CN114211968A - 一种新能源汽车虚拟p挡驻坡和防溜坡控制方法 - Google Patents

一种新能源汽车虚拟p挡驻坡和防溜坡控制方法 Download PDF

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Abstract

一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,包括驻坡控制,首先整车控制器VCU在接收到P挡信号时控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,然后电机控制器MCU在未接收到手刹或刹车信号时通过虚拟P挡模式实现驻车,最后电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车。本设计取消了机械P挡驻车机构、P挡驻车机构控制器及相关CAN网络和线束等部件,采用虚拟P挡模式驻车,不仅能降低车辆成本和装配精度、避免驾驶员误操作致使变速箱齿轮损坏,而且驻车时噪音更小、晃动幅度更低,乘车舒适性高、车辆安全性高。

Description

一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法
技术领域
本发明属于新能源汽车控制技术领域,具体涉及一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,适用于提高驻车的可靠性、安全性、装配性和舒适性。
背景技术
目前,新能源车辆停车驻坡往往依靠机械P挡及手刹驻车实现。驾驶员停车挂入P挡时,通过下压装置或P挡电机将棘爪推入停车齿轮的卡槽内,停车齿轮通过卡槽、棘爪将力传递给半轴使车辆停止在路面上。该方案中,需要依靠P 挡驻车机构、P挡控制器及相关的CAN网络和线束等部件共同作用才能保证车辆顺利驻车,不仅控制节点较多,驻车可靠性、安全性较差,而且成本较高、装配复杂,对于P挡驻车机构的加工工艺的要求也更加严格,若驾驶员操作不当也极易损坏变速箱齿轮,维修成本较高,此外,因棘爪与停车齿轮之间的间隙,致使车辆在驻车时,特别是驻坡时会后溜5-10cm,且伴有明显的机械噪声和晃动,降低了整车舒适性。因此,现有的机械P挡驻车机构存在可靠性、安全性、装配性、舒适性较差的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题,提供一种具有较高可靠性、安全性、装配性和舒适性的新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法。
为实现以上目的,本发明提供了以下技术方案:
一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,所述方法包括驻坡控制,所述驻坡控制依次按照以下步骤进行:
A1、所述整车控制器VCU判断接收到的当前挡位信号是否为P挡信号,若是,则控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,随后进入步骤A2,若不是,则按当前挡位信号继续行驶;
A2、所述电机控制器MCU判断是否接收到手刹或刹车信号,若有,则通过手刹或刹车驻车,若没有,则通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车;
A3、所述电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,所述电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车。
步骤A2中,所述通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车具体为:
所述电机控制器MCU先进入转速控制模式并控制电机扭矩清零,然后判断电机是否有转速,若有,则判定车辆在坡上,向电机施加与其转速方向相反的扭矩实现驻车,若没有,则判定车辆在平地上,向电机施加锁紧扭矩实现车辆锁紧,其中,施加驻车扭矩时所采用MAP图中的扭矩变化速度大于按D挡或R挡行驶时所采用MAP图的扭矩变化速度。
所述方法还包括防溜坡控制,所述防溜坡控制位于驻坡控制之后,具体为:所述电机控制器MCU在检测到当前挡位信号为D挡或R挡信号且未检测到手刹、刹车或油门信号的情况下,判断电机是否有转速且电机转速方向是否与当前挡位信号相反,若有转速且转速方向与当前挡位信号相反,则进入防溜坡模式,若没有,则进入蠕行行车模式。
所述防溜坡模式具体为:所述电机控制器MCU先开启防溜坡功能,持续T 秒后关闭防溜坡功能,以上步骤循环N次后退出防溜坡模式,其中,N>2。
所述防溜坡功能为电机控制器MCU向电机施加与当前电机转速方向相反的扭矩实现防溜坡,对于驾考车辆,所述扭矩值为车辆在坡上后溜的临界值。
对于驾考车辆,T为30秒,对于普通车辆,T为10秒。
步骤A3之后,所述电机控制器MCU在整车控制器VCU检测到D挡或R挡信号时退出虚拟P挡模式。
步骤A3中,所述设定时长为至少5分钟。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法包括驻坡控制,首先,整车控制器VCU在接收到P挡信号时控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,然后,电机控制器MCU在未接收到手刹或刹车信号时通过虚拟P挡模式实现驻车,最后电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车,该设计一方面,取消了机械P挡驻车机构、P挡驻车机构控制器及相关CAN网络和线束等部件,采用电机控制器MCU的虚拟P挡模式驻车,不仅控制逻辑简单、安全可靠,而且降低了车辆成本和装配精度,能够避免驾驶员误操作致使变速箱齿轮损坏,还有,相比机械P挡驻车机构,本设计在坡上驻车时的噪音更小、晃动幅度更低,乘车舒适性更高,另一方面,将虚拟P挡模式驻车与电子手刹EPB关联,电机控制器 MCU在电子刹车EPB开启后不再通过虚拟P挡模式驻车,不仅有效避免驾驶员忘记开启手刹引起的安全问题,而且能避免电机因长时间堵转致使温升异常,从而提高了车辆安全性。因此,本发明不仅能降低车辆成本和装配精度、避免驾驶员误操作致使变速箱齿轮损坏,而且驻车时噪音更小、晃动幅度更低,乘车舒适性高,还有车辆安全性较高。
2、本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法在通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式驻车时,首先电机控制器MCU进入转速控制模式并控制电机扭矩清零,然后判断电机是否有转速,若有,则判定车辆在坡上,向电机施加与其转速方向相反的扭矩实现驻车,若没有,则判定车辆在平地上,向电机施加锁紧扭矩实现车辆锁紧,施加驻车扭矩时所采用MAP图中的扭矩变化速度大于按 D挡或R挡行驶时所采用MAP图的扭矩变化速度,该设计通过增大坡上驻车扭矩变化速度,能够避免因扭矩调节速度较慢导致车辆摇晃、后溜距离较长,保证乘车舒适性和后溜距离。因此,本发明进一步提高了乘车舒适性,保证了后溜距离。
3、本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法还包括防溜坡控制,首先,电机控制器MCU在检测到当前挡位信号为D挡或R挡信号且未检测到手刹、刹车或油门信号的情况下,判断电机是否有转速且电机转速方向是否与当前挡位信号相反,若有转速且转速方向与当前挡位信号相反,则进入防溜坡模式,若没有,则进入蠕行行车模式,通过本设计能够避免驾驶员操作不及时致使车辆溜坡,引发安全事故。因此,本发明具有防溜坡功能,能够避免驾驶员操作不及时致使车辆溜坡,引发安全事故。
4、本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法的防溜坡控制中,电机控制器MCU先开启防溜坡功能,持续T秒后关闭防溜坡功能,以上步骤循环 N次后退出防溜坡模式,其中,N>2,通过本设计提醒驾驶员车辆溜坡,进一步保证了车辆安全性。因此,本发明进一步保证了车辆安全性。
5、本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法的防溜坡控制中,防溜坡功能为电机控制器MCU向电机施加与当前电机转速方向相反的扭矩实现防溜坡,对于驾考车辆,所述扭矩值为车辆在坡上后溜的临界值,该临界值根据车辆实际情况标定得到,当车辆在坡上驻车所需的扭矩小于临界值时车辆驻坡成功,用于模拟燃油车在坡上驻车,当车辆驻坡所需的扭矩大于临界值时车辆在坡上后溜,用于模拟燃油车在坡上后溜,从而帮助驾驶员快速熟悉燃油车和新能源汽车的驾驶。因此,本发明能够模拟燃油车在坡上驻车和后溜,从而帮助驾驶员快速熟悉燃油车和新能源汽车的驾驶。
附图说明
图1为本发明驻车控制的流程图。
图2为图1中虚拟P挡模式的流程图。
图3为本发明防溜坡控制的流程图。
图4为图3中防溜坡模式的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1至图4,一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,所述方法包括驻坡控制,所述驻坡控制依次按照以下步骤进行:
A1、所述整车控制器VCU判断接收到的当前挡位信号是否为P挡信号,若是,则控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,随后进入步骤A2,若不是,则按当前挡位信号继续行驶;
A2、所述电机控制器MCU判断是否接收到手刹或刹车信号,若有,则通过手刹或刹车驻车,若没有,则通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车;
A3、所述电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,所述电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车。
步骤A2中,所述通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车具体为:
所述电机控制器MCU先进入转速控制模式并控制电机扭矩清零,然后判断电机是否有转速,若有,则判定车辆在坡上,向电机施加与其转速方向相反的扭矩实现驻车,若没有,则判定车辆在平地上,向电机施加锁紧扭矩实现车辆锁紧,其中,施加驻车扭矩时所采用MAP图中的扭矩变化速度大于按D挡或R挡行驶时所采用MAP图的扭矩变化速度。
所述方法还包括防溜坡控制,所述防溜坡控制位于驻坡控制之后,具体为:所述电机控制器MCU在检测到当前挡位信号为D挡或R挡信号且未检测到手刹、刹车或油门信号的情况下,判断电机是否有转速且电机转速方向是否与当前挡位信号相反,若有转速且转速方向与当前挡位信号相反,则进入防溜坡模式,若没有,则进入蠕行行车模式。
所述防溜坡模式具体为:所述电机控制器MCU先开启防溜坡功能,持续T 秒后关闭防溜坡功能,以上步骤循环N次后退出防溜坡模式,其中,N>2。
所述防溜坡功能为电机控制器MCU向电机施加与当前电机转速方向相反的扭矩实现防溜坡,对于驾考车辆,所述扭矩值为车辆在坡上后溜的临界值。
对于驾考车辆,T为30秒,对于普通车辆,T为10秒。
步骤A3之后,所述电机控制器MCU在整车控制器VCU检测到D挡或R挡信号时退出虚拟P挡模式。
步骤A3中,所述设定时长为至少5分钟。
本发明的原理说明如下:
本发明一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法的控制逻辑简单、驻车可靠,能够在降低新能源汽车成本的前提下,提升车辆的安全性、可靠性和装配性,还能简化驾驶员的操作步骤,提升舒适性。
实施例1:
参见图1、图2,一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,包括驻坡控制,所述驻坡控制具体按照以下步骤进行:
A1、所述整车控制器VCU判断接收到的当前挡位信号是否为P挡信号,若是,则控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,随后进入步骤A2,若不是,则按当前挡位信号继续行驶;
A2、所述电机控制器MCU判断是否接收到手刹或刹车信号,若有,则通过手刹或刹车驻车,若没有,则通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车;
其中,所述通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车具体为:
所述电机控制器MCU先进入转速控制模式并控制电机扭矩清零,然后判断电机是否有转速,若有,则判定车辆在坡上,向电机施加与其转速方向相反的扭矩实现驻车,若没有,则判定车辆在平地上,向电机施加锁紧扭矩实现车辆锁紧,其中,施加驻车扭矩时所采用MAP图中的扭矩变化速度大于按D挡或R挡行驶时所采用MAP图的扭矩变化速度,对于驾考车辆,所述驻车扭矩的值为车辆在坡上后溜的临界值;
A3、所述电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,所述电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车,其中,所述设定时长为5分钟;
A4、所述电机控制器MCU在整车控制器VCU检测到D挡或R挡信号时退出虚拟P挡模式。
实施例2:
与实施例1的不同之处在于:
参见图3、图4,所述方法还包括防溜坡控制,所述防溜坡控制位于驻坡控制之后,防溜坡控制具体为:所述电机控制器MCU在检测到当前挡位信号为D 挡或R挡信号且未检测到手刹、刹车或油门信号的情况下,判断电机是否有转速且电机转速方向是否与当前挡位信号相反,若有转速且转速方向与当前挡位信号相反,则进入防溜坡模式,若没有,则进入蠕行行车模式;
所述防溜坡模式具体为:所述电机控制器MCU先开启防溜坡功能,持续T 秒后关闭防溜坡功能,以上步骤循环N次后退出防溜坡模式,其中,N=3,所述防溜坡功能为电机控制器MCU向电机施加与当前电机转速方向相反的扭矩实现防溜坡,对于驾考车辆,所述扭矩值为车辆在坡上后溜的临界值,T为30秒,对于普通车辆,T为10秒。

Claims (8)

1.一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
所述方法包括驻坡控制,所述驻坡控制依次按照以下步骤进行:
A1、所述整车控制器VCU判断接收到的当前挡位信号是否为P挡信号,若是,则控制电机控制器MCU进入虚拟P挡模式,随后进入步骤A2,若不是,则按当前挡位信号继续行驶;
A2、所述电机控制器MCU判断是否接收到手刹或刹车信号,若有,则通过手刹或刹车驻车,若没有,则通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车;
A3、所述电机控制器MCU在驻车时长达到设定时长后启动电子刹车EPB,所述电子刹车EPB开启后电机控制器MCU不再通过虚拟P挡模式驻车。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
步骤A2中,所述通过电机控制器MCU的虚拟P挡模式实现驻车具体为:
所述电机控制器MCU先进入转速控制模式并控制电机扭矩清零,然后判断电机是否有转速,若有,则判定车辆在坡上,向电机施加与其转速方向相反的扭矩实现驻车,若没有,则判定车辆在平地上,向电机施加锁紧扭矩实现车辆锁紧,其中,施加驻车扭矩时所采用MAP图中的扭矩变化速度大于按D挡或R挡行驶时所采用MAP图的扭矩变化速度。
3.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
所述方法还包括防溜坡控制,所述防溜坡控制位于驻坡控制之后,具体为:所述电机控制器MCU在检测到当前挡位信号为D挡或R挡信号且未检测到手刹、刹车或油门信号的情况下,判断电机是否有转速且电机转速方向是否与当前挡位信号相反,若有转速且转速方向与当前挡位信号相反,则进入防溜坡模式,若没有,则进入蠕行行车模式。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
所述防溜坡模式具体为:所述电机控制器MCU先开启防溜坡功能,持续T 秒后关闭防溜坡功能,以上步骤循环N次后退出防溜坡模式,其中,N>2。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
所述防溜坡功能为电机控制器MCU向电机施加与当前电机转速方向相反的扭矩实现防溜坡,对于驾考车辆,所述扭矩值为车辆在坡上后溜的临界值。
6.根据权利要求4或5所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
对于驾考车辆,T为30秒,对于普通车辆,T为10秒。
7.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
步骤A3之后,所述电机控制器MCU在整车控制器VCU检测到D挡或R挡信号时退出虚拟P挡模式。
8.根据权利要求1或2所述的一种新能源汽车虚拟P挡驻坡和防溜坡控制方法,其特征在于:
步骤A3中,所述设定时长为至少5分钟。
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