OFF状态,ccs_StMainSwitch=0,表示巡航主开关处于关闭状态。
(3)其他信号的识别处理:主要包含传感器设备采集的挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号,总线上报的当前车速信号,通过ABS车速和电机转速冗余算的,以及整车控制器发送的驾驶员原始扭矩命令信号、及计算的车辆加速度信号等。
巡航状态机模块负责以定速巡航按键和车辆的一些信息(如加速踏板、制动踏板、当前车速等)作为信号输入,通过状态机的转移条件和限定条件,输出车辆的需求信号;其中车辆需求车速是最为重要的输出信号,即车辆最终设定的巡航车速;
巡航控制模块负责通过定速巡航需求车速和采集的当前车速作闭环控制,进而得到加速或减速信号,最后通过转换得到定速巡航需求扭矩。
控制系统最终得到巡航需求扭矩根据实际情况是否满足切换条件与原始驾驶员扭矩进行切换,再将切换得到的扭矩进行梯度和滤波处理,最终由整车控制器发出扭矩控制命令给驱动电机。
本发明中的定速巡航控制系统适用于纯电动汽车,可接收/发送定速巡航按键信号、其他传感器信号(挡位、加速踏板、制动踏板等)、总线信号(车速信号、扭矩信号灯)的整车控制器。定速巡航控制系统与整车控制器连接,可发送给整车控制器的巡航主开关按键、巡航恢复/加速组合键、巡航设定与减速组合键、巡航取消按键;可发送给整车控制器接收驾驶员基本操作(不包含巡航按键)各类硬件,包括挡位、加速踏板、制动踏板等;可接收整车控制器发送的扭矩命令信号(驾驶员扭矩或巡航扭矩)的电机控制器。
本发明还公开了一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统的控制方法,该控制方法具体包括如下步骤:
(1)车辆整车控制器采集各传感器信息及总线信息;
(2)整车控制器进一步处理巡航按键及车辆信息;
(3)根据按键信息和车辆信息确定是否进入巡航状态:若车辆满足进入巡航条件,进入巡航状态并确定巡航车速;否则不允许进入巡航或退出巡航,进入驾驶员操作模式;
(4)当车辆满足巡航条件时,巡航控制模块根据巡航状态命令,将巡航需求车速和当前车速作PID闭环调节,输出给电机扭矩命令,使车辆按照期望的巡航车速匀速行驶;
(5)车辆巡航激活状态过程中,若按加速键或减速键,短按按键或长按按键,车辆依据不同速率加速或减速到期望车速;
(6)车辆巡航激活状态过程中,若按主开关按键,巡航退出,退出状态后,需再按一次巡航主开关,才能进入巡航开启状态;
(7)车辆巡航激活状态过程中,若有取消巡航按键信号,或有制动踏板信号,或实际车速大于最大允许巡航车速,或实际车速小于最小允许巡航车速,或处于非D档(档位挂至P档,或档位挂至N档,或档位挂至R档,或者档位处于无效档位),或有因车速突变(车辆急出现急加速或急减速情况)的情况时,取消巡航,取消巡航状态即车辆进入巡航待命状态;
(8)车辆处于巡航待命状态时,若要进入车辆巡航激活状态,需以下条件同时满足:
①主开关锁存信号处于开启状态(ccs_MainSwitch=1);
②有恢复按键信号或设定按键信号;
③当前车速小于等于最大允许巡航车速且大于等于最小允许巡航车速;
④无制动踏板信号;
(9)车辆处于巡航状态,当有加速踏板(加速踏板开度大于等于1%,同时加速踏板扭矩大于等于0,并且加速踏板扭矩命令大于巡航扭矩)信号时,驾驶员状态使能,即车辆需求扭矩由驾驶员直接控制得到,车辆表现为加速;当加速踏板松开后,车速下降至上一次巡航车速继续匀速行驶;
(10)车辆仪表屏幕上显示车辆巡航状态和巡航车速,使驾驶员能够更有效的对车辆进行巡航控制。
纯电动汽车采集处理巡航按键信号、挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号和车速信号,通过状态机判断车辆是否进入巡航状态;若满足进入巡航条件,根据巡航状态机给出的巡航车速和实际车速,作车速闭环调节,最终输出巡航扭矩命令,来实现车辆巡航匀速行驶;若不满足进入巡航条件,则按驾驶员意图扭矩驱动车辆行驶。
巡航状态机包括:车辆在关闭状态和巡航功能开启状态,其中开启状态包含巡航待命状态和巡航激活状态;在巡航激活状态包含有五个状态:分别是巡航常规激活状态、巡航设定状态、巡航减速状态、巡航恢复状态和巡航加速状态。
巡航状态机中各个状态根据不同的切换条件进行切换,切换条件有:巡航开启条件、取消巡航条件、退出巡航条件和进入巡航激活状态条件。
巡航开启条件:巡航主开关锁定信号ccs_MainSwitch=1时,表示主开关为开启状态;
巡航取消条件:有取消巡航按键信号、有制动踏板信号、实际车速大于最大允许巡航车速、实际车速小于最小允许巡航车速、处于非D档(档位挂至P档,或档位挂至N档,或档位挂至R档,或者档位处于无效档位)、有因车速突变产生的退出巡航使能或踩加速踏板,松开后满足特定条件恢复巡航;
巡航退出条件:巡航主开关锁定信号ccs_MainSwitch=0时,表示主开关为退出状态;
进入激活状态的条件(check4act,所列条件需同时满足):主开关锁存信号处于开启状态(ccs_MainSwitch=1)、有恢复按键信号或设定按键信号、档位处于D档、当前车速小于等于最大允许巡航车速且大于等于最小允许巡航车速或无制动踏板信号(CCS_BrakeSwitch_gb_V=0)。
通过长按或短按加速或减速键的方式来控制巡航车速,短按键的变化速率为(1km/h)/0.6s,长按键的变化速率为(2km/h)/0.6s。
巡航需求车速与期望车速作差,通过PID控制输出的巡航扭矩,使车辆按照期望的巡航车速匀速行驶;车辆巡航减速时,整车控制器发出负扭矩,使车辆快速达到新的目标车速,同时车辆也能够回收能量,提升续驶里程。
本发明适用于电动汽车整车控制器的应用层控制策略,可通过模型化的开发软件Matlab/Simulink/Stateflow得以实现。
本发明的有益效果是:本发明应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统及控制方法可有效地解决现有技术中电动车辆车速响应慢、车速跟随性差、系统能量利用率下降等问题,提高了车辆的可操纵性、舒适性和安全性。本发明中的技术方案能够稳定有效的设定巡航车速,巡航车速响应迅速;扭矩切换平滑,车速稳定;巡航减速时,可回收能量,提高车辆能量的利用率,增加续驶里程。
本发明中的控制系统包括:信息采集处理模块、巡航状态机模块和巡航控制模块。信息采集处理模块的主要功能为:巡航按键信号及其他信号的识别处理。巡航状态机模块的主要功能为:以定速巡航按键和车辆的一些信息如加速踏板、制动踏板、当前车速等作为信号输入,通过状态机的转移条件和限定条件,输出车辆的需求信号,其中车辆需求车速是最为重要的输出信号,即车辆最终设定的巡航车速。巡航控制模块的主要功能为:通过定速巡航需求车速和采集的当前车速作闭环控制,进而得到加速或减速信号,最后通过转换得到定速巡航需求扭矩,使车辆按照期望的巡航车速匀速行驶。此种通过状态机确定期望的巡航车速,通过车速闭环PID控制输出目标扭矩命令给驱动电机。本发明控制巡航车速的方法,控制思路较为清晰明了,可缓解坡度变化以及负载变化对车辆巡航行驶的影响,使车辆设定的车速响应较快、跟随性提高、能量利用率上升。
附图说明
图1是本发明电动汽车定速巡航控制系统的示意框图;
图2是本发明电动汽车定速巡航状态机的逻辑框图;
图3是本发明电动汽车定速巡航控制方法的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了,下面结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示,本发明的电动汽车定速巡航控制系统包括:信息采集处理模块、巡航状态机模块和巡航控制模块。三者依次处理计算,最终得到驱动电机的扭矩控制命令。
如图2所示,本发明电动汽车定速巡航状态机的逻辑框图,定速巡航状态机模块的目的就是为了计算输出定速巡航需求车速,并输出定速巡航的状态。整车控制器实现框图中各个状态之间的切换,该状态逻辑框图主要有巡航功能关闭状态CCS_Off和巡航功能开启状态CCS_On,其中CCS_On状态包含巡航待命状态CC_Standby和巡航激活状态CCS_Active。
在CCS_Active包含有五个状态:分别是巡航常规激活状态CCS_ActiveNormal、巡航设定状态CCS_SetPressed、巡航减速状态CCS_DecreaseSetSpd、巡航恢复状态CCS_ResumePressed和巡航加速状态CCS_IncreaseSetSpd。各巡航状态与枚举量CCS_CurrentStateOutput数值的对应关系如下表所示:
状态数值 | 巡航状态 | 状态描述 |
0 | CCS_Off | 巡航功能关闭状态 |
1 | CCS_StandbyNormal | 巡航待命常态 |
2 | CCS_Cancel | 取消键取消巡航状态 |
3 | CCS_Brake | 踩制动踏板取消巡航状态 |
4 | CCS_DISABLE_MIN_SPEED | 车速过低取消巡航状态 |
5 | CCS_DISABLE_MAX_SPEED | 车速超限取消巡航状态 |
6 | CCS_notD | 非D档取消巡航状态 |
7 | CCS_SpdDiffExit | 车速突变取消巡航状态 |
8 | CCS_IncreaseSetSpdOnce_SB | 待命情况下,短按增速键,增加记忆巡航车速状态 |
9 | CCS_IncreaseSetSpdDebounce_SB | 待命情况下,长按增速键,增加记忆巡航车速状态 |
10 | CCS_DecreaseSetSpdOnce_SB | 待命情况下,短按增速键,降低记忆巡航车速状态 |
11 | CCS_DecreaseSetSpdDebounce_SB | 待命情况下,长按增速键,降低记忆巡航车速状态 |
12 | CCS_ActiveNormal | 巡航激活常态 |
13 | CCS_IncreaseSetSpdOnce | 巡航情况下,短按增速键,增加巡航车速状态 |
14 | CCS_IncreaseSetSpdDebounce | 巡航情况下,长按增速键,增加巡航车速状态 |
15 | CCS_DecreaseSetSpdOnce | 巡航情况下,短按增速键,降低巡航车速状态 |
16 | CCS_DecreaseSetSpdDebounce | 巡航情况下,长按增速键,降低巡航车速状态 |
17 | CCS_SetPressed | 巡航激活状态下,设定巡航车速状态 |
本发明的电动汽车定速巡航状态机顶层模块的目的是为了巡航功能关闭状态CCS_Off和巡航功能开启状态CCS_On的切换,具体描述如下:
(1)巡航期望车速更新通过Z=X+Y的逻辑运算进行更新,其中X为更新变化量,Y为当前期望巡航车速。
(2)设定及恢复巡航车速DesSn处理:通过判断当前按键动作,确定是恢复巡航,还是设定巡航。其中S为按设定键动作,R为按恢复键动作,DisS为当前实际车速,DesS为记忆的期望巡航车速。具体情况有:当有设定键动作、无恢复按键动作时,巡航车速被设定为当前实际车速;当无设定键动作、有恢复按键动作时,巡航车速恢复为上一次的巡航车速。
(3)巡航关闭与开启逻辑:分为巡航关闭状态和巡航开启状态,两状态通过巡航主开关锁存状态进行切换。巡航主开关锁定信号ccs_MainSwitch =1时,表示主开关为开启状态;巡航主开关锁定信号ccs_MainSwitch =0时,表示主开关为关闭状态。
本发明电动汽车定速巡航状态机巡航开启状态是为了处理巡航开启后的动作和指令,具体描述如下:
(1)进入激活状态的条件(check4act,所列条件需同时满足):主开关锁存信号处于开启状态ccs_MainSwitch=1;有恢复按键信号或设定按键信号;档位处于D档;当前车速小于等于最大允许巡航车速且大于等于最小允许巡航车速;无制动踏板信号CCS_BrakeSwitch_gb_V=0。
(2)进入激活状态的动作:根据设定按键信号或恢复按键信号确定巡航需求车速。
(3)取消巡航的条件:有取消巡航按键信号,或有制动踏板信号,或实际车速大于最大允许巡航车速,或实际车速小于最小允许巡航车速,或处于非D档(档位挂至P档、或档位挂至N档、或档位挂至R档、或档位处于无效档位),或有因车速突变产生的退出巡航使能。且需满足主开关锁存信号处于开启状态ccs_MainSwitch=1。
(4)退出巡航的条件:主开关锁存信号处于关闭状态ccs_MainSwitch=0。
本发明电动汽车定速巡航状态机巡航待命状态的具体描述如下:
(1)正常待命状态CCS_StandbyNormal:通常情况下,定速巡航关闭状态跳转至巡航开启状态,激活状态跳转至待命状态,都会默认进入巡航正常待命状态,定速巡航记忆车速由此状态进行存储。
(2)车速小于最小允许巡航车速取消状态:当车速小于最小巡航车速时,进入此状态,期望的巡航车速为0。
(3)车速大于最大允许巡航车速取消状态:当车速大于最大巡航车速时,进入此状态,期望的巡航车速为0。
(4)车速突变取消状态CCS_SpdDiffExit:巡航过程中,车速突变,车辆在巡航过程中速度变化率为(15km/h)/s,取消巡航,期望的巡航车速为0。
(5)挂入非D档(P档、R档、N档或无效档)取消巡航状态:挂入非D档进入此状态,期望的巡航车速为0。
(6)按取消按键取消巡航状态:按取消按键进入此状态,期望的巡航车速为0。
(7)踩制动踏板取消巡航状态:踩制动踏板进入此状态,期望的巡航车速为0。
(8)按增速键,更新记忆巡航车速状态:按增速键,增大记忆巡航车速。当拨至RES/+侧的时间短于0.6s,对应延时标定量ccs_STATE_DEBOUNCE_PAR
AM_gs_C时,每拨动一次提高1.6km/h;当拨至RES/+侧的时间超过0.6s,对应延时标定量ccs_STATE_DEBOUNCE_PARAM_gs_C时,将以(1.6km/h)/600ms的变化率升高车速。根据标定量CCS_STATE_SET_SPD_ADAPT_SB_ENABLED确定是否使用此功能。
(9)按减速键,更新记忆巡航车速状态:按减速键,减小记忆巡航车速。当拨至SET/-侧的时间短于0.6s,对应延时标定量ccs_STATE_DEBOUNCE_PAR
AM_gs_C时,每拨动一次降低1.6km/h;当拨至SET/-侧的时间超过0.6s,对应延时标定量ccs_STATE_DEBOUNCE_PARAM_gs_C时,将以(1.6km/h)/600ms的变化率降低车速。根据标定量CCS_STATE_SET_SPD_ADAPT_SB_ENABLED确定是否使用此功能。
本发明电动汽车定速巡航状态机巡航激活状态的具体描述如下:
(1)进入巡航状态动作:在按设定键时,期望的巡航车速为当前车速;在按恢复键时,期望的巡航车速为记忆巡航车速;锁止动作action_locked变为1。
(2)巡航激活常态:刚进入此状态且无其他动作(巡航设定键松开)时,执行自跳转动作,将解除锁止动作,即按键锁止action_locked=0;刚进入此状态且存在他动作(拨动巡航设定键未松开)时,不执行自跳转动作,未解除锁止,即按键锁止action_locked=1。
(3)设定巡航车速状态:
①进入此状态的条件为:有设定按键动作,且无锁止动作;
②进入此状态执行的动作:设定巡航车速为当前车速;
③退出此状态的条件及动作为:无设定按键动作,锁止动作action_locked变为1。
(4)按减速按键设定巡航车速状态:
①进入此状态的条件为:有减速按键动作,且无锁止动作;
②进入此状态执行的动作:设定巡航车速为当前巡航车速减少后的车速;
③退出此状态的条件及动作为:无减速按键动作,锁止动作action_locked变为1。
(5)按加速按键设定巡航车速状态:
①进入此状态的条件为:有加速按键动作,且无锁止动作;
②进入此状态执行的动作:设定巡航车速为当前巡航车速增加后的车速;
③退出此状态的条件及动作为:无加速按键动作,锁止动作action_locked变为1。
本发明电动汽车定速巡航状态机巡航加速状态的具体描述如下:
(1)短按键加速处理:
①进入此处理模式条件:有巡航加速按键信号,按键时间小于延时跳转计数时间,其中CCS_STATE_DEBOUNCE_PARAM为延时跳转参数,Switch_Cnt为延时跳转计数开关;
②进入此处理模式动作:每短按一次增速键,期望巡航车速增加1km/h;
③退出此模式的条件:无巡航加速按键信号,或按键时间超过延时计数时间。
(2)长按键加速处理:
①进入此处理模式条件:有巡航加速按键信号,按键时间大于延时跳转计数时间后,其中CCS_STATE_DEBOUNCE_PARAM为延时跳转参数,Switch_Cnt为延时跳转计数开关;
②进入此处理模式动作:每经过一个延时周期,期望巡航车速增加2km/h;
③退出此模式的条件:无巡航加速按键信号,或按键时间超过延时计数时间。
本发明电动汽车定速巡航状态机巡航减速状态的具体描述如下:
(1)短按键减速处理:
①进入此处理模式条件:有巡航减速按键信号,按键时间小于延时跳转计数时间,其中CCS_STATE_DEBOUNCE_PARAM为延时跳转参数,Switch_Cnt为延时跳转计数开关;
②进入此处理模式动作:每短按一次减速键,期望巡航车速减小1km/h;
③退出此模式的条件:无巡航减速按键信号,或按键时间超过延时计数时间。
(2)长按键减速处理:
①进入此处理模式条件:有巡航减速按键信号,按键时间大于延时跳转计数时间后,其中CCS_STATE_DEBOUNCE_PARAM为延时跳转参数,Switch_Cnt为延时跳转计数开关;
②进入此处理模式动作:每经过一个延时周期,期望巡航车速减小2km/h;
③退出此模式的条件:无巡航减速按键信号,或按键时间超过延时计数时间。
如图3所示,本发明的电动汽车定速巡航控制方法的具体流程描述如下:
(1)车辆采集处理巡航按键信号、挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号和车速信号等。
(2)通过状态机判断车辆是否进入巡航状态,此巡航状态机,上述具体实施方式中对各状态已做详细阐述,即车辆可通过此状态机实现进入巡航状态、退出巡航状态、取消巡航状态、恢复巡航状态、加速巡航设定状态和减速巡航设定状态,同时根据不同状态设定车辆是否输出巡航车速。
(3)若满足进入巡航条件,根据巡航状态机给出的巡航车速和实际车速,作车速闭环调节,最终输出巡航扭矩命令,来实现车辆巡航匀速行驶。
(4)若不满足进入巡航条件,则按驾驶员意图扭矩驱动车辆行驶。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统,其特征在于:所述控制系统由信息采集处理模块、巡航状态机模块和巡航控制模块三部分组成:
所述信息采集处理模块负责巡航按键信号及各种信号的识别处理;
所述巡航状态机模块负责以定速巡航按键和车辆的一些信息作为信号输入,通过状态机的转移条件和限定条件,输出车辆的需求信号;
所述巡航控制模块负责通过定速巡航需求车速和采集的当前车速作闭环控制,进而得到加速或减速信号,最后通过转换得到定速巡航需求扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统,其特征在于:所述控制系统最终得到巡航需求扭矩根据实际情况是否满足切换条件与原始驾驶员扭矩进行切换,再将切换得到的扭矩进行梯度和滤波处理,最终由整车控制器发出扭矩控制命令给驱动电机。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于纯电动汽车的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:所述控制方法具体包括如下步骤:
(1)车辆整车控制器采集各传感器信息及总线信息;
(2)整车控制器进一步处理巡航按键及车辆信息;
(3)根据按键信息和车辆信息确定是否进入巡航状态:若车辆满足进入巡航条件,进入巡航状态并确定巡航车速;否则不允许进入巡航或退出巡航,进入驾驶员操作模式;
(4)当车辆满足巡航条件时,巡航控制模块根据巡航状态命令,将巡航需求车速和当前车速作PID闭环调节,输出给电机扭矩命令,使车辆按照期望的巡航车速匀速行驶;
(5)车辆巡航激活状态过程中,若按加速键或减速键,短按按键或长按按键,车辆依据不同速率加速或减速到期望车速;
(6)车辆巡航激活状态过程中,若按主开关按键,巡航退出,退出状态后,需再按一次巡航主开关,才能进入巡航开启状态;
(7)车辆巡航激活状态过程中,若有取消巡航按键信号,或有制动踏板信号,或实际车速大于最大允许巡航车速,或实际车速小于最小允许巡航车速,或处于非D档,或有因车速突变的情况时,取消巡航,取消巡航状态即车辆进入巡航待命状态;
(8)车辆处于巡航待命状态时,若要进入车辆巡航激活状态,需以下条件同时满足:
①主开关锁存信号处于开启状态;
②有恢复按键信号或设定按键信号;
③当前车速小于等于最大允许巡航车速且大于等于最小允许巡航车速;
④无制动踏板信号;
(9)车辆处于巡航状态,当有加速踏板信号时,驾驶员状态使能,即车辆需求扭矩由驾驶员直接控制得到,车辆表现为加速;当加速踏板松开后,车速下降至上一次巡航车速继续匀速行驶;
(10)车辆仪表屏幕上显示车辆巡航状态和巡航车速,使驾驶员能够更有效的对车辆进行巡航控制。
4.根据权利要求3所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:纯电动汽车采集处理巡航按键信号、挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号和车速信号,通过状态机判断车辆是否进入巡航状态;若满足进入巡航条件,根据巡航状态机给出的巡航车速和实际车速,作车速闭环调节,最终输出巡航扭矩命令,来实现车辆巡航匀速行驶;若不满足进入巡航条件,则按驾驶员意图扭矩驱动车辆行驶。
5.根据权利要求3所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:巡航状态机包括:车辆在关闭状态和巡航功能开启状态,其中开启状态包含巡航待命状态和巡航激活状态;在巡航激活状态包含有五个状态:分别是巡航常规激活状态、巡航设定状态、巡航减速状态、巡航恢复状态和巡航加速状态。
6.根据权利要求3所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:巡航状态机中各个状态根据不同的切换条件进行切换,切换条件有:巡航开启条件、取消巡航条件、退出巡航条件和进入巡航激活状态条件。
7.根据权利要求6所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:
巡航开启条件:巡航主开关锁定信号时,表示主开关为开启状态;
巡航取消条件:有取消巡航按键信号、有制动踏板信号、实际车速大于最大允许巡航车速、实际车速小于最小允许巡航车速、处于非D档、有因车速突变产生的退出巡航使能或踩加速踏板,松开后满足特定条件恢复巡航;
巡航退出条件:巡航主开关锁定信号时,表示主开关为退出状态;
进入激活状态的条件:主开关锁存信号处于开启状态、有恢复按键信号或设定按键信号、档位处于D档、当前车速小于等于最大允许巡航车速且大于等于最小允许巡航车速或无制动踏板信号。
8.根据权利要求3所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:通过长按或短按加速或减速键的方式来控制巡航车速,短按键的变化速率为(1km/h)/0.6s,长按键的变化速率为(2km/h)/0.6s。
9.根据权利要求3所述的定速巡航控制系统的控制方法,其特征在于:巡航需求车速与期望车速作差,通过PID控制输出的巡航扭矩,使车辆按照期望的巡航车速匀速行驶;车辆巡航减速时,整车控制器发出负扭矩,使车辆快速达到新的目标车速,同时车辆也能够回收能量,提升续驶里。
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