CN112644502A - 一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法 - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，涉及新能源商用汽车技术领域，解决现有驾驶模式切换过程中存在波动现象，且不能根据动力电池当前电量不足的情况进行适应性调整驾驶模式的切换，以及不能最大化的做到节能环保等问题，本发明定义ECO模式、NORMAL模式和SPORT模式；SCU向扭矩模块输出对应模式的驱动力矩系数；所述扭矩模块向IC输出扭矩请求信号，VCU采集KEY信号识别车辆当前的点火状态，SCU通过CAN总线向VCU内部的扭矩模块发送驾驶模式请求信息，VCU根据BMS发送的当前动力电池SOC值，最终确定当前的驾驶模式，并输出至IC进行显示；本发明所述的控制方法根据不同的行驶路况合理选择相应的驾驶模式，提升舒适的驾驶感受。

Description

一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法
技术领域
本发明涉及新能源商用汽车技术领域，具体涉及一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法。
背景技术
现有的驾驶模式切换的控制方法中，扭矩输出未进行精确的滤波和平滑处理，导致在驾驶模式切换过程中当前扭矩输出会存在波动的现象，且不能根据动力电池当前电量不足的情况进行适应性调整驾驶模式的切换，不能给用户带来舒适的驾驶感受，不能最大化的做到节能环保及车辆可行驶里程的提高。
发明内容
本发明为解决现有驾驶模式切换过程中存在波动现象，且不能根据动力电池当前电量不足的情况进行适应性调整驾驶模式的切换，以及不能最大化的做到节能环保等问题，提供一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法。
一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，该方法定义ECO模式、NORMAL模式和SPORT模式；SCU向扭矩模块输出对应模式的驱动力矩系数Map；所述扭矩模块向IC输出扭矩请求信号，
VCU采集KEY信号识别车辆当前的点火状态，SCU通过CAN总线向VCU内部的扭矩模块发送驾驶模式请求信息，VCU根据BMS发送的当前动力电池SOC值，最终确定当前的驾驶模式，并输出至IC进行显示；
所述VCU控制三种驾驶模式的切换过程为：
设定整车初始状态为NORMAL模式，电源为ON模式；
NORMAL模式至ECO模式的转换条件为：
ECO按键被按下或电池SOC电量≤某一定值；
ECO模式至NORMAL模式的转换：
a、当电池SOC电量≤某一定值进入ECO模式；
b、当电池SOC电量≥阈值时，恢复到NORMAL模式；
c、NORMAL按键被按下，则转换为NORMAL模式。
NORMAL模式至SPORT模式的转换：SPORT按键被按下；
SPORT模式至NORMAL模式的转换：NORMAL按键被按下；
SPORT模式至ECO模式的转换：ECO按键被按下或SOC≤某一定值。
ECO模式至SPORT模式的转换：
a、当SOC≤某一定值进入ECO模式，当SOC≥某一定值时，重新恢复到SPORT模式；
b、SPORT按键被按下，则变成SPORT模式。
本发明的有益效果：
(1)根据不同的行驶路况合理选择相应的驾驶模式，提升舒适的驾驶感受；
(2)驾驶模式的切换充分结考虑动力电池电量，实现最大化的环保节能；
(3)体现驾驶模式记忆功能，能够存储驾驶员下电前最后一次使用的驾驶模式；
(4)不同驾驶模式拥有不同的驱动力矩系数MAP，未覆盖的参数范围采用线性差值计算，减少控制器处理的负担，提升运算速率，使数据采集即高效又平顺；
(5)不同驾驶模式下结合特定的扭矩输出滤波时间和滤波算法，在扭矩输出控制时，进行滤波控制和平滑控制，提升驾乘的舒适感，亦能保证传动***的寿命。
将本发明在实车进行验证，并不断优化每种驾驶模式的算法、技术参数和切换逻辑。经过试验验证，最终形成了驾驶模式划分及具体切换逻辑。
附图说明
图1为本发明所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法的驾驶模式识别功能框图；
图2为本发明所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法的驾驶模式切换逻辑图。
具体实施方式
结合图1和图2说明本实施方式，一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，定义三种驾驶模式：经济模式(ECO模式)、普通模式(NORMAL模式)和运动模式(SPORT模式)三种驾驶模式；档位控制器SCU向扭矩模块输出对应模式的驱动力矩系数Map；所述扭矩模块向组合仪表(IC)输出扭矩请求信号，VCU通过硬线采集KEY(钥匙开关)的信号识别车辆当前的点火状态，SCU通过CAN总线向VCU内部的扭矩模块发送驾驶模式请求信息，VCU结合BMS发送的当前动力电池SOC值，最终确定当前的驾驶模式，并输出给IC进行显示。在充电状态下，VCU实时监控SOC值变化。
所述VCU控制三种驾驶模式的切换过程为：
设定整车初始状态默认为NORMAL模式，整车处于电源ON模式，NORMAL模式至ECO模式的转换条件为：ECO按键被按下或电池SOC电量≤某一定值(一般为18％-20％)。
ECO模式至NORMAL模式的转换：
a、当电池SOC电量≤某一定值(一般为18％-20％)进入ECO模式；
b、当电池SOC电量≥某一定值(21％-25％)时，恢复到NORMAL模式；
c、NORMAL按键被按下，会变成NORMAL模式。
NORMAL模式至SPORT模式的转换：SPORT按键被按下。
SPORT模式至NORMAL模式的转换：NORMAL按键被按下；
SPORT模式至ECO模式的转换：ECO按键被按下或SOC≤某一定值。
ECO模式至SPORT模式的转换：
a、当SOC≤某一定值进入ECO模式，当SOC≥某一定值时，重新恢复到SPORT模式；
b、SPORT按键被按下，则变成SPORT模式；
本实施方式中，设定加速踏板开度百分比(用x表示)与驱动力矩系数百分比(用y表示)之间的关系可通过如下函数来表示：
1、ECO模式一般选用y＝ax2；
2、NORMAL模式一般选用y＝ax；
3、SPORT模式一般选用y＝log10(ax)；
式中的系数a基准值为1，a的取值越大，曲线斜率越大，具体取值需根据实际标定的路况进行调整，最大取值不超过3。
本实施方式中，在所述ECO模式下，采用单独的加速踏板MAP；
滤波算法:
Figure BDA0002881389890000041
(公式说明：Tqout是当前实际输出扭矩；Tqn-1是上一次实际输出扭矩；Tqn是计算出的扭矩；T是滤波时间)
VCU通过CAN总线向IC发送驾驶模式状态信号为ECO；当动力电池SOC小于等于某一定值时，当前驾驶模式自动进入ECO模式。ECO模式驱动力矩系数Map如表1ECO模式驱动系数表(电动轻卡)和表2ECO模式驱动系数表(电动重卡)。
表1
Figure BDA0002881389890000042
表2
Figure BDA0002881389890000043
本实施方式中，在NORMAL模式下：采用单独的油门踏板MAP；
滤波算法:
Figure BDA0002881389890000051
(公式说明：Tqout是当前实际输出扭矩；Tqn-1是上一次实际输出扭矩；Tqn是计算出的扭矩；T是滤波时间)
VCU通过CAN总线向IC发送驾驶模式状态信号为NORMAL。
NORMAL模式下驱动力矩系数Map如表3NORMAL模式驱动系数表(电动轻卡)和表4NORMAL模式驱动系数表(电动重卡)
表3
Figure BDA0002881389890000052
表4
Figure BDA0002881389890000053
本实施方式中，在SPORT模式下，采用单独的油门踏板MAP；
滤波算法:
Figure BDA0002881389890000054
(公式说明：Tqout是当前实际输出扭矩；Tqn-1是上一次实际输出扭矩；Tqn是计算出的扭矩；T是滤波时间)
SPORT模式扭矩系数Map如表5SPORT模式驱动系数表(电动轻卡)和表6SPORT模式驱动系数表(电动重卡)。
表5
Figure BDA0002881389890000061
表6
Figure BDA0002881389890000062
本实施方式中，在不同驾驶模式下的驱动系数表中未体现的区间采用线性差值法进行计算。
本实施方式所述的控制方法，在不同运行工况下对当前驱动扭矩的需求不同，提升用户的驾驶体验；结合动力电池剩余电量适应性调整最大输出的驱动扭矩，实现节能环保；通过增加驱动力矩系数MAP和线性差值法，减少软件处理过程中的数据查询，提高运算速率，并保证扭矩输出的平滑性；通过在不同驾驶模式的策略中制定详细的扭矩滤波时间和滤波算法，防止数据输出发生突变，解决在不同模式切换过程中的扭矩突变问题，保证扭矩输出平稳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，其特征是：该方法定义ECO模式、NORMAL模式和SPORT模式；SCU向扭矩模块输出对应模式的驱动力矩系数；所述扭矩模块向IC输出扭矩请求信号；
VCU采集KEY信号识别车辆当前的点火状态，SCU通过CAN总线向VCU内部的扭矩模块发送驾驶模式请求信息，VCU根据BMS发送的当前动力电池SOC值，最终确定当前的驾驶模式，并输出至IC进行显示；
所述VCU控制三种驾驶模式的切换过程为：
设定整车初始状态为NORMAL模式，电源为ON模式；
NORMAL模式至ECO模式的转换条件为：
ECO按键被按下或电池SOC电量≤某一定值；
ECO模式至NORMAL模式的转换：
a、当电池SOC电量≤某一定值进入ECO模式；
b、当电池SOC电量≥阈值时，恢复到NORMAL模式；
c、NORMAL按键被按下，则转换为NORMAL模式；
NORMAL模式至SPORT模式的转换：SPORT按键被按下；
SPORT模式至NORMAL模式的转换：NORMAL按键被按下；
SPORT模式至ECO模式的转换：ECO按键被按下或SOC≤某一定值；
ECO模式至SPORT模式的转换：
a、当SOC≤某一定值进入ECO模式，当SOC≥某一定值时，重新恢复到SPORT模式；
b、SPORT按键被按下，则变成SPORT模式。
2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，其特征在于：所述某一定值为18％-20％，阈值范围为21％-25％。
3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，其特征在于：所述ECO模式、NORMAL模式和SPORT模式下的驱动力矩系数Map的计算方法为：
设定加速踏板开度百分比为x，驱动力矩系数百分比为y，所述x与y之间的关系通过如下函数表示：
ECO模式下的驱动力矩系数公式为：y＝ax2；
NORMAL模式下的驱动力矩系数公式为：y＝ax；
SPORT模式下的驱动力矩系数公式为：y＝log10(ax)；
式中，系数a基准值为1。
4.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，其特征在于：在所述ECO模式、NORMAL模式或SPORT模式下，扭矩模块通过滤波方法计算输出的扭矩，用下式表示为：
Figure FDA0002881389880000021
式中，Tqout为当前实际输出扭矩，Tqn-1为上一次实际输出扭矩，Tqn为计算输出的扭矩，T为滤波时间。
5.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车驾驶模式切换的控制方法，其特征在于：在充电状态下，VCU实时监控SOC值变化。
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