CN112124088A - 一种电动汽车防溜坡功控制方法和系统 - Google Patents

一种电动汽车防溜坡功控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种电动汽车防溜坡功控制方法，步骤1、当判定车辆处于坡上，且当前车静止在坡上时，则进入防溜坡功能执行下一步；步骤2、当判定当前处于溜坡状态，则执行下一步；步骤3、VCU发出防溜坡信号至MCU，且将VCU请求电机扭矩清零；步骤4、MCU计算当前需要执行的PI参数，并根据PI参数调节电机的输出扭矩。本发明兼容有HHC的电动汽车，HHC退出后进一步保护，防止溜坡，也能解决无HHC的电动汽车坡道起步溜坡问题。

Description

一种电动汽车防溜坡功控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电动汽车整车控制器，尤其涉及汽车在坡道上起步时防止溜车 的技术。
背景技术
随着社会发展，人民生活水平提升，道路上的车辆越来越多，给车辆行驶 带来不便，比较常见的就是车辆在坡道上溜坡。目前在部分电动汽车上会配备 HHC，用以在坡道上起步。
现有HHC均是基于坡度传感器和电子刹车系统实现功能，具体来说，当坡 度传感器判断为上坡并且档位置于D挡(前进挡)或传感器判断为下坡并且变速 器置于R挡(倒车挡)时，在松开制动踏板之后，制动压力保持1到2秒制动延 时，踩下油门踏板或者延时时间达到，制动压力释放。但是现有坡道起步辅助 系统若超过制动延时的时间仍未踩下油门，则汽车仍会溜坡。另一部分电动汽 车未配备HHC，坡道起步时，驾驶员必须快速且准确地从制动踏板切换至油门踏 板，起步的时候，如果电机扭矩没有大于坡度力的话就会向后溜车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种解决配备了HHC的电动汽车，在松 开制动踏板后1到2s后未踩下油门踏板，车辆溜坡的问题以及未配备HHC的电 动汽车，驾驶员在坡道上起步溜坡的问题，提供了一种电动汽车在坡道上平稳 驻车及起步的控制方法和系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车防溜坡功控 制方法：
步骤1、当判定车辆处于坡上，且当前车静止在坡上时，则进入防溜坡功能 执行下一步；
步骤2、当判定当前处于溜坡状态，则执行下一步；
步骤3、VCU发出防溜坡信号至MCU，且将VCU请求电机扭矩清零；
步骤4、MCU计算当前需要执行的PI参数，并根据PI参数调节电机的输出 扭矩。
所述步骤1中，判断车辆处于坡上的方法是：坡度信号有效、无错则判断 当前车辆是否处于坡上；
判断前车静止在坡上的方法是满足以下任一条件：
1)踩下刹车，车辆静止；
2)EPB状态处于夹紧状态；
3)HHC触发。
所述步骤2中，判断当前处于溜坡状态的方法是同时满足以下条件：
1)HHC退出后；
2)EPB状态为释放状态；
3)刹车未踩下；
4)车辆在移动。
所述车辆在移动的判断方法是满足：D档转速小于-5rad/s且持续0.3s或 转速小于-10rad/s，或者R档转速大于5rad/s且持续0.3s或转速大于10rad/s。
所述步骤4中，计算PI参数的方法：
1)若有坡度值，依据车辆当前所处位置的坡度值算出当前预加载扭矩，并 且从预设PI参数对照表中查找与当前坡度值、当前预加载扭矩对应的PI参数；
2)若无坡度值，则依据进入防溜坡时的瞬间加速度计算当前所需预加载扭 矩，以当前所需预加载扭矩为目标值获得PI参数。
当满足以下任一条件时，退出防溜坡功能：
条件1、换挡时退出；
条件2、刹车且持续1s退出；
条件3、当进入防溜坡功能后VCU请求电机扭矩大于电机扭矩且油门踏板踩 下时退出；
条件4、当进入防溜坡后防不住溜坡时，退出防溜坡；
条件5、当电机或电机控制器过温时退出。
所述条件4判断方法：D档转速小于-100rad/s且持续2s；或者R档转速大 于100rad/s且持续2s；
所述条件5的判断方法：电机温度大于120℃且持续2s，或者电机控制器 温度大于80℃且持续2s。
当退出防溜坡功能时，VCU请求电机扭矩为电机实际扭矩并以此扭矩开始滤 波，当滤波后扭矩接近输入扭矩时取消滤波或退出防溜坡功能超过设定时间后 取消滤波。
一种电动汽车防溜坡功控制系统，系统包括：
VCU：整车控制器，收集各控制器信息及故障状态，结合控制策略发送防溜 坡进入、退出指；
MCU：电机控制器，接受防溜坡信号，并反馈转速、扭矩、电机及电机控制 器温度、故障状态等信息；
HHC：坡道辅助系统，发送坡度值，用以计算坡道阻力；此系统用以判断是 否有机械制动，不是发送坡度值计算坡道阻力；
EPB：电子手刹，用以判断是否有机械制动；
YAS：坡度传感器，用以判断是否有机械制动。此系统用以发送坡度值，用 以计算坡道阻力；
所述EPB和YAS将获取的信号输送至VCU，所述VCU向MCU发出防溜坡信号， 其特征在于：所述MCU执行所述电动汽车防溜坡功控制方法。
系统还包括HHC：用于发送坡度值，用以计算坡道阻力，所述HHC将获取的 信号输送至VCU。
本发明兼容有HHC的电动汽车，HHC退出后进一步保护，防止溜坡，也能解 决无HHC的电动汽车坡道起步溜坡问题。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为电动汽车防溜坡功控制方法流程图；
图2为无HHC实车防溜坡测试数据；
图3为有HHC实车防溜坡测试数据。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的 各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工 作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技 术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明中各个器件的名称缩写和功能：
VCU：整车控制器，收集各控制器信息及故障状态，结合控制策略发送防溜 坡进入、退出指；
MCU：电机控制器，接受防溜坡信号，并反馈转速、扭矩、电机及电机控制 器温度、故障状态等信息；
HHC：坡道辅助系统，发送坡度值，用以计算坡道阻力；
EPB：电子手刹，用以判断是否有机械制动；
YAS：坡度传感器，用以判断是否有机械制动。
如图1所示，电动汽车防溜坡功控制方法包括以下步骤：
步骤1、判断步骤：
1、满足以下条件进入防溜坡
1)判断进入防溜坡前车辆处于坡上
2)坡度信号有效、无错则判断当前车辆是否处于坡上，否则不判断车辆是 否在坡上；
2、进入防溜坡前车辆静止在坡上(满足以下任一条件认为车辆静止)
1)踩下刹车，车辆静止；
2)EPB状态处于夹紧状态；
3)HHC触发。
3、满足1、2条件后，再判断是否溜坡(满足以下条件判断已经溜坡)
1)HHC退出后；
2)EPB状态为释放状态；
3)刹车未踩下；
4)D档转速小于-5rad/s且持续0.3s或转速小于-10rad/s；
5)R档转速大于5rad/s且持续0.3s或转速大于10rad/s。
满足以上后条件VCU发出防溜坡信号，且将VCU请求电机扭矩清零。
步骤2、防溜坡执行步骤；
MCU接收到防溜坡信号后，依据车辆当前所处位置的坡度值算出当前预加载 扭矩并且从预设PI参数对照表中查找与所述坡度值对应的PI参数，按照所述PI参数调节电机的输出扭矩，以使所述车辆处于相对静止状态。若无坡度值， 则依据进入防溜坡时的瞬间加速度计算当前所需预加载扭矩，再根据PI参数调 节电机的输出扭矩。
步骤3、退出步骤；
满足以下任一条件退出防溜坡
1)换挡时退出；
2)踩刹车且持续1s退出；
3)当进入防溜坡后VCU请求电机扭矩大于电机扭矩且油门踏板踩下时退出；
4)当进入防溜坡后防不住溜坡时，退出防溜坡
条件1、D档转速小于-100rad/s且持续2s；
条件2、R档转速大于100rad/s且持续2s；
5)当电机或电机控制器过温时退出
条件1、电机温度大于120℃且持续2s；
条件2、电机控制器温度大于80℃且持续2s。
步骤4、退出防溜坡时扭矩滤波
1、防溜坡退出时，VCU请求电机扭矩为电机实际扭矩并以此扭矩开始滤波；
2、当滤波后扭矩接近输入扭矩时取消滤波或退出防溜坡4S后取消滤波。
由图2、图3数据可得本发明可解决无HHC的电动汽车坡道起步溜坡问题， 且兼容有HHC的电动汽车，HHC退出后进一步保护，防止溜坡。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：
步骤1、当判定车辆处于坡上，且当前车静止在坡上时，则进入防溜坡功能执行下一步；
步骤2、当判定当前处于溜坡状态，则执行下一步；
步骤3、VCU发出防溜坡信号至MCU，且将VCU请求电机扭矩清零；
步骤4、MCU计算当前需要执行的PI参数，并根据PI参数调节电机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：所述步骤1中，判断车辆处于坡上的方法是：坡度信号有效、无错则判断当前车辆是否处于坡上；
判断前车静止在坡上的方法是满足以下任一条件：
1)踩下刹车，车辆静止；
2)EPB状态处于夹紧状态；
3)HHC触发。
3.根据权利要求1所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：所述步骤2中，判断当前处于溜坡状态的方法是同时满足以下条件：
1)HHC退出后；
2)EPB状态为释放状态；
3)刹车未踩下；
4)车辆在移动。
4.根据权利要求3所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：所述车辆在移动的判断方法是满足：D档转速小于-5rad/s且持续0.3s或转速小于-10rad/s，或者R档转速大于5rad/s且持续0.3s或转速大于10rad/s。
5.根据权利要求1所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：所述步骤4中，计算PI参数的方法：
1)若有坡度值，依据车辆当前所处位置的坡度值算出当前预加载扭矩，并且从预设PI参数对照表中查找与当前坡度值、当前预加载扭矩对应的PI参数；
2)若无坡度值，则依据进入防溜坡时的瞬间加速度计算当前所需预加载扭矩，以当前所需预加载扭矩为目标值获得PI参数。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：当满足以下任一条件时，退出防溜坡功能：
条件1、换挡时退出；
条件2、刹车且持续1s退出；
条件3、当进入防溜坡功能后VCU请求电机扭矩大于电机扭矩且油门踏板踩下时退出；
条件4、当进入防溜坡后防不住溜坡时，退出防溜坡；
条件5、当电机或电机控制器过温时退出。
7.根据权利要求6所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：所述条件4判断方法：D档转速小于-100rad/s且持续2s；或者R档转速大于100rad/s且持续2s；
所述条件5的判断方法：电机温度大于120℃且持续2s，或者电机控制器温度大于80℃且持续2s。
8.根据权利要求1或7所述的电动汽车防溜坡功控制方法，其特征在于：当退出防溜坡功能时，VCU请求电机扭矩为电机实际扭矩并以此扭矩开始滤波，当滤波后扭矩接近输入扭矩时取消滤波或退出防溜坡功能超过设定时间后取消滤波。
9.一种电动汽车防溜坡功控制系统，系统包括：
VCU：用于收集各控制器信息及故障状态，结合控制策略发送防溜坡进入、退出指；
MCU：用于接受防溜坡信号，并反馈转速、扭矩、电机及电机控制器温度、故障状态信息；
EPB：用于判断是否有机械制动；
YAS：用于判断是否有机械制动；
所述EPB和YAS将获取的信号输送至VCU，所述VCU向MCU发出防溜坡信号，其特征在于：所述MCU执行如权利要求1-8中任一所述电动汽车防溜坡功控制方法。
10.根据权利要求9所述的电动汽车防溜坡功控制系统，其特征在于：系统还包括HHC：用于发送坡度值，用以计算坡道阻力，所述HHC将获取的信号输送至VCU。
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