CN110667587A - 电动汽车蠕行控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电动汽车蠕行控制方法，基于汽车驱动控制系统，适用于车辆的蠕行模式，包括制动踏板未被踩下及制动踏板被踩下两种工况。本发明的方法，显著地提升了车辆在低速环境下的稳定匀速行驶能力，使得车辆在路面起伏的状况下具备了自动调节功能。针对现有技术中所存在的汽车后溜的问题，本发明特别提出了相应的防溜坡策略，最大限度上避免了车辆溜坡的情况，提升了车辆行驶过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车的控制方法，具体而言，涉及一种适用于使用整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行蠕行及防溜坡控制的方法，属于汽车电控技术领域。
背景技术
随着我国车辆保有率的不断增加、汽车行业的不断发展，我国对于车辆的生产及研发的技术水平也日益提高。加之日益短缺的石化能源以及我国对于乘用车的油耗标准逐年提高，近些年来，我国电动汽车的发展势头迅猛，大有超越和取代传统车辆的趋势。
根据电动汽车设计功能、性能的要求，对于电动汽车的整车控制，一般都会提出对汽车行车稳定性的需求。在电动汽车的起步及蠕行过程中，为了能使车辆达到稳定蠕行及起步时避免发生后溜或前溜的问题，都要求控制器对车辆进行主动控制。
现有技术中，汽车驱动控制系统的整体结构如图1所示，系统包含了整车控制器（VCU）、电机控制器、驱动电机，以及挡位传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板开关传感器，根据车型配置的不同，还可能装有坡度传感器。
当驾驶人员驾驶电动汽车时，整车控制器进行行车控制的逻辑如图2所示，按照其优先级，依次如下：
当整车控制器检测到行车挡位不是前进挡位（D挡）或倒车挡位（R挡）时，判定系统处于非行车挡位模式；
当整车控制器检测到行车挡位为前进挡位（D挡）或倒车挡位（R挡）时，整车控制器随即检测加速踏板位置传感器，判断驾驶员是否对加速踏板进行了操作，
若此时加速踏板被踩下，则判定系统处于加速踏板扭矩控制模式，在该模式下，整车控制器根据加速踏板被踩下的幅度及车速确定目标驱动扭矩，再根据目标驱动扭矩及电机状态，确定驱动电机指令并将其发送至电机控制器，最终由电机控制器控制驱动电机输出扭矩驱动车辆，
若此时加速踏板未被踩下且车速高于进入蠕行模式的车速阈值，则判定系统处于滑行或能量回馈模式，在该模式下，整车控制器根据制动踏板是否被踩下以及车速等因素确定此时输出零扭矩或能量回馈扭矩，
若此时加速踏板未被踩下且车速满足进入蠕行模式的车速阈值，则判定系统处于蠕行模式。
由上述描述及操作逻辑可以得知，蠕行模式是电动汽车具备低速稳定匀速行驶能力的重要保障，它使得电动汽车在路面起伏状况下具备了自动调节的能力。因此，蠕行模式中所使用的蠕行控制方法，是电动汽车控制的重要环节，特别是在一些特定场合、例如坡道起步时，若控制方法不完善则极有可能出现汽车后溜现象，这对于车辆及驾驶员都是一种极大的危险。
综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种适用于整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行蠕行控制方法，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种适用于整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行蠕行控制方法，具体如下：
一种电动汽车蠕行控制方法，基于汽车驱动控制系统，适用于车辆的蠕行模式，包括制动踏板未被踩下的工况及制动踏板被踩下的工况：
当处于制动踏板未被踩下的工况时，方法包括如下步骤，
S11、整车控制器判断车辆的行驶状态，
若车辆处于起步状态中，则跳转进入S12，
若车辆处于起步状态后，则整车控制器通过车速闭环控制调整行车扭矩请求、使车辆保持蠕行，
S12、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态并进而判定车辆是否处于坡道起步状态，当车辆处于坡道起步状态中，则整车控制器输出预加载扭矩，
S13、整车控制器根据车辆的后溜状态进行输出扭矩变化率控制；
当处于制动踏板被踩下的工况时，方法包括如下步骤，
S21、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态，
若车辆未处于后溜状态，则整车控制器控制扭矩降至制动起步扭矩，
若车辆处于后溜状态，则跳转进入S22，
S22、整车控制器根据后溜状态和后溜时间计算得出制动溜坡辅助扭矩并与制动起步扭矩叠加得到蠕行制动起步扭矩请求并输出。
优选地，若汽车驱动控制系统中配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器根据坡度传感器测量值确定预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
优选地，若汽车驱动控制系统中未配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器通过车速查询防溜坡扭矩表、获取预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
优选地，在S13中，整车控制器可同时依据后溜状态动态调整速度闭环控制增益，使速度闭环目标扭矩根据溜坡状态变化。
优选地，当处于制动踏板未被踩下的工况且车辆处于起步状态中时，整车控制器根据车速计算整车加速度，根据目标加速度与实际加速度的偏差，调节扭矩变化速率。
优选地，若长时间处于制动踏板被踩下的工况且车辆始终未处于后溜状态，则整车控制器逐步减小制动防后溜扭矩、直至为零。
与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：
本发明的电动汽车蠕行控制方法，显著地提升了车辆在低速环境下的稳定匀速行驶能力，使得车辆在路面起伏的状况下具备了一定的自动调节功能。针对现有技术中所存在的控制方法不完善所易导致的汽车后溜、对车辆和驾驶者造成危险的问题，本发明的方法特别提出了相应的防溜坡策略，最大限度上避免了车辆溜坡的情况，提升了车辆行驶过程中的安全性。
同时，在本发明的方法中，提出了通过加速度对于驱动扭矩的变化率的控制，使得坡道上坡或下坡起步时，速度变化更为平滑。
本发明的方法建立在现有的汽车驱动控制系统的基础上，在不增加硬件成本的基础上，采用数据分析及处理的方式，实现了对电动汽车的蠕行控制，与现有的汽车驱动控制系统深度融合，具有响应速度快、可靠性高等优点。
此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内与车辆行车控制相关的其他技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是现有技术中汽车驱动控制系统的结构示意图；
图2是现有技术中整车控制器进行行车控制的逻辑流程示意图；
图3是本发明的方法的控制原理示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明揭示了一种适用于整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行蠕行控制方法，具体如下。
一种电动汽车蠕行控制方法，基于汽车驱动控制系统，适用于车辆的蠕行模式，包括制动踏板未被踩下的工况及制动踏板被踩下的工况。
当处于制动踏板未被踩下的工况时，方法包括如下步骤：
S11、整车控制器判断车辆的行驶状态，
若车辆处于起步状态中，则跳转进入S12，
若车辆处于起步状态后，则整车控制器通过车速闭环控制调整行车扭矩请求、使车辆保持蠕行，从而较好的克服因路面起伏引起的车速变化；
S12、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态并进而判定车辆是否处于坡道起步状态，当车辆处于坡道起步状态中，则整车控制器输出预加载扭矩；
S13、整车控制器根据车辆的后溜状态进行输出扭矩变化率控制，此时输出扭矩指令的变化将更为快速，以达到减小后溜程度的目的。同样的，在此过程中，整车控制器还可依据后溜状态动态调整速度闭环控制增益，使速度闭环目标扭矩根据溜坡状态变化。
需要说明的是，若汽车驱动控制系统中配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器根据坡度传感器测量值确定预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
若汽车驱动控制系统中未配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器通过车速查询防溜坡扭矩表、获取预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
此外，针对上述工况，还需要补充说明的是，车辆处于起步状态中时，整车控制器根据车速计算整车加速度，根据目标加速度与实际加速度的偏差，调节扭矩变化速率，这样的操作可有效地防止起步时车速变化率过快。
一般开关形式的制动踏板传感器安装在制动踏板顶部位置，制动踏板踩下时会产生制动踏板激活信号。在蠕行起步过程中，驾驶员一般会逐渐松开制动踏板，此过程中，制动踏板信号先处于激活状态，由于制动踏板传感器安装位置较高，在制动踏板松开的过程中，可能出现制动踏板信号激活，而实际制动力较小甚至制动未起作用的情况。若此时车辆处于坡道蠕行起步，则可能出现溜坡现象。为避免此时出现溜坡，当处于制动踏板被踩下的工况时，方法包括如下步骤：
S21、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态，
若车辆未处于后溜状态，则整车控制器控制扭矩降至制动起步扭矩，
若车辆处于后溜状态，则跳转进入S22；
S22、整车控制器根据后溜状态和后溜时间计算得出制动溜坡辅助扭矩并与制动起步扭矩叠加得到蠕行制动起步扭矩请求并输出。
需要注意的是，若长时间处于制动踏板被踩下的工况且车辆始终未处于后溜状态，则整车控制器逐步减小制动防后溜扭矩、直至为零。
本发明的电动汽车蠕行控制方法，显著地提升了车辆在低速环境下的稳定匀速行驶能力，使得车辆在路面起伏的状况下具备了一定的自动调节功能。针对现有技术中所存在的控制方法不完善所易导致的汽车后溜、对车辆和驾驶者造成危险的问题，本发明的方法特别提出了相应的防溜坡策略，最大限度上避免了车辆溜坡的情况，提升了车辆行驶过程中的安全性。
同时，在本发明的方法中，提出了通过加速度对于驱动扭矩的变化率的控制，使得坡道上坡或下坡起步时，速度变化更为平滑。
本发明的方法建立在现有的汽车驱动控制系统的基础上，在不增加硬件成本的基础上，采用数据分析及处理的方式，实现了对电动汽车的蠕行控制，与现有的汽车驱动控制系统深度融合，具有响应速度快、可靠性高等优点。
此外，本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于同领域内与车辆行车控制相关的其他技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种电动汽车蠕行控制方法，基于汽车驱动控制系统，适用于车辆的蠕行模式，其特征在于：
包括制动踏板未被踩下的工况及制动踏板被踩下的工况；
当处于制动踏板未被踩下的工况时，方法包括如下步骤，
S11、整车控制器判断车辆的行驶状态，
若车辆处于起步状态中，则跳转进入S12，
若车辆处于起步状态后，则整车控制器通过车速闭环控制调整行车扭矩请求、使车辆保持蠕行，
S12、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态并进而判定车辆是否处于坡道起步状态，当车辆处于坡道起步状态中，则整车控制器输出预加载扭矩，
S13、整车控制器根据车辆的后溜状态进行输出扭矩变化率控制；
当处于制动踏板被踩下的工况时，方法包括如下步骤，
S21、整车控制器检测车速及行车挡位，判断车辆的后溜状态，
若车辆未处于后溜状态，则整车控制器控制扭矩降至制动起步扭矩，
若车辆处于后溜状态，则跳转进入S22，
S22、整车控制器根据后溜状态和后溜时间计算得出制动溜坡辅助扭矩并与制动起步扭矩叠加得到蠕行制动起步扭矩请求并输出。
2.根据权利要求1所述的电动汽车蠕行控制方法，其特征在于，若汽车驱动控制系统中配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器根据坡度传感器测量值确定预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
3.根据权利要求1所述的电动汽车蠕行控制方法，其特征在于，若汽车驱动控制系统中未配置有坡度传感器，则在S12中，整车控制器输出预加载扭矩包括如下步骤：整车控制器通过车速查询防溜坡扭矩表、获取预加载扭矩，并在满足起步条件时输出预加载扭矩。
4.根据权利要求1所述的电动汽车蠕行控制方法，其特征在于：在S13中，整车控制器可同时依据后溜状态动态调整速度闭环控制增益，使速度闭环目标扭矩根据溜坡状态变化。
5.根据权利要求1所述的电动汽车蠕行控制方法，其特征在于：当处于制动踏板未被踩下的工况且车辆处于起步状态中时，整车控制器根据车速计算整车加速度，根据目标加速度与实际加速度的偏差，调节扭矩变化速率。
6.根据权利要求1所述的电动汽车蠕行控制方法，其特征在于：若长时间处于制动踏板被踩下的工况且车辆始终未处于后溜状态，则整车控制器逐步减小制动防后溜扭矩、直至为零。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20210204 Address after: Room 518, 5th floor, building 4, yard 5, Liangshuihe 2nd Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Applicant after: Beijing aoyikesi Technology Co., Ltd Address before: 215000 south of Lianyang Road, east of Shunfeng Road, Wujiang Economic and Technological Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: SUZHOU AECS AUTOMOTIVE ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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