CN111976501B - 一种纯电动汽车蠕行控制处理策略 - Google Patents

一种纯电动汽车蠕行控制处理策略 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，包括非蠕行状态时，判断车辆的前进后退状态，VCU记录需求转速并监控车辆速度状态，判断是否进入蠕行状态；当车辆进入蠕行状态时，VCU记录电机的需求转速；当车辆保持蠕行模式时，VCU时刻监控电机反馈扭矩以及车辆速度状态，判断是否退出蠕行状态；当车辆退出蠕行后，VCU记录退出蠕行原因。通过采用本发明中所述的纯电动汽车蠕行控制处理策略，对车辆进入、保持和退出蠕行状态进行处理，能够保证车辆进入和退出蠕行时车辆不出现抖动等影响驾驶体验的现象，在爬陡坡等情况下不会引起车辆电气系统等的损害，保证车辆能够在满足驾驶员意图的基础上，安全、平稳地实现车辆的蠕行功能。

Description

一种纯电动汽车蠕行控制处理策略
技术领域
本发明属于纯电动汽车整车控制技术领域，尤其是涉及一种纯电动汽车蠕行控制处理策略。
背景技术
随着国家对汽车环保要求越来越严格，纯电动汽车成为越来越多的人的出行方式。纯电动汽车的电控系统包括电池系统、电机系统和整车控制器三大部分。其中，整车控制器根据车辆所处状态对电池、电机以及车辆其他电器系统进行整体协调控制。整车控制器的控制包括当车辆低速行驶时进入和退出蠕行状态的控制策略。车辆的蠕行状态是指车辆在低速行驶时，当油门踏板和刹车踏板都没有踩下时，车辆以某一车速低速稳定行驶的状态。当车辆进入、保持和退出蠕行状态时，需要保证车辆的安全性、稳定性和扭矩的平滑处理。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，通过采用本发明中所述的纯电动汽车蠕行控制处理策略，对车辆进入、保持和退出蠕行状态进行处理，能够保证车辆进入和退出蠕行时车辆不出现抖动等影响驾驶体验的现象，在爬陡坡等情况下不会引起车辆电气系统等的损害，保证车辆能够在满足驾驶员意图的基础上，安全、平稳地实现车辆的蠕行功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，包括
非蠕行状态时，判断车辆的前进后退状态，VCU记录需求转速并监控车辆速度状态，判断是否进入蠕行状态；
当车辆进入蠕行状态时，VCU记录电机的需求转速；
当车辆保持蠕行模式时，VCU时刻监控电机反馈扭矩以及车辆速度状态，判断是否退出蠕行状态；
当车辆退出蠕行后，VCU记录退出蠕行原因。
进一步的，当检测到下列两种情况：
a:加速踏板和刹车踏板没有被踩下、电机反馈扭矩的绝对值小于某一恒定值、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、同时车辆为ready状态时；
b:加速踏板没有被踩下、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、车辆为ready状态，刹车踏板由踩下变为抬起时；
VCU判断可以进入蠕行状态。
进一步的，非蠕行状态时，如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速大于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求转速为0；
如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速小于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求转速为0；
当VCU判断可以进入蠕行状态后，VCU发送给电机的需求转速以设定速率从记录的需求转速升或降到蠕行所需需求转速。
进一步的，VCU判断可以进入蠕行状态后，VCU读取上个调度周期所记录的需求转速，并与蠕行所需需求转速进行比较，将VCU所记录的需求转速A减去蠕行所需转速B，得到差值转速C，同时差值转速C与VCU设定的最大转速和最小转速进行比较，差值转速与设定的最大转速取相对小值，与设定的最小转速取相对大值，得到差速D，转速A减去差速D即为本次调度周期发送给电机的需求转速，同时VCU记录的需求转速更新为本次发送给电机的需求转速，VCU设定的最大转速和最小转速设为可标定量。
进一步的，在蠕行模式，VCU根据档位信息等得到车辆的前进后退状态，如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩大于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求扭矩为0；
如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩小于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求扭矩为0。
进一步的，进入蠕行状态后，VCU时刻监控电机反馈扭矩，当电机反馈扭矩大于VCU设定的最大扭矩值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时电机反馈扭矩即小于设定的最大扭矩值，则定时器清零并重新计时，电机反馈扭矩状态不满足退出蠕行条件；如果电机反馈扭矩大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态。
进一步的，在蠕行状态，VCU时刻监控车辆速度状态，当车速大于某一恒值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时车辆速度即小于设定的车速值，则定时器清零并重新计时，车速状态不满足退出蠕行条件；如果车速大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态；
当VCU检测到加速踏板被踩下，且VCU根据加速踏板开度解析得到的需求扭矩大于电机反馈扭矩时，VCU判断立即退出蠕行状态；当VCU检测到刹车踏板被踩下或者车辆报跛行回家或高压下电故障或者车辆状态变为非ready状态时，VCU判断立即退出蠕行状态。
进一步的，VCU基于上述原因退出蠕行，则当再次检测到满足蠕行条件时，车辆可再次进入蠕行状态。
进一步的，若VCU是因扭矩过大导致退出蠕行，在满足加速踏板没有被踩下、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、车辆为ready状态等的基础上，还需要刹车踏板由踩下变为抬起时，才允许车辆重新进入蠕行状态。
进一步的，当VCU判断可以退出蠕行状态后记录电机的需求扭矩。
相对于现有技术，本发明所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略具有以下优势：
本发明设计了一套纯电动汽车蠕行状态进入和退出策略，在处理过程中考虑到了VCU发送的需求扭矩和转速的平滑处理，能够保证车辆进入和退出蠕行时车辆不出现抖动等影响驾驶体验的现象；考虑到在爬陡坡等大功率情况下对车辆电气系统等的损害，设计了一套扭矩保护策略，同时考虑到不同类型的车辆状态不一致，设计了一套可修改的数据变量。本发明所述策略能够移植到各纯电动汽车车型的蠕行控制策略中，实现车辆在满足驾驶员意图的基础上，安全、平稳地完成车辆的蠕行功能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是VCU判断车辆进入和退出蠕行的策略示意图示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，VCU在上电初始化后默认状态为非蠕行状态，并根据档位信息等判断车辆的前进后退状态。如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速大于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求转速为0；如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速小于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求转速为0。
VCU在运行过程中时刻监控车辆速度状态，当车速小于某一恒值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时车辆速度即大于设定的车速值，则定时器清零并重新计时，车速状态不满足蠕行进入条件；如果车速小于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则车速状态满足蠕行进入条件。与此同时VCU时刻检测加速踏板状态、刹车踏板状态、电机反馈扭矩、车辆故障状态和车辆ready状态，当车速状态满足蠕行进入条件，同时加速踏板和刹车踏板没有被踩下、电机反馈扭矩的绝对值小于某一恒定值、车辆现在无故障或为降功率状态、同时车辆为ready状态时，VCU判断可以进入蠕行状态。
当VCU判断可以进入蠕行状态后，VCU读取上个调度周期所记录的需求转速，并与蠕行所需需求转速进行比较。将VCU所记录的需求转速(转速A)减去蠕行所需转速(转速B)，得到差值转速C，同时差值转速C与VCU设定的最大转速和最小转速进行比较，差值转速与设定的最大转速取相对小值，与设定的最小转速取相对大值，得到差速D，转速A减去差速D即为本次调度周期发送给电机的需求转速，同时VCU记录的需求转速更新为本次发送给电机的需求转速。VCU设定的最大转速和最小转速设为可标定量。
在蠕行模式，VCU根据档位信息等得到车辆的前进后退状态。如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩大于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求扭矩为0；如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩小于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求扭矩为0。
进入蠕行状态后，VCU时刻监控电机反馈扭矩，当电机反馈扭矩大于VCU设定的最大扭矩值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时电机反馈扭矩即小于设定的最大扭矩值，则定时器清零并重新计时，电机反馈扭矩状态不满足退出蠕行条件；如果电机反馈扭矩大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态，并记录退出蠕行原因。
在蠕行状态，VCU时刻监控车辆速度状态，当车速大于某一恒值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时车辆速度即小于设定的车速值，则定时器清零并重新计时，车速状态不满足退出蠕行条件；如果车速大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态。当VCU检测到加速踏板被踩下，且VCU根据加速踏板开度解析得到的需求扭矩大于电机反馈扭矩时，VCU判断立即退出蠕行状态；当VCU检测到刹车踏板被踩下或者车辆报跛行回家或高压下电故障或者车辆状态变为非ready状态时，VCU判断立即退出蠕行状态。VCU退出蠕行状态时记录退出蠕行原因。
若VCU是因上述原因退出蠕行状态，则当再次检测到满足蠕行条件时，即加速踏板和刹车踏板没有被踩下、电机反馈扭矩的绝对值小于某一恒定值、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、同时车辆为ready状态时，车辆可再次进入蠕行状态。若VCU是因扭矩过大导致退出蠕行，在满足加速踏板没有被踩下、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、车辆为ready状态等的基础上，还需要刹车踏板由踩下变为抬起时，才允许车辆重新进入蠕行状态。
当VCU判断可以退出蠕行状态后，VCU读取上个调度周期所记录的需求扭矩，并与VCU根据加速踏板开度解析得到的需求扭矩进行比较。将VCU所记录的需求扭矩(扭矩A)减去加速踏板开度需求扭矩(扭矩B)，得到差值扭矩C，同时差值扭矩C与VCU设定的最大扭矩和最小扭矩进行比较，差值扭矩与设定的最大扭矩取相对小值，与设定的最小扭矩取相对大值，得到差值扭矩D，扭矩A减去扭矩D即为本次调度周期发送给电机的需求扭矩，同时VCU记录的需求扭矩更新为本次发送给电机的需求扭矩。VCU设定的最大扭矩和最小扭矩设为可标定量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：包括
非蠕行状态时，判断车辆的前进后退状态，VCU记录需求转速并监控车辆速度状态，判断是否进入蠕行状态；
当车辆进入蠕行状态时，VCU记录电机的需求转速；
当车辆保持蠕行模式时，VCU时刻监控电机反馈扭矩以及车辆速度状态，判断是否退出蠕行状态；
当车辆退出蠕行后，VCU记录退出蠕行原因；
VCU判断可以进入蠕行状态后，VCU读取上个调度周期所记录的需求转速，并与蠕行所需需求转速进行比较，将VCU所记录的需求转速A减去蠕行所需转速B，得到差值转速C，同时差值转速C与VCU设定的最大转速和最小转速进行比较，差值转速与设定的最大转速取相对小值，与设定的最小转速取相对大值，得到差速D，转速A减去差速D即为本次调度周期发送给电机的需求转速，同时VCU记录的需求转速更新为本次发送给电机的需求转速，VCU设定的最大转速和最小转速设为可标定量。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：当检测到下列两种中任意一种情况时：
a:加速踏板和刹车踏板没有被踩下、电机反馈扭矩的绝对值小于某一恒定值、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、同时车辆为ready状态时；
b:加速踏板没有被踩下、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、车辆为ready状态，刹车踏板由踩下变为抬起时；
VCU判断可以进入蠕行状态。
3.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：非蠕行状态时，如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速大于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求转速为0；
如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈转速，如果电机转速小于0，VCU记录需求转速为电机反馈转速的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求转速为0；
当VCU判断可以进入蠕行状态后，VCU发送给电机的需求转速以设定速率从记录的需求转速升或降到蠕行所需需求转速。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：在蠕行模式，VCU根据档位信息得到车辆的前进后退状态，如果车辆为前进模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩大于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩；如果电机转速小于等于0，VCU记录需求扭矩为0；
如果车辆为倒车模式，VCU时刻判断并记录电机反馈扭矩，如果电机扭矩小于0，VCU记录需求扭矩为电机反馈扭矩的绝对值；如果电机转速大于等于0，VCU记录需求扭矩为0。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：进入蠕行状态后，VCU时刻监控电机反馈扭矩，当电机反馈扭矩大于VCU设定的最大扭矩值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时电机反馈扭矩即小于设定的最大扭矩值，则定时器清零并重新计时，电机反馈扭矩状态不满足退出蠕行条件；如果电机反馈扭矩大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态。
6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：在蠕行状态，VCU时刻监控车辆速度状态，当车速大于某一恒值时，VCU开启一个定时器，如果定时器未超时时车辆速度即小于设定的车速值，则定时器清零并重新计时，车速状态不满足退出蠕行条件；如果车速大于所设定的恒值且持续时间超过定时器时间，则VCU判断立即退出蠕行状态；
当VCU检测到加速踏板被踩下，且VCU根据加速踏板开度解析得到的需求扭矩大于电机反馈扭矩时，VCU判断立即退出蠕行状态；当VCU检测到刹车踏板被踩下或者车辆报跛行回家或高压下电故障或者车辆状态变为非ready状态时，VCU判断立即退出蠕行状态。
7.根据权利要求5或6所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：VCU基于上述原因退出蠕行，则当再次检测到满足蠕行条件时，车辆可再次进入蠕行状态。
8.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：若VCU是因扭矩过大导致退出蠕行，在满足加速踏板没有被踩下、车速小于某一恒值且持续时间超过设定值、车辆现在无故障或为降功率状态、车辆为ready状态等的基础上，还需要刹车踏板由踩下变为抬起时，才允许车辆重新进入蠕行状态。
9.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车蠕行控制处理策略，其特征在于：当VCU判断可以退出蠕行状态后记录电机的需求扭矩。
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