CN112644294B - 一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法 - Google Patents

一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法，属于汽车控制技术领域，在车辆满足蠕行条件时，根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩；根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，在确定车辆无法正常蠕行起步时激活速度偏移，计算速度偏移量；根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，并由偏移速度计算蠕行扭矩，随着偏移速度的增大，蠕行扭矩逐渐减少，直至蠕行扭矩输出为0，蠕行取消。本发明通过双重判断方法来判断车辆是否可以正常激活蠕行，如车辆无法正常激活蠕行，则经过一段可调时间内，通过降低蠕行扭矩，取消蠕行功能。

Description

一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法
技术领域
本发明属于汽车控制技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法。
背景技术
在传统汽车中，蠕动一般是当释放制动踏板和加速踏板时，由自动变速箱控制器通过离合器实现，即变速箱硬件在车轮上施加了一些不受软件控制的扭矩，通常可以使汽车在平坦的道路上以6-8公里/小时的速度蠕行。现在随着汽车节能环保政策的推行，电动汽车得到了广泛的应用，由于大多数电动汽车没有搭配离合器，电机也不会维持怠速，同时为了保护车辆中的硬件设备，电动汽车的蠕行功能一般通过软件控制的方式来实现，用电机产生所需的实时蠕变转矩，帮助驾驶员在交通堵塞、起步及坡道上更轻松的操控车辆。
目前蠕行控制主要是通过整车控制器读取车辆参数信息，如车辆速度，根据车辆速度查表获得蠕行扭矩，再读取车辆行驶加速度，重力加速度，轮胎滚动半径，根据这些信息，计算车辆坡道补偿扭矩，从而控制车辆在平地和坡道上的蠕行。上述方式虽然实现了动态下的蠕行控制，但是未考虑到当车辆满足蠕行条件时，车辆可能因为其他原因无法正常激活蠕行(如车辆前方为路缘石或者坡度过高等)，蠕行扭矩无法驱动车辆等工况。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法，通过双重判断方法来判断车辆是否可以正常激活蠕行，如车辆无法正常激活蠕行，则经过一段可调时间内，通过降低蠕行扭矩，取消蠕行功能。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法，包括：
在车辆满足蠕行条件时，根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩；
根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，在确定车辆无法正常蠕行起步时激活速度偏移，计算速度偏移量；
根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，并由偏移速度计算蠕行扭矩，随着偏移速度的增大，蠕行扭矩逐渐减少，直至蠕行扭矩输出为0，蠕行取消。
在一些可选的实施方案中，车辆满足蠕行的条件包括：车辆处于D档或者R档、制动踏板和加速踏板已释放、手刹释放及车速低于第一预设速度阈值。
在一些可选的实施方案中，所述根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩，包括：
由
Figure BDA0002867158710000021
计算当前的蠕行扭矩，其中，T平表示标定的在平地上的蠕行扭矩，
Figure BDA0002867158710000022
表示根据车辆速度信号得到的在平地上的扭矩衰减因子，
Figure BDA0002867158710000023
表示踩制动踏板时，蠕行扭矩根据制动液压力信号在平地上做衰减的衰减因子，T坡表示标定的在坡道上的蠕行扭矩，
Figure BDA0002867158710000024
表示根据车辆速度信号确定在坡道上的衰减因子，
Figure BDA0002867158710000025
表示根据制动液压力信号确定在坡道上的衰减因子，Ks表示根据坡度百分比确定的坡道系数。
在一些可选的实施方案中，所述根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，包括：
若车辆速度信号在预设时间内持续处于大于第二速度阈值且小于第三速度阈值内，并且车辆当前处于D档或者R档且制动踏板已释放，则判断为车辆无法正常蠕行起步。
在一些可选的实施方案中，所述计算速度偏移量，包括：
在速度偏移使能的条件下，设定目标车速作为最大值，以当前车辆速度作为初始值，由
Figure BDA0002867158710000032
确定速度偏移量vspeedoffset，其中，vtarget表示目标车速，v车速表示当前车速，
Figure BDA0002867158710000031
表示一个运行周期内的速度增量。
在一些可选的实施方案中，所述根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，包括：
由v偏移速度＝v车速+vspeedoffset得到偏移速度v偏移速度，v车速表示当前车速。
在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
在根据车辆速度信号判断蠕行扭矩能够驱动车辆正常起步时，则正常激活蠕行功能。
在一些可选的实施方案中，所述方法还包括：
在车辆处于自适应巡航模式下，当整车检测到ESC在进行主动制动时，取消蠕行功能。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
首先判断车辆是否满足蠕行条件，在满足蠕行条件的情况下，再判断当前蠕行扭矩是否可以驱动车辆，若蠕行扭矩无法驱动车辆，则激活速度偏移的判断条件，利用速度偏移，增加速度，从而降低蠕行扭矩，在一定时间内，取消蠕行扭矩，提高驾驶性，同时保护硬件。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电动汽车蠕行判断条件流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电动汽车蠕行激活条件判断策略示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明提供了一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法，通过判断是否满足蠕行条件且在满足蠕行条件后，判断能否在一定时间内激活蠕行驱动车辆，在车辆无法驱动的情况下，通过速度偏移的方法，取消蠕行扭矩。
如图1所示是本发明实施例提供的一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法的流程示意图，包括以下步骤：
S1：在车辆满足蠕行条件时，根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩；
在步骤S1之前，该方法还包括检测车辆当前状态及驾驶员意图的步骤：驾驶员对档位的操作，通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)信号发送给整车控制器(Vehicle control unit，VCU)，VCU根据档位手柄位置判断当前驾驶员的意图。
其中，如图2所示，车辆可蠕行的条件包括：车辆处于D档或者R档、制动踏板和加速踏板已释放、手刹释放及车速低于第一预设速度阈值。
其中，第一预设速度阈值可以通过标定确定。在车辆不满足蠕行条件时，取消蠕行。
其中，在步骤S1中，根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩，步骤如下：
1)标定在平地上的蠕行扭矩T平；
2)车速传感器采集车辆速度信号v车速，根据车速v车速计算扭矩衰减因子
Figure BDA0002867158710000051
其中，根据车速v车速计算扭矩衰减因子
Figure BDA0002867158710000052
可以通过以下方式实现：
将偏移的速度vspeedoffset与车速v车速叠加后，并结合目标车速vtarget对扭矩进行调节，当叠加后的车速大于目标车速时，降低蠕行扭矩，如果叠加后的车速小于目标车速时，加大蠕行扭矩。可表示为：
Figure BDA0002867158710000053
其中，ε0表示系数。
3)当踩制动踏板时，蠕行扭矩根据制动液压力做衰减，衰减因子为
Figure BDA0002867158710000054
其中，衰减因子
Figure BDA0002867158710000055
可以通过以下方式实现：
当制动液压力信号有效时，根据当前制动踏板开度在制动削减上端点位置(默认设为
Figure BDA0002867158710000056
)和下端点位置(默认设为
Figure BDA0002867158710000057
)确定。如果制动踏板开度大于下端点位置，制动衰减因子
Figure BDA0002867158710000058
则为0；如果制动踏板开度小于上端点位置，制动衰减因子
Figure BDA0002867158710000059
则为1；如果制动踏板开度介于上端点位置和下端点位置之间，则制动衰减因子
Figure BDA00028671587100000510
为一个介于0～1之间的小数，目标车速为介于0～vtarget之间的数值。
4)标定在坡道上的蠕行扭矩T坡；
5)通过坡道传感器，或者纵向加速度信号检测坡度百分比，根据坡度百分比确定坡道系数Ks，Ks与坡度信号成正相关关系，其变化范围为[0,1]。
6)根据车辆速度信号和制动液压力信号确定在坡道上的衰减因子，分别为
Figure BDA00028671587100000511
和
Figure BDA00028671587100000512
其中，
Figure BDA0002867158710000061
和
Figure BDA0002867158710000062
可以通过以下方式实现：
Figure BDA0002867158710000063
的实现方法：将偏移的速度vspeedoffset与车速v车速叠加后，并结合目标车速vtarget对扭矩进行调节，当叠加后的车速大于目标车速时，降低蠕行扭矩，如果叠加后的车速小于目标车速时，加大蠕行扭矩。可表示为：
Figure BDA0002867158710000064
其中，ε1表示系数。
Figure BDA0002867158710000065
的实现方法：当制动液压力信号有效时，根据当前制动踏板开度在制动削减上端点位置(默认设为
Figure BDA0002867158710000066
)和下端点位置(默认设为
Figure BDA0002867158710000067
)确定。如果制动踏板开度大于下端点位置，制动衰减因子
Figure BDA0002867158710000068
则为0；如果制动踏板开度小于上端点位置，制动衰减因子
Figure BDA0002867158710000069
则为1；如果制动踏板开度介于上端点位置和下端点位置之间，则制动衰减因子
Figure BDA00028671587100000610
为一个介于0～1之间的小数，目标车速为介于0～vtarget之间的数值。
7)蠕行扭矩计算公式：
Figure BDA00028671587100000611
S2：根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，在确定车辆无法正常蠕行起步时激活速度偏移，计算速度偏移量；
其中，如图3所示，根据车辆速度信号v车速判断当前蠕行扭矩是否足以驱动车辆，使车辆正常起步，判断条件为：v车速大于第二速度阈值且小于第三速度阈值内，且车辆当前处于D档或者R档且制动踏板已释放，如果车辆满足上述条件并持续预设时间T，则在预设时间T内，激活速度偏移，并计算速度偏移量，经过一段可调时间，降低蠕行扭矩。
其中，预设时间可以通过标定确定，第二速度阈值v0与第三速度阈值v1。
其中，在根据车辆速度信号判断蠕行扭矩能够驱动车辆正常起步时，则正常激活蠕行功能。
S3：根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，并由偏移速度计算蠕行扭矩，随着偏移速度的增大，蠕行扭矩逐渐减少，直至蠕行扭矩输出为0，蠕行取消。
其中，速度偏移量可以通过以下方式得到：
在速度偏移使能的条件下，设定目标车速作为最大值，以当前速度作为初始值，根据运行周期做累加运算，即
Figure BDA0002867158710000071
其中，vtarget表示目标车速，
Figure BDA0002867158710000072
表示一个运行周期内的速度增量。并将当前检测到的车速做处理，即使v偏移速度＝v车速+vspeedoffset，根据公式(1)，计算蠕行扭矩，随着偏移速度的增大，蠕行扭矩逐渐减少，直至扭矩输出为0，蠕行取消。蠕行一般在路缘石和较陡的坡上无法正常激活。
特别的，当车辆处于自适应巡航模式时进行制动，当速度降到符合蠕行速度要求时，车辆将按照蠕行工况进行蠕行，但此时整车需要响应电子稳定控制系统(ElectronicStability Control，ESC)进行制动，因此本方案中设计，在自适应巡航模式下，当整车检测到ESC在进行主动制动时，取消蠕行功能。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车蠕行激活的判断控制方法，其特征在于，包括：
在车辆满足蠕行条件时，根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩；
根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，在确定车辆无法正常蠕行起步时激活速度偏移，计算速度偏移量；
根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，并由偏移速度计算蠕行扭矩，随着偏移速度的增大，蠕行扭矩逐渐减少，直至蠕行扭矩输出为0，蠕行取消。
2.根据权利要求1所述的判断控制方法，其特征在于，车辆满足蠕行的条件包括：车辆处于D档或者R档、制动踏板和加速踏板已释放、手刹释放及车速低于第一预设速度阈值。
3.根据权利要求1或2所述的判断控制方法，其特征在于，所述根据车辆速度信号、坡度信号以及制动液压力信号，计算当前的蠕行扭矩，包括：
由
Figure FDA0002867158700000011
计算当前的蠕行扭矩，其中，T平表示标定的在平地上的蠕行扭矩，
Figure FDA0002867158700000012
表示根据车辆速度信号得到的在平地上的扭矩衰减因子，
Figure FDA0002867158700000013
表示踩制动踏板时，蠕行扭矩根据制动液压力信号在平地上做衰减的衰减因子，T坡表示标定的在坡道上的蠕行扭矩，
Figure FDA0002867158700000014
表示根据车辆速度信号确定在坡道上的衰减因子，
Figure FDA0002867158700000015
表示根据制动液压力信号确定在坡道上的衰减因子，Ks表示根据坡度百分比确定的坡道系数。
4.根据权利要求3所述的判断控制方法，其特征在于，所述根据车辆速度信号判断蠕行扭矩是否能够驱动车辆正常起步，包括：
若车辆速度信号在预设时间内持续处于大于第二速度阈值且小于第三速度阈值内，并且车辆当前处于D档或者R档且制动踏板已释放，则判断为车辆无法正常蠕行起步。
5.根据权利要求4所述的判断控制方法，其特征在于，所述计算速度偏移量，包括：
在速度偏移使能的条件下，设定目标车速作为最大值，以当前车辆速度作为初始值，由
Figure FDA0002867158700000021
其中，vtarget表示目标车速，v车速表示当前车速，
Figure FDA0002867158700000022
表示一个运行周期内的速度增量。
6.根据权利要求5所述的判断控制方法，其特征在于，所述根据速度偏移量更新当前车速得到偏移速度，包括：
由v偏移速度＝v车速+vspeedoffset得到偏移速度v偏移速度，v车速表示当前车速。
7.根据权利要求1所述的判断控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在根据车辆速度信号判断蠕行扭矩能够驱动车辆正常起步时，则正常激活蠕行功能。
8.根据权利要求1所述的判断控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
在车辆处于自适应巡航模式下，当整车检测到ESC在进行主动制动时，取消蠕行功能。
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