CN110962622A - 一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法和系统 - Google Patents

一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法和系统，控制方法包括如下步骤：当车辆处于蠕行模式下时，检测车辆的制动踏板开度和油门踏板开度；当车辆制动踏板开度小于第一设定值或油门踏板开度小于第二设定值时，判断为车辆进入蠕行跟车模式；在蠕行跟车模式下，当车辆的行驶速度大于速度上限值时降低驱动电机的驱动扭矩，当车辆的行驶速度小于速度下限值是增加驱动电机的驱动扭矩；速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度设定。本发明提供的技术方案，能够根据本车辆前方车辆的行驶速度调节速度上限值和速度下限值，因此能够解决现有技术中车辆在蠕行模式下以固定的设定速度行驶时存在的可靠性较差的问题。

Description

一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法和系统
技术领域
本发明属于电动车辆蠕行控制技术领域，具体涉及一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法和系统。
背景技术
随着全球能源紧缺和汽车排放对环境污染等问题日益严重，推进低能耗、低排放的新能源汽车已成为各界的共识。电动车辆可以有效降低能耗，基本实现零排放和零污染，所以纯电动车辆已经成为车辆行业的发展趋势。
电动车辆的动力一般由驱动电机提供，驱动电机通过减速器、花键、万向节连接车辆的车轮，与采用传统内燃机构型的车辆相比，减少了离合器和变速器等部件。由于驱动电机在低转速时能够提供很大的驱动力矩而不需要怠速，所以电动车辆挂挡后一般没有蠕行，需要踩油门踏板才能增加驱动电机的驱动扭矩。因此，当车辆遇到堵车的工况时，如果驾驶员想要跟随前车，就需要频繁的操作制动踏板和油门踏板来控制车速，如此便增加了驾驶员的劳动强度。
为了解决上述问题，现有技术中公开了一些在电动车辆上设置蠕行模式，在蠕行模式下控制车辆上驱动电机的驱动扭矩，使车辆的行驶速度能够稳定在设定的速度，如申请公布号为CN108437852A的中国专利申请文件所公开的电动汽车从小于蠕行速度过度到蠕行时的扭矩控制方法，就是根据车辆的实际行驶速度,采用PI调节，将车辆的行驶速度稳定在设定的速度值。但是当车辆所在的路况不同，前后车辆的行驶速度不同时，如果只以固定的设定速度蠕行，可能会存在车辆行驶速度过大或过小的问题，因此车辆以该方式蠕行时行驶的可靠性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，用于解决现有技术中车辆在蠕行模式下以固定的设定速度行驶时存在的可靠性较差的问题。相应的，本发明还提供了一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，用于解决现有技术中车辆在蠕行模式下以固定的设定速度行驶时存在的可靠性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，包括如下步骤：
当车辆处于蠕行模式下时，检测车辆的制动踏板开度和油门踏板开度；
当车辆制动踏板开度小于第一设定值且油门踏板的开度为零时，或油门踏板开度小于第二设定值且制动踏板的开度为零时，判断为车辆进入蠕行跟车模式；
在蠕行跟车模式下，当车辆的行驶速度大于速度上限值时降低驱动电机的驱动扭矩，当车辆的行驶速度小于速度下限值是增加驱动电机的驱动扭矩；
所述速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度设定。
进一步的，在蠕行模式下，当车辆制动踏板的开度大于第一设定值时，判断为车辆进入蠕行制动模式；
当车辆处于蠕行制动模式下时，增加车辆驱动电机的制动扭矩。
设置蠕行制动模式，能够满足蠕行模式下车辆制动时的控制需求。
进一步的，在蠕行模式下，当车辆油门踏板的开度大于第二设定值时，判断为车辆进入蠕行加速模式；
当车辆处于蠕行加速模式下，增加车辆驱动电机的驱动扭矩，且驱动电机驱动扭矩的变化率不大于设定变化率。
设置蠕行加速模式，能够满足蠕行模式下车辆加速时的控制需求。
进一步的，根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断车辆是否进入蠕行模式。
根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断是否进入蠕行模式，当车辆需要进入蠕行模式时，能够不需要人为控制，自动进入蠕行模式。
进一步的，所述车辆的行驶速度为
Figure BDA0001818056140000021
其中n为驱动电机的转速，r为车辆轮胎的滚动半径，ig为变速箱速比，i0为主减速比。
根据车辆驱动电机的转速、车辆轮胎的滚动半径、变速箱速比和主减速比计算车辆的行驶速度，能够在车辆缓慢行驶时提高对车辆行驶速度检测的准确度。
一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，包括控制器，控制器上连接有制动踏板检测装置和油门踏板检测装置；其特征在于，所述控制器用于：
当车辆处于蠕行模式下时，检测车辆的制动踏板开度和油门踏板开度；
当车辆制动踏板开度小于第一设定值且油门踏板的开度为零时，或油门踏板开度小于第二设定值且制动踏板的开度为零时，判断为车辆进入蠕行跟车模式；
在蠕行跟车模式下，当车辆的行驶速度大于速度上限值时降低驱动电机的驱动扭矩，当车辆的行驶速度小于速度下限值是增加驱动电机的驱动扭矩；
所述速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度设定。
进一步的，所述控制器还用于：在蠕行模式下，当车辆制动踏板的开度大于第一设定值时，判断为车辆进入蠕行制动模式；
当车辆处于蠕行制动模式下时，增加车辆驱动电机的制动扭矩。
设置蠕行制动模式，能够满足蠕行模式下车辆制动时的控制需求。
进一步的，所述控制器还用于：在蠕行模式下，当车辆油门踏板的开度大于第二设定值时，判断为车辆进入蠕行加速模式；
当车辆处于蠕行加速模式下，增加车辆驱动电机的驱动扭矩，且驱动电机驱动扭矩的变化率不大于设定变化率。
设置蠕行加速模式，能够满足蠕行模式下车辆加速时的控制需求。
进一步的，所述控制器还用于：根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断车辆是否进入蠕行模式。
根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断是否进入蠕行模式，当车辆需要进入蠕行模式时，能够不需要人为控制，自动进入蠕行模式。
进一步的，所述车辆的行驶速度为
Figure BDA0001818056140000031
其中n为驱动电机的转速，r为车辆轮胎的滚动半径，ig为变速箱速比，i0为主减速比。
根据车辆驱动电机的转速、车辆轮胎的滚动半径、变速箱速比和主减速比计算车辆的行驶速度，能够在车辆缓慢行驶时提高对车辆行驶速度检测的准确度。
本发明的有益效果是：本发明提供的技术方案，当车辆处于蠕行模式时，能够根据本车辆前方车辆的行驶速度调节速度上限值和速度下限值，因此能够车辆的行驶速度不会过大或过小，解决现有技术中车辆在蠕行模式下以固定的设定速度行驶时存在的可靠性较差的问题。
附图说明
图1为本发明方法实施例中电动车辆蠕行模式下驱动电机控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
方法实施例：
本实施例提供一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，用于在车辆处于蠕行模式下时对车辆的驱动电机进行控制。
本实施例所提供的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其控制流程如图1所示，具体步骤为：
检测车辆的油门踏板、制动踏板和车辆的行驶速度，当车辆油门踏板和制动踏板的动作比较频繁，均大于相应的设定频率值，且车辆的行驶速度一直很低，低于设定的蠕行速度阈值时，判断为路面拥堵，车辆进入蠕行模式。
在蠕行模式下：当车辆制动踏板的开度大于第一设定值时，判断为驾驶员有制动意图，车辆进入蠕行制动模式；当车辆油门踏板的开度大于第二设定值时，判断为驾驶员有加速意图，车辆进入蠕行加速模式；当车辆制动踏板的开度小于第一设定值且油门踏板开度为零时,或油门踏板的开度小于第二设定值且制动踏板的开度为零时，判断为驾驶员有跟车意图，车辆进入蠕行跟车模式。
当车辆处于蠕行制动模式时，根据制动踏板的开度控制驱动电机的发电扭矩上升，即控制车辆驱动电机的制动扭矩上升，使车辆制动；
当车辆处于蠕行加速模式时，根据油门踏板的开度控制驱动电机的驱动扭矩的上升，使驱动电机的驱动扭矩增加，车辆加速；在蠕行模式下车辆的加速度不能过大，因此当车辆处于蠕行加速模式时，驱动电机驱动扭矩上升的变化率不大于设定变化率。
当车辆处于蠕行跟车模式时，检测车辆的行驶速度；如果车辆的行驶速度大于速度上限值，则控制驱动电机的驱动扭矩降低，发电扭矩增加；如果车辆的行驶速度小于速度下限值，则控制驱动电机的驱动扭矩增加，发电扭矩降低，使车辆的行驶速度稳定。
车辆处于蠕行跟车模式时，其速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度进行调整，该速度上限值和速度下限值可由驾驶员根据前方车辆的行驶速度结合驾驶经验得到，也可以通过对本车辆前方车辆的行驶速度进行检测后得到，使本车辆与前方车辆之间的距离保持稳定。
本实施例中，当车辆处于蠕行跟车模式时在对驱动电机的扭矩进行调节时所采用的方法为：首先根据蠕行跟车模式下车辆对行驶速度的需求，得到车辆行驶速度与电动机驱动扭矩变化率之间的对应关系，然后检测到车辆的行驶速度后，根据车辆行驶速度与电动机驱动扭矩变化率之间的对应关系获取相应的驱动扭矩变化率，并根据该驱动扭矩变化率对驱动电机的扭矩进行控制。
如当车辆的行驶速度大于速度上限值时，驱动电机的驱动扭矩降低，并且车辆的行驶速度越大驱动电机驱动扭矩的变化率越大，从而得到车辆行驶速度大于速度上限值时车辆行驶速度与驱动电机扭驱动矩变化率之间的对应关系；
当车辆的行驶速度大于速度上限值时，如果检测到车辆的行驶速度大于速度上限值，则根据车辆行驶速度与驱动电机驱动扭矩变化率之间的对应关系得到相应的驱动扭矩变化率，并采用该驱动扭矩变化率对驱动电机的驱动扭矩进行控制。
当车辆的行驶速度小于速度下限值时，驱动电机的驱动扭矩增加，并且车辆的行驶速度越小驱动电机驱动扭矩的变化率越大，从而得到车辆行驶速度小于速度下限值时车辆行驶速度与驱动电机扭驱动矩变化率之间的对应关系；
当车辆的行驶速度小于速度下限值时，如果检测到车辆的行驶速度小于速度下限值，则根据车辆行驶速度与驱动电机驱动扭矩变化率之间的对应关系得到相应的驱动扭矩变化率，并采用该驱动扭矩变化率对驱动电机的驱动扭矩进行控制。
本实施例中，车辆的行驶速度根据驱动电机的转速、车辆轮胎的滚动半径、变速箱速比和主减速比得到，具体为：
设车辆驱动电机的转速为n，车辆轮胎的滚动半径为r，变速箱速比为ig，主减速比为i0，车辆的行驶速度为V，则根据如下公式计算车辆的行驶速度：
Figure BDA0001818056140000051
系统实施例：
本实施例提供一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，包括控制器，控制器上连接有制动踏板检测装置和油门踏板检测装置，制动踏板检测装置用于检测车辆制动踏板的开度并发送给控制器，油门踏板检测装置检测油门踏板的开度并发送给控制器，控制器用于执行上述方法实施例中所提供的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统。

Claims (10)

1.一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
当车辆处于蠕行模式下时，检测车辆的制动踏板开度和油门踏板开度；
当车辆制动踏板开度小于第一设定值且油门踏板的开度为零时，或油门踏板开度小于第二设定值且制动踏板的开度为零时，判断为车辆进入蠕行跟车模式；
在蠕行跟车模式下，当车辆的行驶速度大于速度上限值时降低驱动电机的驱动扭矩，当车辆的行驶速度小于速度下限值是增加驱动电机的驱动扭矩；
所述速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度设定。
2.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其特征在于，在蠕行模式下，当车辆制动踏板的开度大于第一设定值时，判断为车辆进入蠕行制动模式；
当车辆处于蠕行制动模式下时，增加车辆驱动电机的制动扭矩。
3.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其特征在于，在蠕行模式下，当车辆油门踏板的开度大于第二设定值时，判断为车辆进入蠕行加速模式；
当车辆处于蠕行加速模式下，增加车辆驱动电机的驱动扭矩，且驱动电机驱动扭矩的变化率不大于设定变化率。
4.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其特征在于，根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断车辆是否进入蠕行模式。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制方法，其特征在于，所述车辆的行驶速度为
Figure FDA0001818056130000011
其中n为驱动电机的转速，r为车辆轮胎的滚动半径，ig为变速箱速比，i0为主减速比。
6.一种电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，包括控制器，控制器上连接有制动踏板检测装置和油门踏板检测装置；其特征在于，所述控制器用于：
当车辆处于蠕行模式下时，检测车辆的制动踏板开度和油门踏板开度；
当车辆制动踏板开度小于第一设定值且油门踏板的开度为零时，或油门踏板开度小于第二设定值且制动踏板的开度为零时，判断为车辆进入蠕行跟车模式；
在蠕行跟车模式下，当车辆的行驶速度大于速度上限值时降低驱动电机的驱动扭矩，当车辆的行驶速度小于速度下限值是增加驱动电机的驱动扭矩；
所述速度上限值和速度下限值根据本车辆前方车辆的行驶速度设定。
7.根据权利要求6所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：在蠕行模式下，当车辆制动踏板的开度大于第一设定值时，判断为车辆进入蠕行制动模式；
当车辆处于蠕行制动模式下时，增加车辆驱动电机的制动扭矩。
8.根据权利要求6所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：在蠕行模式下，当车辆油门踏板的开度大于第二设定值时，判断为车辆进入蠕行加速模式；
当车辆处于蠕行加速模式下，增加车辆驱动电机的驱动扭矩，且驱动电机驱动扭矩的变化率不大于设定变化率。
9.根据权利要求6所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，其特征在于，所述控制器还用于：根据刹车踏板的变化频率、油门踏板的变化频率和车辆的行驶速度判断车辆是否进入蠕行模式。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的电动车辆蠕行模式下驱动电机的控制系统，其特征在于，所述车辆的行驶速度为
Figure FDA0001818056130000021
其中n为驱动电机的转速，r为车辆轮胎的滚动半径，ig为变速箱速比，i0为主减速比。
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