CN109334470A - 微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法 - Google Patents

微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，本方法由整车控制器采集档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号、电机转速、电机旋转方向、目标扭矩、防溜坡使能命令、坡道起步使能命令；电机控制器通过所采集的信息判断整车是否进入防溜坡使能，如果电机控制***满足进入防溜坡使能条件，则电机控制***快速从扭矩模式平稳过渡到驻车模式，否则退出防溜坡使能；采用分段PI控制来确保平稳过渡，增加速度前馈控制，加快速度的调节响应，减小溜坡距离，增加坡道起步使能标志，使车辆区分平地与坡道的区别，经验证满足条件准确平稳进入防溜坡使能，且车辆不晃动、不抖动，缩短溜坡距离，减少在平地误入防溜坡的风险。

Description

微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法。
背景技术
随着全球能源紧缺、环境污染和驾驶安全挑战日益加大，全球汽车产业正朝着电动化、智能化、网联化、共享化方向发展，特别在中国，发展新能源汽车产业已上升为国家战略，新能源汽车市场规模迅速扩大，产业发展已经进入从导入期向成长期过渡的关键阶段。如何保持新能源汽车产业健康可持续发展，实现新能源汽车与未来交通社会协同发展，已是亟待解决的重大问题。加上全球各大车企纷纷进入新能源汽车市场，竞争激烈。基于此背景，车企对电动汽车的产品及质量要求也越来越高，其中防溜坡功能是影响客户行车舒适性的一个重要功能。
目前，防溜坡功能大多数只是对车辆在坡道上能够不溜下去，通过MCU控制模块PI调节出一个防溜坡所需要的驱动力，对于一些重型车辆比如体型较大的货车，由于自身的重量本来就很重，驱动力的变化引起的抖动和晃动在重型车辆上基本不出现，但在微型电动车辆上抖动和晃动就很明显了，相应的溜坡距离也就不能保证并引起了驾驶不适感；另外在实际车况中，对于微型电动车辆同样的防溜坡策略在平地发现容易误入防溜坡控制，所以对于微型电动车辆的防溜坡功能要求显得更高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，本方法克服传统车辆防溜坡策略的缺陷，可在不抖动不晃动的基础上保证一定的溜坡距离，同时避免车辆在平地时误入防溜坡控制，有效提高安全性能及驾乘体验。
为解决上述技术问题，本发明微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法包括如下步骤：
步骤一、车辆行驶上坡，整车控制器采集档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号、电机转速、电机旋转方向、目标扭矩、防溜坡使能命令、坡道起步使能命令；
步骤二、电机控制器通过档位信号、防溜坡使能命令、电机转速信号、旋转方向和坡道起步使能命令判断整车是否进入防溜坡使能，如果电机控制***满足进入防溜坡使能的条件，则电机控制***快速从扭矩模式平稳过渡到驻车模式，否则退出防溜坡使能；
步骤三、在防溜坡使能时，电机控制器采用分段PI控制使电机扭矩平稳过渡，并通过增加速度前馈控制，加快速度的调节响应，减小溜坡距离；
步骤四、当整车控制器输出扭矩大于电机控制器输出扭矩，则退出防溜坡使能，并且电机控制器响应整车控制器输出扭矩请求。
进一步，所述步骤二中电机控制***满足进入防溜坡使能的条件包括防溜坡使能命令、整车档位处于D挡且整车力矩请求小于驻车力矩以及电机转速信息。
进一步，所述步骤二中电机控制器对档位信号、电机转速信号和旋转方向进行如下判断：当判断档位信号为D/E/S档，电机旋转方向为反转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速B则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速B则进入防溜坡使能；当判断档位信号为R档，电机旋转方向为正转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速F则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速F则进入防溜坡使能；其中A<C<B<F，A表示坡道起步时D/E/S档进入防溜坡使能转速的设定值；B表示坡道起步D/E/S档电机正转和R档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值；C表示在没有检测到坡道的情况下，D/E/S/R档进入防溜坡使能转速的设定值；F表示在没有检测到坡道的情况下， R档电机正转和D/E/S档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值。
进一步，所述步骤二中退出防溜坡使能的条件为：防溜坡使能持续一段时间后，退出防溜坡使能，或整车控制器输出的目标扭矩大于当前电机控制器输出扭矩，退出防溜坡使能，电机控制器立即响应整车控制器的目标扭矩；当档位切换，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为正转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为反转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为正转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为反转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能。
由于本发明微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法采用了上述技术方案，即本方法由整车控制器采集档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号、电池管理***电能信息、电机转速、电机旋转方向、目标扭矩、防溜坡使能命令、坡道起步使能命令；电机控制器通过档位信号、防溜坡使能命令、电机转速信号、旋转方向和坡道起步使能命令判断整车是否进入防溜坡使能，如果电机控制***满足进入防溜坡使能的条件，则电机控制***快速从扭矩模式平稳过渡到驻车模式，否则退出防溜坡使能；采用分段PI控制来确保平稳过渡，随后通过增加速度前馈控制，加快速度的调节响应，减小溜坡距离，增加坡道起步使能标志，使车辆区分平地与坡道的区别，经验证满足条件准确平稳进入防溜坡功能，且车辆不晃动、不抖动，缩短溜坡距离，减少在平地误入防溜坡的风险。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本方法中整车控制器和电机控制器信号采集框图；
图2为本方法的流程框图。
具体实施方式
实施例如图1和图2所示，本发明微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法包括如下步骤：
步骤一、车辆行驶上坡，整车控制器采集档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号、电机转速、电机旋转方向、目标扭矩、防溜坡使能命令、坡道起步使能命令；
步骤二、电机控制器通过档位信号、防溜坡使能命令、电机转速信号、旋转方向和坡道起步使能命令判断整车是否进入防溜坡使能，如果电机控制***满足进入防溜坡使能的条件，则电机控制***快速从扭矩模式平稳过渡到驻车模式，否则退出防溜坡使能；
步骤三、在防溜坡使能时，电机控制器采用分段PI控制使电机扭矩平稳过渡，并通过增加速度前馈控制，加快速度的调节响应，减小溜坡距离；
步骤四、当整车控制器输出扭矩大于电机控制器输出扭矩，则退出防溜坡使能，并且电机控制器响应整车控制器输出扭矩请求。
优选的，所述步骤二中电机控制***满足进入防溜坡使能的条件包括防溜坡使能命令、整车档位处于D挡且整车力矩请求小于驻车力矩以及电机转速信息。
优选的，所述步骤二中电机控制器对档位信号、电机转速信号和旋转方向进行如下判断：当判断档位信号为D/E/S档，电机旋转方向为反转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速B则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速B则进入防溜坡使能；当判断档位信号为R档，电机旋转方向为正转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速F则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速F则进入防溜坡使能；其中A<C<B<F，A表示坡道起步时D/E/S档进入防溜坡使能转速的设定值；B表示坡道起步D/E/S档电机正转和R档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值；C表示在没有检测到坡道的情况下，D/E/S/R档进入防溜坡使能转速的设定值；F表示在没有检测到坡道的情况下， R档电机正转和D/E/S档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值。
优选的，所述步骤二中退出防溜坡使能的条件为：防溜坡使能持续一段时间后，退出防溜坡使能，或整车控制器输出的目标扭矩大于当前电机控制器输出扭矩，退出防溜坡使能，电机控制器立即响应整车控制器的目标扭矩；当档位切换，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为正转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为反转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为正转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为反转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能。
本方法通过算法区分平地与坡上进入防溜坡的条件，防止车辆在平地误入防溜坡使能，同时在进入防溜坡使能时，有效防止车辆在坡道出现反向溜车现象并保证一定的的溜坡距离，保证不发生失步晃动及抖动等现象，提高新能源汽车行驶安全性。
本方法中防溜坡使能具体包含两种工况：1）整车在坡道静止起步时，防止驾驶员松开制动踏板到踩油门踏板过程中反向溜车；2）整车在坡道行驶过程中，防止驾驶员踩油门踏板的深度不够而反向溜车。
本方法在不需要额外设备不增加成本的的情况下，可以通过电机控制器经分段PI调节车辆驱动力，同时增加前馈力矩使车辆不踩刹车的情况下驻车，在不抖动不晃动的基础上保证一定的溜坡距离。另外，通过转速的判断使车辆在平地误入防溜坡使能的概率大大减小，相应的提高安全性能。

Claims (4)

1.一种微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、车辆行驶上坡，整车控制器采集档位信号、油门踏板信号、制动踏板信号、电机转速、电机旋转方向、目标扭矩、防溜坡使能命令、坡道起步使能命令；
步骤二、电机控制器通过档位信号、防溜坡使能命令、电机转速信号、旋转方向和坡道起步使能命令判断整车是否进入防溜坡使能，如果电机控制***满足进入防溜坡使能的条件，则电机控制***快速从扭矩模式平稳过渡到驻车模式，否则退出防溜坡使能；
步骤三、在防溜坡使能时，电机控制器采用分段PI控制使电机扭矩平稳过渡，并通过增加速度前馈控制，加快速度的调节响应，减小溜坡距离；
步骤四、当整车控制器输出扭矩大于电机控制器输出扭矩，则退出防溜坡使能，并且电机控制器响应整车控制器输出扭矩请求。
2.根据权利要求1所述的微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，其特征在于：所述步骤二中电机控制***满足进入防溜坡使能的条件包括防溜坡使能命令、整车档位处于D挡且整车力矩请求小于驻车力矩以及电机转速信息。
3.根据权利要求1或2所述的微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，其特征在于：所述步骤二中电机控制器对档位信号、电机转速信号和旋转方向进行如下判断：当判断档位信号为D/E/S档，电机旋转方向为反转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速B则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速B则进入防溜坡使能；当判断档位信号为R档，电机旋转方向为正转，电机控制***接收到坡道起步使能命令，则进入坡道起步使能，当电机转速大于A且小于设定转速F则进入防溜坡使能；电机控制***接收到坡道起步不使能，电机转速大于C且小于设定转速F则进入防溜坡使能；其中A<C<B<F，A表示坡道起步时D/E/S档进入防溜坡使能转速的设定值；B表示坡道起步D/E/S档电机正转和R档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值；C表示在没有检测到坡道的情况下，D/E/S/R档进入防溜坡使能转速的设定值；F表示在没有检测到坡道的情况下， R档电机正转和D/E/S档电机反转，退出防溜坡使能转速的设定值。
4.根据权利要求3所述的微型电动汽车防溜坡及溜坡距离的控制方法，其特征在于：所述步骤二中退出防溜坡使能的条件为：防溜坡使能持续一段时间后，退出防溜坡使能，或整车控制器输出的目标扭矩大于当前电机控制器输出扭矩，退出防溜坡使能，电机控制器立即响应整车控制器的目标扭矩；当档位切换，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为正转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能；当档位信号为D/E/S档且电机旋转为反转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为正转，电机转速大于等于F，退出防溜坡使能；当档位信号为R档，电机旋转为反转，电机转速大于等于B，退出防溜坡使能。
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