CN114954396B - 一种新能源汽车驻车冗余控制方法及控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车驻车冗余控制方法及控制器,所述方法包括以下步骤:实时获取车辆行驶速度和制动液压力,当判断驾驶员有驻车意图时,获取当前坡度大小;若当前坡度小于第一阈值,进入常规驻车模式,基于自动驻车系统实现驻车;若当前坡度大于等于第一阈值且小于第二阈值,进入冗余驻车模式,基于自动驻车系统和控制驱动电机转速实现驻车;若当前坡度大于等于第二阈值且小于第三阈值,进入强制驻车模式,基于自动驻车系统和电子手刹实现驻车。本发明能够根据坡度自适应选择和切换驻车模式,通过ESC隔离阀、电机堵转、电子手刹和P档锁止多种制动方式相结合,能够有效防止车辆溜坡。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车自动驻车技术领域,尤其涉及一种新能源汽车驻车冗余控制方法及控制器。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前新能源汽车停在坡道上的方式包括脚踩制动踏板、自动驻车系统(AVH)和电子驻车制动(ELectrical Parking Brake,EPB),即电子手刹等。
其中,脚踩制动踏板是主流刹车方式,若要使车辆短暂的停下,需要一直脚踩刹车,当坡度较大时,为防止溜坡,脚踩刹车需要相应的力,用户体验不佳;EPB主要适用于长时间停车,目前的车辆基本上都能实现挂入P挡(停车档)自动拉起电子手刹EPB,但是对于需要红绿灯密集的城市区域,频繁的切换档位,操作较为繁琐。
而AVH主要适用于短时停车,可使车辆在等红灯或上下坡停车时自动启动四轮制动,即使在D挡或是N挡,也能够使车辆保持静止,无需一直脚踩刹车或使用手刹,避免了D、N、P档的频繁切换,特别适合刚刚驾车的新手司机。其工作原理为车身电子稳定性控制系统(Electronic Stability Controller,ESC)隔离阀关闭轮端保压,使车辆停在坡道上,但是在此过程中,制动系统液压在保持状态,存在一定的压力值,当隔离阀由于密封性等原因,不能承受压力时,就会存在泄漏情况发生。在泄漏过程中,保持的压力持续下降,当不能满足驻坡力时,车辆就会后溜,易造成安全事故发生。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种新能源汽车驻车冗余控制方法及控制器,能够根据驻车时的当前坡度,自适应选择驻车模式,防止溜坡现象的发生。
为实现上述目的,本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案:
一种新能源汽车驻车冗余控制方法,包括以下步骤:
实时获取车辆行驶速度和制动液压力,当判断驾驶员有驻车意图时,获取当前坡度大小;
若当前坡度小于第一阈值,进入常规驻车模式,基于自动驻车系统实现驻车;
若当前坡度大于等于第一阈值且小于第二阈值,进入冗余驻车模式,基于自动驻车系统和控制驱动电机转速实现驻车;
若当前坡度大于等于第二阈值且小于第三阈值,进入强制驻车模式,基于自动驻车系统和电子手刹实现驻车。
进一步地,所述常规驻车模式为:
控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压;
实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,控制车身电子稳定性控制系统进行二次加压。
进一步地,当保压时间超过设定时间阈值时,进入强制驻车模式。
进一步地,所述冗余驻车模式包括:
控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压;同时控制驱动电机转速为0。
进一步地,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,进入强制驻车模式。
进一步地,所述强制驻车模式包括:
请求电子手刹拉起,同时控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压。
进一步地,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,请求P档锁止
进一步地,若存在任一轮速仍然大于设定阈值,请求仪表提示坡道过大,需驾驶员脚踩踏板。
进一步地,若当前坡度大于等于第三阈值,请求仪表提示坡道过大,需驾驶员脚踩踏板。
一个或多个实施例提供了一种新能源汽车控制器,与车速传感器和制动液压力传感器连接,被配置为执行所述的新能源汽车驻车冗余控制方法。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
本申请能够根据驻车时的当前坡度,自适应选择驻车模式,对于不溜坡的车辆而言,相当于提供了一种冗余控制方法以防万一,对于有溜坡趋势的车辆而言,能够及时控制,防止其溜坡。
并且根据四轮车速实时监测溜坡现象,当存在溜坡趋势时,及时调整驻车控制,最大限度地防止溜坡现象的发生。
本申请的冗余驻车控制方法包括三种驻车模式:常规驻车模式、冗余驻车模式和强制驻车模式,每种模式下均有多级驻车控制策略,通过ESC隔离阀、电机堵转、EPB夹紧和P档锁止四种方式配合,保证了车辆能够平稳的停在各种坡道上,避免溜坡风险。
坡度很小时,采用常规驻车模式,即基于AVH进行驻车,当存在溜坡趋势时进行二次加压;此种驻车模式主要存在的问题在于可能发生隔离阀泄露现象,因此,本申请通过设置关闭隔离阀进行保压的时间门限值,当超过门限值时,常规驻车模式切换为强制驻车模式,避免隔离阀无法承受压力。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,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。
图1为本发明实施例中所述新能源汽车驻车冗余控制方法流程图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例公开了一种新能源汽车驻车冗余控制方法,包括以下步骤:
步骤1:实时获取车辆行驶速度和制动液压力,当判断驾驶员有驻车意图时,获取当前坡度大小;
步骤2:根据当前坡度大小,自适应选择驻车模式实现驻车:
若坡度小于第一阈值,进入常规驻车模式,基于自动驻车系统实现驻车;
若坡度大于等于第一阈值且小于第二阈值,进入冗余驻车模式,基于自动驻车系统和控制驱动电机转速实现驻车;
若坡度大于等于第二阈值且小于第三阈值,进入强制驻车模式,基于自动驻车系统和电子驻车制动实现驻车。
本领域技术人员可以理解,上述控制方法的实现需在AVH硬开关处于开启状态时执行,当检测到驾驶员的驻车意图,且坡度在第一阈值和第三阈值之间时,激活AVH,当坡度大于第三阈值时,不激活AVH。
当车辆前进的扭矩克服后溜的扭矩时,驾驶员有起步意图时即时释放,AVH退出。
其中,第一阈值S、第二阈值M、第三阈值MAX依次递增。
当坡度小于第一阈值S时,默认车辆处于平地状态,驻车所需制动力小,溜坡风险较低,进入常规驻车模式,基于ESC隔离阀保压制动,本实施例中,第一阈值S设为5°,具体数值可以根据不同车型标定。
在常规驻车模式下,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值(本实施例中,设定阈值为3km/h),认为存在溜车趋势,控制车身电子稳定性控制系统进行二次加压。
由于AVH制动过程中,制动系统液压一直处于保持状态,隔离阀由于密封性等原因可能会发送泄露现象,因此,本实施例设置保压时间门限值,当保压时间超过设定时间阈值时,进入强制驻车模式,从而有效避免了可能发生的隔离阀泄露现象。
当坡度大于等于第一阈值S且小于第二阈值M时,默认车辆处于小坡状态,具有一定溜坡风险,进入冗余驻车模式,结合ESC隔离阀和驱动电机进行制动,双重保险防止车辆溜坡。其中,第二阈值M即驱动电机能保持的最大坡道,计算公式如下:
式中,a表示当前坡度,T表示驱动电机额定扭矩,N表示减速器减速比,R表示车轮滚动半径,m表示车辆满载质量,g表示重力加速度。
在冗余驻车模式下,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值(本实施例中,设定阈值为3km/h),认为存在溜车趋势,进入强制驻车模式。
当坡度大于等于第二阈值M且小于第三阈值MAX时,默认车辆处于中坡状态,进入强制驻车模式,此时当ESC隔离阀泄漏时,驱动电机堵转状态下已经不能满足车辆驻停要求,为避免溜坡风险,拉起EPB使车辆驻车。其中,第三阈值MAX为EPB夹紧力能保持的最大坡度,通过后轮制动力计算得出。
式中,a表示角度,F表示EPB夹紧力,可根据EPB夹紧电流计算得出,u表示摩擦系数,r表示制动有效半径,R表示车轮滚动半径,m表示车辆满载质量,g表示重力加速度。
执行强制驻车模式时,由于EPB拉起时存在异响噪音,频繁拉起容易引起普通消费者抱怨,此时对EPB启动和释放NVH也是一个挑战。当然常规驻车模式和冗余驻车模式可以满足日常95%驾驶工况,当大坡特殊工况,比起ESC隔离阀泄漏溜坡存在的安全风险,EPB启动噪音还是在接受范围。为避免噪音,在强制驻车模式下,由EPB夹紧后轮制动器驻车,由于EPB只能作用于后轮,踩制动踏板和ESC隔离阀均作用于车轮四轮,避免由于前轮制动释放后,车轮出现蠕动噪音异响,此时在EPB拉起后,ESC隔离阀关闭继续轮端保压,使车辆平稳停在坡道上,避免溜坡。
在强制驻车模式下,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值(本实施例中,设定阈值为3km/h),认为存在溜车趋势,此时请求P档锁止。
当EPB驻车和P档锁止同时作用时,若判断仍然具有轮速信号,具有溜坡趋势,此时请求仪表提示坡道过大,需驾驶员踩制动接管车辆,AVH功能退出。
当车辆前进的扭矩克服后溜的扭矩时,驾驶员有起步请求时即时释放,AVH退出。
若当前坡度>第三阈值MAX时,默认处于大坡状态,所需的制动力偏大,当车速和液压满足AVH激活条件时,由于坡度大,此时EPB产生的夹紧力已经不能满足驻坡要求,AVH不激活,由驾驶员踩制动驻坡。
本领域技术人员应当知晓,上述涉及的相关阈值,如坡度阈值、轮速阈值、保压时间门限值等,以及识别驾驶员驻车意图的车速、制动液压等可通过标定进行合理设置。
可以看出,上述常规驻车模式、冗余驻车模式和强制驻车模式均存在多级控制策略,从而能够在保压时间超限或者发现溜坡趋势时,及时调整控制策略,保证了车辆能够稳定的停在坡道上。
为清楚阐述上述过程,对所述冗余驻车控制方法结合图1做如下说明,所述控制方法具体包括:
(1)获取AVH硬开关状态,若处于开启状态;进入步骤(2);
(2)实时获取车速信号、液压信号,若当车速、制动液压满足预设条件,则AVH功能激活,进入步骤(3);
(3)获取当前坡度大小,若坡度小于第一阈值S,进入常规驻车模式,即进入步骤(4);若坡度大于等于第一阈值S且小于第二阈值M,进入冗余驻车模式,即进入步骤(5);若坡度大于等于第二阈值M且小于第三阈值MAX,进入强制驻车模式,即进入步骤(6);若坡度大于第三阈值MAX,AVH功能不激活;
(4)执行常规驻车控制:控制ESC关闭隔离阀进行保压,此时,松开制动踏板车辆保持静止;实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,ESC进行二次主动加压操作,增大压力值避免其溜坡;若保压时间超过设定门限,进入强制驻车模式,即进入步骤(6);
(5)执行冗余驻车控制:根据坡度大小,采用驱动电机作为驻坡功能的补充,防止由于常规驻车模式下发生隔离阀泄漏。在此模式下,首先控制ESC关闭隔离阀进行保压,然后控制驱动电机0转速(堵转模式),锁死车辆减速机构,使驱动轮停止转动,从而使车辆保持静止;实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,进入强制驻车模式,即进入步骤(6);
(6)执行强制驻车控制:请求拉起EPB,并且在EPB拉起后仍然维持ESC关闭隔离阀进行保压,实现驻车操作使车辆保持静止。
在强制驻车模式下,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,请求P档锁止驱动电机,在EPB夹紧力和P档锁止的双重作用下,使车辆平稳停在坡道上。当强制驻车二次动作后,依然存在溜坡时需仪表提示坡道过大,驾驶员踩制动接管车辆。
实施例二
一种新能源汽车控制器,与车速传感器和制动液压力传感器连接,被配置为执行实施例一所述的新能源汽车驻车冗余控制方法:
步骤1:实时获取车辆行驶速度和制动液压力,当判断驾驶员有驻车意图时,获取当前坡度大小;
步骤2:根据当前坡度大小,自适应选择驻车模式实现驻车:
若坡度小于第一阈值,进入常规驻车模式,基于自动驻车系统实现驻车;
若坡度大于等于第一阈值且小于第二阈值,进入冗余驻车模式,基于自动驻车系统和控制驱动电机转速实现驻车;
若坡度大于等于第二阈值且小于第三阈值,进入强制驻车模式,基于自动驻车系统和电子驻车制动实现驻车。
所述控制器还连接四轮转速传感器,用于实时监测是否存在任一轮速超过设定阈值。
上述常规驻车模式、冗余驻车模式和强制驻车模式的具体控制方法,参见实施例一具体说明部分。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
实时获取车辆行驶速度和制动液压力,当判断驾驶员有驻车意图时,获取当前坡度大小;
若当前坡度小于第一阈值,进入常规驻车模式,基于自动驻车系统实现驻车;所述常规驻车模式为:
控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压;
实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,控制车身电子稳定性控制系统进行二次加压;
若当前坡度大于等于第一阈值且小于第二阈值,进入冗余驻车模式,基于自动驻车系统和控制驱动电机转速实现驻车;
若当前坡度大于等于第二阈值且小于第三阈值,进入强制驻车模式,基于自动驻车系统和电子手刹实现驻车。
2.如权利要求1所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,当保压时间超过设定时间阈值时,进入强制驻车模式。
3.如权利要求1所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,所述冗余驻车模式包括:
控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压;同时控制驱动电机转速为0。
4.如权利要求3所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,进入强制驻车模式。
5.如权利要求1-4任一项所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,所述强制驻车模式包括:
请求电子手刹拉起,同时控制车身电子稳定性控制系统关闭隔离阀进行保压。
6.如权利要求5所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,实时监测四轮转速,若存在任一轮速大于设定阈值,认为存在溜车趋势,请求P档锁止。
7.如权利要求6所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,若存在任一轮速仍然大于设定阈值,请求仪表提示坡道过大,需驾驶员脚踩踏板。
8.如权利要求1所述的新能源汽车驻车冗余控制方法,其特征在于,若当前坡度大于等于第三阈值,请求仪表提示坡道过大,需驾驶员脚踩踏板。
9.一种新能源汽车控制器,与车速传感器和制动液压力传感器连接,其特征在于,被配置为执行如权利要求1-8任一项所述的新能源汽车驻车冗余控制方法。
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