CN110803031A - 一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，所述方法包括：当手刹信号为0且档位非空挡时，VCU向MCU发送驻坡指令，MCU自行判断是否进入驻坡模式并控制电机实现驻坡功能；当车辆处于驻坡模式时，若VCU发送给MCU的扭矩与MCU实际驻坡扭矩的差值超过预设阈值，解除驻坡模式；VCU根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行条件和蠕行限速条件；当所有蠕行条件均满足时，进入蠕行模式，VCU计算得到蠕行扭矩并发送给MCU，MCU根据接收到的蠕行扭矩控制电机运行；当所有蠕行限速条件均满足时，进入蠕行限速模式，否则解除蠕行限速模式。本可快速响应驻坡需求，杜绝后溜现象的发生；在车辆下坡时，可以有效的限制住蠕行车速。

Description

一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车控制领域，具体涉及一种驻坡、蠕行及蠕行限速的控制方法。
背景技术
电动汽车在坡道上即将进入驻坡模式时，以及上坡起步时踩加速踏板后驻坡模式切换成驱动模式的一瞬间，存在溜坡的可能性；另外下坡蠕行时，当坡道比较长时可能会超过蠕行设定的最高车速。现有的技术方案中驻坡、蠕行、蠕行限速中电机控制器和整车控制器分工不太合理而导致效果不太理想。
发明内容
本发明提出一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，用于快速响应驻坡需求，杜绝后溜现象的发生；另外在车辆下坡时，有效的限制住蠕行车速。
本发明提出一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，所述方法包括：
S1、驻坡控制
整车控制器VCU按预设周期检查当前手刹和档位状态，当手刹信号为0且档位非空挡时，整车控制器VCU给电机控制器MCU发送驻坡指令；MCU接收到驻坡指令后判断车辆驱动方向和车辆前进方向是否一致，若否，MCU进入驻坡模式并控制电机实现驻坡；当车辆处于驻坡模式时，若VCU发送的扭矩与MCU实际驻坡扭矩的差值超过预设阈值，解除驻坡模式；
S2、蠕行控制
整车控制器VCU按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行条件；当所有蠕行条件均满足时，进入蠕行模式，VCU计算得到蠕行扭矩并发送给MCU，MCU根据接收到的蠕行扭矩控制电机运行；
S3、蠕行限速控制
整车控制器VCU按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行限速条件；当所有蠕行限速条件均满足时，进入蠕行限速模式，否则解除蠕行限速模式；进入蠕行限速模式后，VCU给MCU发送蠕行限速扭矩，MCU根据接收到的蠕行限速扭矩控制电机运行。
所述步骤S1中，所述VCU发送给MCU的扭矩包括驱动扭矩、蠕行扭矩。
优选的，所述步骤S1中，当手刹信号不为0且档位在空挡时，VCU给MCU发送解除驻坡指令，MCU收到解除驻坡指令后解除驻坡模式并向VCU发送反馈信号。
优选的，所述步骤S2中，所述蠕行条件包括：车速小于预设的第一速度阈值、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0；所述步骤S3中，所述蠕行限速条件包括：车速在预设的第一速度阈值与第二速度阈值之间、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0。
优选的，所述步骤S2中，当车辆满足以下任一条件时，解除蠕行模式：①车速大于等于预设的第一速度阈值、②手刹信号为0、③制动踏板开度不为0、④加速踏板开度不为0且VCU计算得到的驱动扭矩与当前蠕行扭矩的差值超过预设阈值。
优选的，所述步骤S2中，VCU发送给MCU的蠕行扭矩小于等于电机峰值扭矩的1/3；所述步骤S3中，VCU发送给MCU的蠕行限速扭矩小于等于最大制动扭矩。
本发明的有益效果是：本发明通过整车控制器(VCU)和电机控制器(MCU)之间的通讯和合理分工共同对驱动系统进行控制，实现驻坡、蠕行、蠕行限速功能。VCU只发送驻坡命令，是否进入驻坡模式由MCU自行判断，在上坡起步进入驻坡时，踩加速踏板后，并不会立即取消驻坡模式，首先是VCU发送给MCU的驱动扭矩和MCU的驻坡扭矩进行比较，当VCU发送的扭矩大于MCU驻坡扭矩后，驻坡状态才会取消，这样不会出现溜坡的现象；在下坡蠕行时通过蠕行限速功能，可以车速限制在一定的范围内，能够获得较好的驾驶体验、提高行驶安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的实现驻坡功能的流程框图；
图2为本发明实施例提供的实现蠕行功能的流程框图；
图3为本发明实施例提供的实现蠕行限速功能的流程框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明提出一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，通过整车控制器(VCU)和电机控制器(MCU)之间的通讯共同对驱动系统进行控制，实现驻坡、蠕行、蠕行限速功能，VCU通过CAN通讯给MCU发送的信号包括：驻坡命令(Hold)、驱动扭矩(VcuDrvTq)、蠕行扭矩(VcuCrpTq)、蠕行限速扭矩(LimTq)；MCU通过CAN通讯给VCU发送的信号包括：MCU反馈转速(MotSpd)、MCU反馈的驻坡扭矩(McuTq)、处于驻坡模式时的反馈信号(HoldFb)。
本发明所提出的电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法包括：
S1、驻坡控制
整车控制器(VCU)按预设周期检查当前手刹和档位状态，当手刹信号为0且档位非空挡时，整车控制器(VCU)给电机控制器(MCU)发送驻坡指令；MCU接收到驻坡指令后判断车辆驱动方向和车辆前进方向是否一致，若否，MCU进入驻坡模式并控制电机实现驻坡；当车辆处于驻坡模式时，若VCU发送的扭矩与MCU实际驻坡扭矩的差值超过预设阈值，解除驻坡模式；
进一步的，所述步骤S1中，所述VCU发送给MCU的扭矩包括驱动扭矩、蠕行扭矩；当手刹信号不为0且档位在空挡时，VCU给MCU发送解除驻坡指令，MCU收到解除驻坡指令后解除驻坡模式并向VCU发送反馈信号。
进一步的，驻坡扭矩的最大值等于电机的峰值扭矩；
具体请参阅图1，图1为本发明实施例提供的实现驻坡功能的流程框图；VCU以一个固定周期10ms循环检查手刹状态和档位状态，当手刹松开(手刹信号为0)且档位不在空挡时，VCU给MCU发送驻坡指令Hold＝1，MCU收到驻坡指令Hold＝1后判断车辆驱动方向和车辆前进方向是否一致，若不一致，MCU进入驻坡模式并控制电机实现驻坡功能，同时给VCU发送驻坡反馈信号HoldFb＝1；当车辆处于驻坡模式时，若VCU发送的扭矩与MCU实际驻坡扭矩(McuTq)的差值超过预设阈值，MCU解除驻坡模式并给VCU发送解除驻坡反馈信号HoldFb＝0；所述预设阈值可取10N·m，即当VCU发送的驱动扭矩与MCU实际驻坡扭矩大10N·m时，解除驻坡模式。另外，当手刹拉起(手刹信号不为0)且档位在空挡时，VCU给MCU发送解除驻坡指令Hold＝0，MCU解除驻坡模式并给VCU发送解除驻坡反馈信号HoldFb＝0。
S2、蠕行控制
整车控制器(VCU)按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行条件；所述蠕行条件包括：车速小于预设的第一速度阈值、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0；当所有蠕行条件均满足时，进入蠕行模式，VCU计算得到蠕行扭矩并发送给MCU，MCU根据接收到的蠕行扭矩控制电机运行；
进一步的，设定蠕行扭矩限制值，VCU发送给MCU的蠕行扭矩小于等于电机峰值扭矩的1/3；设定蠕行扭矩限制值是出于安全考虑，当制动踏板制动信号丢失时，通过机械制动可以很快的让车停下来，此时蠕行扭矩值不可过大。
进一步的，车辆满足以下任一条件时，解除蠕行模式：①车速大于等于预设的第一速度阈值、②手刹信号为0、③制动踏板开度不为0、④加速踏板开度不为0且VCU计算得到的驱动扭矩与当前蠕行扭矩的差值超过预设阈值。
具体请参阅图2，图2为本发明提供的实现蠕行功能的流程框图；整车控制器VCU以一个固定周期10ms循环检查车速、手刹状态和档位状态，当车速小于6km/h、手刹松开且没有踩加速踏板和制动踏板(加速踏板和制动踏板开度均为0)时进入蠕行模式，VCU计算得到蠕行扭矩(VcuCrpTq)并发送给MCU，MCU根据接收到的蠕行扭矩控制电机运行；当车辆满足以下任一条件时，解除蠕行模式：①车速大于等于6km/h、②拉起手刹、③踩了制动踏板、④踩了加速踏板且VCU计算得到的驱动扭矩值(VcuDrvTq)比当前蠕行扭矩值大10N·m。
S3、蠕行限速控制
整车控制器(VCU)按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行限速条件；所述蠕行限速条件包括：车速在预设的第一速度阈值与第二速度阈值之间、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0。当所有蠕行限速条件均满足时，进入蠕行限速模式，否则解除蠕行限速模式；进入蠕行限速模式后，VCU给MCU发送蠕行限速扭矩，MCU根据接收到的蠕行限速扭矩控制电机运行。即，当处于蠕行模式下，车速在预设的第一速度阈值与第二速度阈值之间时，进行蠕行限速控制。
进一步的，设定VCU蠕行限速扭矩的上限值，发送给MCU的蠕行限速扭矩的最大值等于最大制动扭矩。
具体请参阅图3，图3为本发明提供的实现蠕行限速功能的流程框图；当①车速在6km/h和8km/h之间、②手刹松掉、③没有踩加速踏板和制动踏板这几项条件均满足时，进入蠕行限速模式，VCU通过CAN通讯给MCU发送蠕行限速扭矩(LimTq)，MCU根据接收到的蠕行限速扭矩控制电机运行；当车辆满足以下任一条件时，解除蠕行限速模式：①车速不在6km/h和8km/h之间、②拉起手刹、③踩了加速踏板或者制动踏板。
本发明的技术方案在档位处于前进挡和后退挡都可以实现驻坡、蠕行、蠕行限速功能：
1、车辆档位在前进挡/后退挡，非下坡路面行驶时驻坡、蠕行切换过程，此时不会进入蠕行限速模式：
1.1、进入驻坡模式：当松掉手刹后，VCU给MCU发送驻坡指令Hold＝1，当MCU收到驻坡指令后，如果车辆前进方向(电机转速)和档位不一致，此时进入驻坡模式，MCU控制电机驻坡，MCU给VCU反馈驻坡信号HoldFb＝1。
1.2、驻坡模式进入蠕行模式判断：当松掉手刹、加速踏板和制动踏板都没有踩时，此时VCU计算得到蠕行扭矩，当蠕行扭矩小于MCU反馈的驻坡扭矩(McuTq)时，此时依旧处于驻坡模式，车速等于0，当计算得到的蠕行扭矩值比MCU反馈扭矩值大10N·m时，此时切换到蠕行模式，车辆开始前进，此时MCU给VCU反馈驻坡信号HoldFb＝0。
1.3、驻坡模式进入驱动模式：当车辆处于驻坡状态时(HoldFb＝1)，踩加速踏板后VCU计算得到驱动扭矩，当驱动扭矩小于MCU反馈的驻坡扭矩(McuTq)时，此时依旧处于驻坡模式，车速等于0；当驱动扭矩值比MCU反馈扭矩值大10N·m时，此时处于驱动模式，车辆开始前进，此时MCU给VCU反馈驻坡信号HoldFb＝0。
1.4、蠕行模式进入驱动模式：当车辆处于蠕行模式时，踩加速踏板后VCU计算得到驱动扭矩，当驱动扭矩小于蠕行扭矩时，此时VCU还是处于蠕行模式，VCU给MCU发送蠕行扭矩(VcuCrpTq)，当计算得到的驱动扭矩比蠕行扭矩值大10N·m时，此时VCU给MCU发送驱动扭矩(VcuDrvTq)。
2、车辆档位在前进挡/后退挡，下坡路面行驶时蠕行、蠕行限速切换条件，此时不会进入驻坡模式：
2.1、下坡进入蠕行模式：当松掉手刹、加速踏板和制动踏板都没有踩、车速小于6km/h时，此时VCU进入蠕行模式，VCU给MCU发送驱动扭矩(VcuDrvTq)。
2.2、下坡进入蠕行限速模式：当处于蠕行模式条件下，车速在6km/h和8km/h之间时，此时VCU进入蠕行限速模式，VCU给MCU发送蠕行限速扭矩(LimTq)，蠕行限速扭矩和车辆前进方向相反。
本发明提出一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，车辆在上坡时，可快速响应驻坡需求，杜绝后溜现象的发生；另外在车辆下坡时，可以有效的限制住蠕行车速。通过实现这两种功能，能够获得较好的驾驶体验、提高行驶安全。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、驻坡控制
整车控制器VCU按预设周期检查当前手刹和档位状态，当手刹信号为0且档位非空挡时，整车控制器VCU向电机控制器MCU发送驻坡指令；MCU接收到驻坡指令后判断车辆驱动方向和车辆前进方向是否一致，若否，MCU进入驻坡模式并控制电机实现驻坡；当车辆处于驻坡模式时，若VCU发送给MCU的扭矩与MCU实际驻坡扭矩的差值超过预设阈值，解除驻坡模式；
S2、蠕行控制
整车控制器VCU按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行条件；当所有蠕行条件均满足时，进入蠕行模式，VCU计算得到蠕行扭矩并发送给MCU，MCU根据接收到的蠕行扭矩控制电机运行；
S3、蠕行限速控制
整车控制器VCU按所述预设周期检测当前车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态，根据车速、手刹状态以及加速踏板、制动踏板状态设定蠕行限速条件；当所有蠕行限速条件均满足时，进入蠕行限速模式，否则解除蠕行限速模式；进入蠕行限速模式后，VCU给MCU发送蠕行限速扭矩，MCU根据接收到的蠕行限速扭矩控制电机运行。
2.根据权利要求1所述电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述VCU发送给MCU的扭矩包括驱动扭矩、蠕行扭矩。
3.根据权利要求1所述电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，当手刹信号不为0且档位在空挡时，VCU给MCU发送解除驻坡指令，MCU收到解除驻坡指令后解除驻坡模式并向VCU发送反馈信号。
4.根据权利要求1所述电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述蠕行条件包括：车速小于预设的第一速度阈值、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0；所述步骤S3中，所述蠕行限速条件包括：车速在预设的第一速度阈值与第二速度阈值之间、手刹信号为0、加速踏板开度为0、制动踏板开度为0。
5.根据权利要求4所述电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，当车辆满足以下任一条件时，解除蠕行模式：①车速大于等于预设的第一速度阈值、②手刹信号为0、③制动踏板开度不为0、④加速踏板开度不为0且VCU计算得到的驱动扭矩与当前蠕行扭矩的差值超过预设阈值。
6.根据权利要求1所述电动汽车驻坡、蠕行、蠕行限速控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，VCU发送给MCU的蠕行扭矩小于等于电机峰值扭矩的1/3；所述步骤S3中，VCU发送给MCU的蠕行限速扭矩小于等于最大制动扭矩。
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