CN112078383A - 一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，其首先设定电机的四个转速值，VCU检测车辆整体状态以及转速N1是否满足进入坡行；坡行控制电机平滑增加或减速输出转矩，并进行转矩限幅值，当到达转速N2，以电机输出转矩为最大输出转矩控制电机加速或减速，当到达转速N3且没有收到VCU标定转矩时，VCU自动寻找电机输出的功率平衡点；非坡行判断是否到达转速N4，若不是则按标定指令，若是则比较电机电机转矩与标定转矩，标定转矩大于电机转矩按标定转矩，反之平滑控制电机输出转矩。该方法使得车辆平滑起步，平滑停靠,简化起步和停车动作，车辆无急冲、无抖动，提高了整车驾驶舒适性，易操作性和安全性等。

Description

一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法。
背景技术
目前，人们对汽车驾驶舒适性，操作性和安全性的要求不断提升，虽然汽车坡行功能的实现不是很难，但如何实现坡行以及坡行情况下切换正常行驶的处理过程尤为关键，特别是在坡道上溜坡，甚至会发生故障，溜坡现象将十分明显。一旦发生溜坡故障，将会对车辆安全造成较大的安全隐患。现有技术中实现低速坡行的方法有：(1)一种需借助电机控制器实现低速坡行的控制方法和系统，但需要指出的是，VCU在计算过程中，由于是通过CAN通讯网络来采集电机的实际转速和工作模式会有延时，这种控制方法实时性容易出问题，容易出现车辆抖动和溜坡；(2)另一种是纯电动车的零踏板转矩控制方法，该方法将车辆零踏板状态分为防溜模式和坡行，然后在防溜模式或坡行下根据车辆的运行状态输出转矩，并对所有输出转矩进行部分滤波处理。该控制方法能够解决电动汽车在零踏板转矩模式下的溜坡或抖动等问题，提高行驶平顺性和驾驶舒适性。需要说明的是，在防溜模式下，通过电机实现零速自锁车，电机处于封堵转状态，会造成电机三相电流不平衡，电流过大的驱动模块发热损坏风险增大，出现堵转保护失效的问题，不能长时间实现坡行。综上，现有车辆坡行控制思路大致有两种：控制电机在速度环或者转矩环标定的最大坡行转矩，以满足车辆坡行控制的需要。但随着载荷变化，车辆会出现前冲、抖动，影响车辆的平滑起步，降低了车辆驾驶的舒适性和安全性。
发明内容
本发明提出一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，以解决传统车辆坡行控制方式的缺陷，使得车辆平滑起步，简化起步动作，实现车辆在低速坡行并切换至正常行驶情况下，车辆无急冲、抖动，提高车辆驾驶的舒适性和安全性。
本发明提供一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，包括以下步骤：
第一步，设定电动汽车电机转速N1、转速N2、转速N3和转速N4，转速N1是车辆坡行的最高车速；转速N2是电机开始加速转动的转速；转速N3是开始寻找车辆功率平衡的起点转速，转速N3小于转速N1；转速N4是完全退出坡行控制的最高转速；
第二步，由VCU检测车辆手刹、制动踏板、油门标定、档位和电机控制系统是否正常以及电机转速N1是否满足进入坡行，若是正常，则车辆进入坡行，若不是正常，则执行第四步；
第三步，车辆坡行由VCU控制电机平滑增加输出转矩并进行转矩限幅值，同时检测电机转速，当电机转速到达转速N2，VCU以电机输出转矩为最大输出转矩控制电机加速，当电机到达转速N3并且没有收到标定转矩时，VCU寻找电机载荷下输出功率平衡状态；
第四步，VCU检测电机转速是否到达电机转速N4，若不是，则执行标定的行车指令，若是，则VCU将电机系统反馈的输出转矩与标定的输出转矩比较；
第五步，当标定的输出转矩大于电机反馈的输出转矩时，执行标定的行车指令，否则，VCU平滑控制电机的输出转矩，使电机的加速度平滑增加或减小。
在以上方案中优选的是，第三步中，VCU控制电机平滑增加或减小转矩请求，是以不同的速度分段进行的转矩标定。
本发明的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法能够达到以下有益效果：
本发明的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，其首先设定电机的四个转速值，由VCU(整车控制器)检测车辆整体状态以及电机转速N1是否满足进入坡行；坡行由VCU控制电机平滑增加输出转矩并进行转矩限幅值，当到达电机转速N2，以电机输出转矩为最大输出转矩控制电机加速，当到达电机转速N3并且没有收到标定转矩时，VCU自动寻找电机输出的功率平衡点；非坡行判断是否到达电机转速N4，若不是则按标定指令，若是则比较电机反馈的输出转矩与标定的电机输出转矩，标定转矩大于电机转矩按标定指令，反之平滑控制电机的输出转矩。该方法解决了传统车辆坡行控制方式的缺陷，使得车辆平滑起步，简化起步动作，实现车辆在低速坡行并切换至正常行驶情况下，车辆无急冲、无抖动，提高了车辆驾驶的舒适性和安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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为本发明的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
实施例
一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，请见图1，包括以下步骤：
第一步，设定电动汽车电机转速N1、转速N2、转速N3和转速N4，转速N1是车辆坡行的最高车速；转速N2是电机开始加速转动的转速；转速N3是开始寻找车辆功率平衡的起点转速，转速N3小于转速N1；转速N4是完全退出坡行控制的最高转速；
第二步，由VCU检测车辆手刹、制动踏板、油门标定、档位和电机控制系统是否正常以及电机转速N1是否满足进入坡行，若是正常，则车辆进入坡行，若不是正常，则执行第四步；
第三步，车辆坡行由VCU控制电机平滑增加输出转矩并进行转矩限幅值，同时检测电机转速，当电机转速到达转速N2，VCU以电机输出转矩为最大输出转矩控制电机加速，当电机到达转速N3并且没有收到标定转矩时，VCU寻找电机载荷下输出功率平衡状态；
第四步，VCU检测电机转速是否到达电机转速N4，若不是，则执行标定的行车指令，若是，则VCU将电机系统反馈的输出转矩与标定的输出转矩比较；
第五步，当标定的输出转矩大于电机反馈的输出转矩时，执行标定的行车指令，否则，VCU平滑控制电机的输出转矩，使电机的加速度平滑增加或减小。
还可以进一步的，第三步中，VCU控制电机平滑增加或减小转矩请求，是以不同的速度分段进行的转矩标定。
本实施例的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，首先预设电机的四个转速值，由VCU判断进入坡行的条件是否满足，如手刹、制动踏板、油门、转速N1等一些整车的状态信息。如果条件满足，开始进入坡行，以不同的及速度或减速度增加转矩，以防止坡道上倒溜和车辆的抖动。在转矩增大到转速N2的时候，车辆开始加速。然后根据车辆转速判断是否以固定的转矩继续加速，或者速度到达转速N3时，开始自动寻找电机的功率平衡点。如果不满足坡行的条件，先判断转速和反馈转矩，如在坡行的过程中接受到VCU的命令，在接受到命令后，先判断电机反馈转矩和标定转矩的大小，然后开始平滑过渡转矩，实现车辆速度均匀增加或减小。当标定转矩大于电机反馈转矩时，退出坡行的转矩平滑输出，完全按整车标定转矩执行。
本实施例的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，采用电机输出转矩控制，随着载荷的变化，自动寻找最大坡行转矩，到达转速值时，自动寻找功率平衡，防止出现车辆抖动或失控的现象。车辆行驶基准转矩、及防溜基准转矩、及行驶叠加转矩，来获取车辆坡行目标控制转矩、无急冲、无抖动，在坡道时不溜车的目的，从而提高车辆驾驶的舒适性和安全性。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，设定电动汽车电机转速N1、转速N2、转速N3和转速N4，转速N1是车辆坡行的最高车速；转速N2是电机开始加速转动的转速；转速N3是开始寻找车辆功率平衡的起点转速，转速N3小于转速N1；转速N4是完全退出坡行控制的最高转速；
第二步，由VCU检测车辆手刹、制动踏板、油门标定、档位和电机控制系统是否正常以及电机转速N1是否满足进入坡行，若是正常，则车辆进入坡行，若不是正常，则执行第四步；
第三步，车辆坡行由VCU控制电机平滑增加输出转矩并进行转矩限幅值，同时检测电机转速，当电机转速到达转速N2，VCU以电机输出转矩为最大输出转矩控制电机加速，当电机到达转速N3并且没有收到标定转矩时，VCU寻找电机载荷下输出功率平衡状态；
第四步，VCU检测电机转速是否到达电机转速N4，若不是，则执行标定的行车指令，若是，则VCU将电机系统反馈的输出转矩与标定的输出转矩比较；
第五步，当标定的输出转矩大于电机反馈的输出转矩时，执行标定的行车指令，否则，VCU平滑控制电机的输出转矩，使电机的加速度平滑增加或减小。
2.如权利要求1所述的基于整车控制器的电动汽车坡行控制方法，其特征在于，第三步中，VCU控制电机平滑增加或减小转矩请求，是以不同的速度分段进行的转矩标定。
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