CN113085856A - 电动车定速巡航控制方法、系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动车领域，公开了一种电动车定速巡航控制方法、系统及电动车，该方法应用于电动车的VCU控制器，包括以下步骤：获取定速巡航控制指令信号；获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。基于电动车的VCU控制器实现电动车定速巡航控制，不需要单独增加定速巡航控制器来实现定速巡航控制，成本低且操作简单，极大的降低了电动车定速巡航控制的实现难度。

Description

电动车定速巡航控制方法、系统及电动车

技术领域

本发明属于电动车领域，涉及一种电动车定速巡航控制方法、系统及电动车。

背景技术

在纯电动商用车汽车领域，随着纯电动商用车技术的发展越来越快，纯电动商用车司机的年轻化，越来越多的功能需求在纯电动商用车上越来越需求紧迫，其中对于定速巡航功能的需要也越来越急切。

关于定速巡航的功能，在传统的燃油车，乘用车上已经非常普遍，相应的技术也很成熟的，对于纯电动商用车来说，目前也有很多的技术方案来做定速巡航功能，一般都是单独增加定速巡航控制器来做定速巡航，但是这样的设计会额外增加系统模块，成本较高且操作不便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，电动车通过增加定速巡航控制器来做定速巡航，成本较高且操作不便的缺点，提供一种电动车定速巡航控制方法、系统及电动车。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明第一方面，一种电动车定速巡航控制方法，应用于电动车的VCU控制器，包括以下步骤：获取定速巡航控制指令信号；获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

本发明电动车定速巡航控制方法进一步的改进在于：

所述定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号。

所述控制车辆进入定速巡航模式的具体方法为：当定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号时，检测定速巡航开启信号的延续时间是否大于第一预设时间，当定速巡航开启信号的延续时间大于第一预设时间时，控制车辆进入定速巡航模式。

所述控制车辆定速巡航时的速度的具体方法为：当定速巡航控制指令信号为定速巡航加速信号时，检测定速巡航加速信号的延续时间是否大于第二预设时间，当定速巡航加速信号的延续时大于第二预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第一预设增加车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第二预设增加车速；当定速巡航控制指令信号为定速巡航减速信号时，检测定速巡航减速信号的延续时间是否大于第三预设时间，当定速巡航减速信号的延续时大于第三预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第一预设减少车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第二预设减少车速。

所述控制车辆退出定速巡航模式的具体方法为：当定速巡航控制指令信号为定速巡航关闭信号时，检测定速巡航关闭信号的延续时间是否大于第四预设时间，当定速巡航关闭信号的延续时间大于第四预设时间时，控制车辆退出定速巡航模式；或接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式。

所述接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后：将车辆退出定速巡航模式前的定速巡航速度转换成车辆的虚拟油门百分比，根据油门信号得到车辆的实际油门百分比，将实际油门百分比与虚拟油门百分比叠加，得到最终油门百分比，根据最终油门百分比控制车辆速度。

所述接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后：当油门信号停止时，获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航，当车辆能进入定速巡航时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式；并通过如下方式控制车辆的定速巡航速度：当车辆当前阶段的定速巡航速度>(上一阶段的定速巡航速度+第一预设速度)，且保持时间大于第五预设时间时，保持当前阶段的定速巡航速度；否则，控制车辆的定速巡航速度为上一阶段的定速巡航速度。

所述获取定速巡航控制指令信号的方式为：通过针脚信号线获取或者通过CAN报文获取；所述定速巡航进入条件包括：整车处于Ready状态、刹车未踩、当前车速处于预设的定速巡航模式车速范围内、油门未踩、当前档位不在空挡且无档位错误信号、当前整车电池包电量值大于预设的进入定速巡航的最小电量值、抱死制动系统未工作、取力器未工作、整车无通讯故障、整车无油门故障、整车无刹车故障以及手刹未拉起。

本发明第二方面，一种电动车定速巡航控制系统，应用于电动车的VCU控制器，包括：指令获取模块，用于获取定速巡航控制指令信号；定速巡航确定模块，用于获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；第一控制模块，用于当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；第二控制模块，用于当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

本发明第三方面，一种电动车，其特征在于，包括VCU控制器，所述VCU控制器内设置上述的电动车定速巡航控制系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明电动车定速巡航控制方法，通过VCU控制器获取定速巡航控制指令信号以及车辆当前状态信息，然后根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式，当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度，并在车辆处于定速巡航模式，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式，实现基于电动车VCU控制器的定速巡航的全过程控制，不需要单独增加定速巡航控制器来实现定速巡航控制，成本低且操作简单，极大的降低了电动车定速巡航控制的实现难度。

进一步的，定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号，通过四种工作形式的定速巡航信号，将定速巡航控制模块化，降低定速巡航控制难度，便于实现。

进一步的，当定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号时，检测定速巡航开启信号的延续时间是否大于第一预设时间，当定速巡航开启信号的延续时间大于第一预设时间时，控制车辆进入定速巡航模式，通过设置第一预设时间的延时判断，防止司机误操作或误碰误进入定速巡航模式。

进一步的，将实际油门百分比与虚拟油门百分比叠加，得到最终油门百分比，根据最终油门百分比控制车辆速度。目的是为了当踩油门时，轻踩一点油门就有整车加速，不是用实际油门百分比来给整车加速，使得整车能够有刚踩油门就有加速效果，不至于踩油门半天才有加速效果。

附图说明

图1为本发明的电动车定速巡航控制方法流程图；

图2为本发明的电动车定速巡航控制方法逻辑原理示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和2，本发明一实施例中，提供一种电动车定速巡航控制方法，基于电动车的VCU控制器(Vehicle Control Unit，整车控制器)，通过预先设定进入定速巡航模式的条件，通过结合车辆当前状态信息，实现车辆进入定速巡航模式、定速巡航速度增减以及退出定速巡航模式的全过程控制。具体的，该电动车定速巡航控制方法包括以下步骤：

S1：获取定速巡航控制指令信号。

具体的，所述定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号。实际中，这些信号可以通过额外设置的三个实体按键触发输入，比如：定速巡航开关按键、定速巡航加速按键以及定速巡航减速按键。

其中，VCU控制器获取定速巡航控制指令信号的方式可以是以下两种中的一种。第一种是通过针脚信号线获取，即将VCU控制器的针脚增加3个输入针脚信号，分别与三个实体按键连接，用来接收定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号。第二种是直接从VCU控制器的CAN报文中解析出定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号。

优选的，还可以将VCU控制器的针脚增加1个输出针脚信号，输出针脚信号用来输出定速巡航指示灯信号，该信号用来触发仪表中的定速巡航指示灯。或者，VCU控制器通过CAN报文发送定速巡航指示灯信号给仪表，进而实现触发仪表中的定速巡航指示灯。

S2：获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式。

具体的，VCU控制器作为整车控制器，能够随时获取车辆当前状态信息，进而根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航。具体的，当车辆当前状态信息满足预设的定速巡航进入条件时，确定车辆能进入定速巡航模式，否则，确定车辆不能进入定速巡航模式。

本实施例中，所述定速巡航进入条件包括以下10条：

(1)没有踩刹车。

(2)当前车速处于预设的定速巡航模式车速范围内。

具体的，当前车速大于定速巡航进入车速，本实施例中标定为30km/h，但不以此为限；小于定速巡航使出车速，本实施例中标定为120km/h，但不以此为限。

(3)整车处于Ready状态。

(4)没有踩油门。

(5)当前档位不在空挡且无档位错误信号。

(6)当前整车SOC(电池包电量)大于进入定速巡航的最小SOC值，本实施例中标定为15％，但不以此为限。

(7)ABS(Anti-lock Braking System，抱死制动系统)没有工作。

(8)取力器没有工作。

(9)整车没有VCU通讯故障，MCU通讯故障，BMS通讯故障，油门故障，刹车故障等，相关的整车故障等级小于2级。

(10)没有拉起手刹。

本实施例中，以上10个条件通过CAN报文形式或者线束针脚来获得，当上述10个条件同时满足，根据定速巡航控制指令信号判断是否进入定速巡航模式。

S3：当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度。

具体的，经过上述的判断，当确定车辆能进入定速巡航模式时，需要检测当前接收的定速巡航控制指令信号是否为定速巡航开启信号，当定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号时，检测定速巡航开启信号的延续时间是否大于第一预设时间，当定速巡航开启信号的延续时间大于第一预设时间时，控制车辆进入定速巡航模式。其中，第一预设时间可以为0.5s，但不以此为限，该时间可自由标定，通过设置0.5s的延时判断，防止司机误操作或误碰误进入定速巡航模式。

具体的，控制车辆定速巡航时的速度的具体方法分为两部分，其中一部分是增加定速巡航速度，另一部分是减少增加定速巡航速度。

其中，增加定速巡航速度的具体过程是：检测定速巡航控制指令信号是否为定速巡航加速信号，当定速巡航控制指令信号为定速巡航加速信号时，检测定速巡航加速信号的延续时间是否大于第二预设时间，当定速巡航加速信号的延续时大于第二预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第一预设增加车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第二预设增加车速。

其中，第二预设时间为5s，第一预设增加车速为6km/h，第二预设增加车速为1.5km/h，这些参数均可以自由设定。

减少增加定速巡航速度的具体过程是：检测定速巡航控制指令信号是否为定速巡航减速信号，当定速巡航控制指令信号为定速巡航减速信号时，检测定速巡航减速信号的延续时间是否大于第三预设时间，当定速巡航减速信号的延续时大于第三预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第一预设减少车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第二预设减少车速。

其中，第四预设时间为5s，第一预设减少车速为6km/h，第二预设减少车速为1.5km/h，这些参数均可以自由设定。

S4：当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

具体的，在车辆处于定速巡航模式时，检测当前的定速巡航控制指令信号是否为定速巡航关闭信号，当定速巡航控制指令信号为定速巡航关闭信号时，检测定速巡航关闭信号的延续时间是否大于第四预设时间，当定速巡航关闭信号的延续时间大于第四预设时间时，控制车辆退出定速巡航模式；或接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式。

其中，第四预设时间为0.5s，可以自由设定。通过设置0.5s的延时判断，防止司机误操作或误碰误退出定速巡航模式。

优选的，当接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后，本实施例中，将车辆退出定速巡航模式前的定速巡航速度转换成车辆的虚拟油门百分比，根据油门信号得到车辆的实际油门百分比，将实际油门百分比与虚拟油门百分比叠加，得到最终油门百分比，根据最终油门百分比控制车辆速度。目的是为了当踩油门时，轻踩一点油门就有整车加速，不是用实际油门百分比来给整车加速，使得整车能够有刚踩油门就有加速效果，不至于踩油门半天才有加速效果。

该控制过程仅对退出定速巡航模式的首次踩油门有效，后续的再次踩油门均按照实际油门百分比控制车辆速度。当整车前一个状态不在定速巡航模式，一直不在定速巡航模式，这时只是用实际油门扭矩，不使用虚拟油门扭矩，根据实际油门百分比来发送电机扭矩给控制单元。

其中，VCU控制器通过接收整车实时车速和计算出的目标车速，计算出二者的差值，通过模糊PID进行调节并生成需要的扭矩值，把扭矩值通过报文形式发送给控制单元，通过控制单元来控制电机执行。

优选的，当接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后，本实施例中，当油门信号停止时，获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航，当车辆能进入定速巡航时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式；并通过如下方式控制车辆的定速巡航速度：当车辆当前阶段的定速巡航速度>(上一阶段的定速巡航速度+第一预设速度)，且保持时间大于第五预设时间时，保持当前阶段的定速巡航速度；否则，控制车辆的定速巡航速度为上一阶段的定速巡航速度。

其中，第一预设速度为5km/h，第五预设时间为5min，可以自由设定。

综上所述，本发明电动车定速巡航控制方法，通过VCU控制器获取定速巡航控制指令信号以及车辆当前状态信息，然后根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式，当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度，并在车辆处于定速巡航模式，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式，实现基于电动车VCU控制器的定速巡航控制，不需要单独增加定速巡航控制器来实现定速巡航控制，成本低且操作简单，极大的降低了电动车定速巡航控制的实现难度。

下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节，请参照本发明方法实施例。

本发明再一个实施例中，提供一种电动车定速巡航控制系统，应用于电动车的VCU控制器，能够用于实现上述实施例中的电动车定速巡航控制方法，包括指令获取模块、定速巡航确定模块、第一控制模块以及第二控制模块。

其中，指令获取模块用于获取定速巡航控制指令信号；定速巡航确定模块用于获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；第一控制模块用于当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；第二控制模块用于当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

优选的，在VCU控制器中，建立定速巡航控制系统，根据进入定速巡航的条件，只能从驱动系统跳转到定速巡航控制系统。从驱动系统跳转回到定速巡航控制系统条件：定速巡航模式使能，从定速巡航控制系统跳转回到驱动系统条件：定速巡航模式不使能，且手柄不在空挡，且油门开度＞最小油门开度设定值5％。定速巡航控制系统和能量回收系统之间的模式切换转移，从定速巡航控制系统跳转到能量回收系统条件：定速巡航模式使，且手柄不在空挡，且油门开度＜最小油门开度设定值5％。定速巡航控制系统和回空档系统切换转移条件是：手柄在空挡。定速巡航控制系统和回起始档系统切换转移条件是：从定速巡航控制系统跳转到回起始档系统条件是：输出轴转速＜输出轴转速低限值，且当前档位≠目标档位；从回起始档系统跳转到定速巡航控制系统条件是：当前档位＝目标档位，且定速巡航控制系统使能。

本发明再一个实施例中，提供一种电动车，包括VCU控制器，所述VCU控制器内设置上述的电动车定速巡航控制系统，通过电动车定速巡航控制系统实现电动车定速巡航控制，不需要单独增加定速巡航控制器来做定速巡航，极大的降低了电动车定速巡航的实现难度。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车定速巡航控制方法，其特征在于，应用于电动车的VCU控制器，包括以下步骤：

获取定速巡航控制指令信号；

获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；

当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；

当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

2.根据权利要求1所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号、定速巡航关闭信号、定速巡航加速信号或定速巡航减速信号。

3.根据权利要求2所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述控制车辆进入定速巡航模式的具体方法为：

当定速巡航控制指令信号为定速巡航开启信号时，检测定速巡航开启信号的延续时间是否大于第一预设时间，当定速巡航开启信号的延续时间大于第一预设时间时，控制车辆进入定速巡航模式。

4.根据权利要求2所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述控制车辆定速巡航时的速度的具体方法为：

当定速巡航控制指令信号为定速巡航加速信号时，检测定速巡航加速信号的延续时间是否大于第二预设时间，当定速巡航加速信号的延续时大于第二预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第一预设增加车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速+第二预设增加车速；

当定速巡航控制指令信号为定速巡航减速信号时，检测定速巡航减速信号的延续时间是否大于第三预设时间，当定速巡航减速信号的延续时大于第三预设时间时，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第一预设减少车速；否则，控制车辆的定速巡航速度为当前车速-第二预设减少车速。

5.根据权利要求2所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述控制车辆退出定速巡航模式的具体方法为：

当定速巡航控制指令信号为定速巡航关闭信号时，检测定速巡航关闭信号的延续时间是否大于第四预设时间，当定速巡航关闭信号的延续时间大于第四预设时间时，控制车辆退出定速巡航模式；

或接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式。

6.根据权利要求5所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后：

将车辆退出定速巡航模式前的定速巡航速度转换成车辆的虚拟油门百分比，根据油门信号得到车辆的实际油门百分比，将实际油门百分比与虚拟油门百分比叠加，得到最终油门百分比，根据最终油门百分比控制车辆速度。

7.根据权利要求5所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述接收到油门信号时，控制车辆退出定速巡航模式后：

当油门信号停止时，获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航，当车辆能进入定速巡航时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式；并通过如下方式控制车辆的定速巡航速度：

当车辆当前阶段的定速巡航速度>(上一阶段的定速巡航速度+第一预设速度)，且保持时间大于第五预设时间时，保持当前阶段的定速巡航速度；否则，控制车辆的定速巡航速度为上一阶段的定速巡航速度。

8.根据权利要求1所述的电动车定速巡航控制方法，其特征在于，所述获取定速巡航控制指令信号的方式为：通过针脚信号线获取或者通过CAN报文获取；所述定速巡航进入条件包括：整车处于Ready状态、刹车未踩、当前车速处于预设的定速巡航模式车速范围内、油门未踩、当前档位不在空挡且无档位错误信号、当前整车电池包电量值大于预设的进入定速巡航的最小电量值、抱死制动系统未工作、取力器未工作、整车无通讯故障、整车无油门故障、整车无刹车故障以及手刹未拉起。

9.一种电动车定速巡航控制系统，其特征在于，应用于电动车的VCU控制器，包括：

指令获取模块，用于获取定速巡航控制指令信号；

定速巡航确定模块，用于获取车辆当前状态信息，根据车辆当前状态信息以及预设的定速巡航进入条件，确定车辆能否进入定速巡航模式；

第一控制模块，用于当车辆能进入定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号，控制车辆进入定速巡航模式，并控制车辆的定速巡航速度；

第二控制模块，用于当车辆处于定速巡航模式时，根据定速巡航控制指令信号或油门信号，控制车辆退出定速巡航模式。

10.一种电动车，其特征在于，包括VCU控制器，所述VCU控制器内设置权利要求9所述的电动车定速巡航控制系统。

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