CN113954645B - 用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法 - Google Patents
用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，所述方法包括：当整车进入自适应巡航控制状态后，实时监控实际电机回馈制动扭矩和车辆当前车速；当目标电机回馈制动扭矩和所述实际电机回馈制动扭矩差值大于第一阀值，且在第一预设时间段内的积分值超过第二阀值，认为电机回馈制动不足以让整车达到合理的减速度，车辆稳定控制***进入预填充阶段；当目标电机回馈制动扭矩和实际电机回馈制动扭矩差值大于第三阀值，且在第二预设时间段内的积分值超过第四阀值，则判断为需要车辆稳定控制***提供液压制动。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车自适应巡航控制领域。
背景技术
汽车的电动化在向深度发展，未来汽车市场的竞争的焦点是电动汽车的智能化和网联化。自适应巡航控制(ACC)作为电动汽车作为智能化最重要的功能，其安全设计受到汽车研发工程师的重视，尤其是车辆识别目标后跟随目标过程中自行加速和减速过程的安全设计。但减速过程中，车辆稳定控制***(ESC)和电机同时参与整车制动，其中ESC直接通过制动液压制动车轮，电机通过回馈发电减速制动。如果整个减速过程中，驾驶辅助控制器(ADAS)未对整车制动扭矩和电机回馈扭矩参与监控，极易造成安全隐患。而在现有技术中，ACC减速过程中仅通过ESC制动来实现整车减速，没有对电机回馈扭矩进行监控。
因此，亟需提供一种扭矩安全监控方法，以防止电机回馈扭矩出现失控造成的安全隐患，保证整车安全行驶起着重要作用。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于电动汽车的ACC回馈制动扭矩监控方法，用于实时监控ACC回馈制动时电机输出负扭矩，整车减速度，油门踏板开度，整车车速变化，当检测到ACC请求制动扭矩不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，监控***请求ESC介入液压制动；或检测到ACC请求减速度与当前整车减速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，监控***请求ESC介入液压制动；或检测到ACC请求减速度与当前整车减速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，且不踩油门情况下，ACC请求加速度与当前整车加速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，说明ACC情况下的电机回馈制动还是驱动，都无法满足整车驾驶需要，监控***请求关闭ACC。与此同时，提供了整车减速时，ESC补偿扭矩计算方法。通过ACC扭矩监控***，确保电机扭矩控制一定合理范围，保证行驶安全，同时提高ESC液压制动补偿可靠性。
本发明提供了一种用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，所述方法包括：
当整车进入自适应巡航控制状态后，实时监控实际电机回馈制动扭矩和车辆当前车速；
当目标电机回馈制动扭矩和所述实际电机回馈制动扭矩差值大于第一阀值，且在第一预设时间段内的积分值超过第二阀值，认为电机回馈制动不足以让整车达到合理的减速度，车辆稳定控制***进入预填充阶段；当目标电机回馈制动扭矩和实际电机回馈制动扭矩差值大于第三阀值，且在第二预设时间段内的积分值超过第四阀值，则判断为需要车辆稳定控制***提供液压制动；
在一个实施例中，当自适应巡航控制***不处于激活状态或驾驶员有踩油门操作或电机回馈制动能力受限，无法提供发电扭矩，此时不再监控目标电机回馈制动扭矩与实际电机回馈制动扭矩。
在一个实施例中，所述第一预设时间段或第二预设时间段为可调节的。
在一个实施例中，所述方法还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第五阀值，则判断为电机回馈制动能力无法满足整车制动性能，此时需要车辆稳定控制***提供液压制动，以满足整车制动性能。
在一个实施例中，当自适应巡航控制***不处于激活状态，或驾驶员有踩油门操作或整车加速度大于0或电机回馈制动能力受限，则将所述积分值重置为0，说明此时整车不需要制动或制动完全由车辆稳定控制***完成。
在一个实施例中，所述积分时间段是可调节的。
在一个实施例中，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
在一个实施例中，所述方法还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第六阀值，则认为电机回馈制动不足已严重影响制动安全；在驾驶员一直没有踩油门的动作情况下，在驱动工况时该积分值大于第七阀值，则判断为电机驱动扭矩不足以驱动车辆正常行驶，此时控制所述自适应巡航控制***关闭；当检测到所述目标减速度高于电机回馈制动能力，且目标加速度低于电机驱动能力时，可将积分值重置为0。
在一个实施例中，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
在一个实施例中，所述方法还包括：当需要车辆稳定控制***提供液压制动时，计算所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度，所述计算方式为：
根据所述目标电机回馈制动扭矩减去实际电机回馈制动扭矩计算得到所述车辆稳定控制***的请求液压制动压力补偿扭矩，将所述请求液压制动压力补偿扭矩乘以换算系数得到液压压力补偿减速度，根据所述液压压力补偿减速度与分配的所述车辆稳定控制***的液压制动减速度得到最终的所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度。
本发明所提供的ACC回馈制动扭矩监控方法，能保证行驶安全，提高ESC液压制动补偿可靠性；且该监控方法适合电动汽车，具备效率高，成本低和控制精准的优点。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1A示出根据本发明一实施例的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法；
图1B示出根据本发明一实施例的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
本发明提供了一种用于电动汽车的ACC回馈制动扭矩监控方法，用于实时监控ACC回馈制动时电机输出负扭矩，整车减速度，油门踏板开度，整车车速变化，当检测到ACC请求制动扭矩不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，监控***请求ESC介入液压制动；或检测到ACC请求减速度与当前整车减速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，监控***请求ESC介入液压制动；或检测到ACC请求减速度与当前整车减速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，且不踩油门情况下，ACC请求加速度与当前整车加速度不一致时，通过一定时间段内的误差积分值超过一定阀值，说明ACC情况下的电机回馈制动还是驱动，都无法满足整车驾驶需要，监控***请求关闭ACC。与此同时，提供了整车减速时，ESC补偿扭矩计算方法。通过ACC扭矩监控***，确保电机扭矩控制一定合理范围，保证行驶安全，同时提高ESC液压制动补偿可靠性。
当整车进入ACC状态，检测到前方有目标，且目标的车速低于自车车速，此时ACC***为避免追尾，控制整车进入制动工况。ACC***根据自车与目标的相对车速和相对距离计算出整车目标减速度，结合电机回馈制动能力和整车当前减速度，计算出电机目标制动扭矩，为保证行驶经济性，优先通过电机制动。
如图1A所示，本发明的监控***实时监控电机实际扭矩输出，当目标电机回馈制动扭矩(即，ACC请求制动扭矩)和实际电机回馈制动扭矩(即，电机当前制动扭矩)差值大于第一阀值，且在一定预设时间段内的积分值超过第二阀值，认为电机回馈制动不足以让整车达到合理的减速度，ESC进入预填充阶段，即提供液压准备功能，通过消除制动片和制动盘的间隙达到制动响应时间。其中，该预设时间段是移动的或该预设时间段为可变的。当目标电机回馈制动扭矩和实际电机回馈制动扭矩差值大于第三阀值，且在一定预设时间段内的积分值超过第四阀值，其中该时间段是移动的或可变的，需要ESC提供液压制动(即，请求ESC液压接入)。当ACC不处于激活状态或驾驶员有踩油门操作或电机回馈制动能力受限，无法提供发电扭矩，此时该监控***不再监控电机目标扭矩与电机当前扭矩。
如图1B所示，本发明的监控***实时监控车辆当前车速，并计算出当前工况下车速的变化率，即整车当前减速度，通过自车与目标的相对距离和相对速度计算的目标减速度(即，ACC请求制动减速度)与整车当前减速度差值进行一定预设时间段内积分，积分时间是移动的或可变的。在一个实施例中，该积分时间可取当前时刻前500毫秒。在又一实施例中，该积分时间可取1000毫秒。若该积分值大于第五阀值，认为电机回馈制动无法满足整车制动性能，此时需要ESC提供液压制动(即，请求ESC液压接入)，以满足整车制动性能。当ACC不处于激活状态，或驾驶员有踩油门操作或整车加速度大于0或电机回馈制动能力受限，积分值重置为0，说明此时整车不需要制动或制动完全交给ESC完成。
该监控***实时监控车辆当前车速，并计算出当前工况下车速的变化率，即整车当前减速度，通过自车与目标的相对距离和相对速度计算的目标减速度与当前的整车减速度差值进行一定预设时间段内积分，积分时间是移动的或可变的。在一个实施例中，该积分时间可取当前时刻前500毫秒。在又一实施例中，该积分时间可取1000毫秒。若该积分值大于第六阀值，认为电机回馈制动不足已严重影响制动安全；在驾驶员一直没有踩油门的动作情况下，驱动工况时该积分值大于第七阀值，认为电机驱动扭矩不足以驱动车辆正常行驶，此时监控***控制自适应巡航***关闭(即，请求ACC关闭)。当检测到目标减速度(绝对值)高于电机回馈制动能力，且目标加速度低于电机驱动能力时，可将积分值重置为0。
由于供应商提供的液压制动力信号与驾驶辅助控制器接口为减速度信号，需要将液压制动压力补偿扭矩转化为减速度。ESC请求液压制动减速度计算根据需求制动扭矩减去当前电机回馈扭矩得到ESC请求液压制动压力补偿扭矩，将此液压压力补偿扭矩乘以换算系数得到液压压力补偿减速度，根据此补偿减速度与分配的ESC液压制动减速度得到最终的ESC请求液压制动减速度。具体而言，整车目标减速度计算根据制动踏板开度得到需求制动扭矩再乘以扭矩换算获得目标减速度atar，目标减速度atar减去整车行驶阻力减速度得到需要由ESC制动液压制动压力和电机回馈扭矩去实现的减速度abrk，将此电机回馈扭矩经扭矩换算系数得到电机回馈减速度amoter，并将此减速度经过低通滤波并限制最大最小值后得到平稳连续的电机回馈减速度amoter_new，将amoter减去amoter_new得到电机回馈扭矩不足得到ESC额外液压补偿减速度，再加上原始液压压力abrk减去电机回馈减速度amoter得到最终的ESC请求液压制动减速度。
本发明所提供的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，能保证行驶安全，提高ESC液压制动补偿可靠性；且该监控方法适合电动汽车，具备效率高，成本低和控制精准的优点。
本发明提供了一种用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，所述方法包括：
当整车进入自适应巡航控制状态后，实时监控实际电机回馈制动扭矩和车辆当前车速；
当目标电机回馈制动扭矩和所述实际电机回馈制动扭矩差值大于第一阀值，且在第一预设时间段内的积分值超过第二阀值，认为电机回馈制动不足以让整车达到合理的减速度，车辆稳定控制***进入预填充阶段；当目标电机回馈制动扭矩和实际电机回馈制动扭矩差值大于第三阀值，且在第二预设时间段内的积分值超过第四阀值，则判断为需要车辆稳定控制***提供液压制动；
在一个实施例中，当自适应巡航控制***不处于激活状态或驾驶员有踩油门操作或电机回馈制动能力受限，无法提供发电扭矩，此时不再监控目标电机回馈制动扭矩与实际电机回馈制动扭矩。
在一个实施例中，所述第一预设时间段或第二预设时间段为可调节的。
在一个实施例中，所述方法还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第五阀值，则判断为电机回馈制动能力无法满足整车制动性能，此时需要车辆稳定控制***提供液压制动，以满足整车制动性能。
在一个实施例中，当自适应巡航控制***不处于激活状态，或驾驶员有踩油门操作或整车加速度大于0或电机回馈制动能力受限，则将所述积分值重置为0，说明此时整车不需要制动或制动完全由车辆稳定控制***完成。
在一个实施例中，所述积分时间段是可调节的。
在一个实施例中，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
在一个实施例中，所述方法还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第六阀值，则认为电机回馈制动不足已严重影响制动安全；在驾驶员一直没有踩油门的动作情况下，在驱动工况时该积分值大于第七阀值，则判断为电机驱动扭矩不足以驱动车辆正常行驶，此时控制所述自适应巡航控制***关闭；当检测到所述目标减速度高于电机回馈制动能力，且目标加速度低于电机驱动能力时，可将积分值重置为0。
在一个实施例中，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
在一个实施例中，所述方法还包括：当需要车辆稳定控制***提供液压制动时，计算所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度，所述计算方式为：
根据所述目标电机回馈制动扭矩减去实际电机回馈制动扭矩计算得到所述车辆稳定控制***的请求液压制动压力补偿扭矩，将所述请求液压制动压力补偿扭矩乘以换算系数得到液压压力补偿减速度，将所述液压压力补偿减速度与分配的所述车辆稳定控制***的液压制动减速度得到最终的所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
Claims (10)
1.一种用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，所述方法包括：
当整车进入自适应巡航控制状态后，实时监控实际电机回馈制动扭矩和车辆当前车速；
当目标电机回馈制动扭矩和所述实际电机回馈制动扭矩差值大于第一阀值，且在第一预设时间段内的积分值超过第二阀值，认为电机回馈制动不足以让整车达到合理的减速度，车辆稳定控制***进入预填充阶段；当目标电机回馈制动扭矩和实际电机回馈制动扭矩差值大于第三阀值，且在第二预设时间段内的积分值超过第四阀值，则判断为需要车辆稳定控制***提供液压制动。
2.如权利要求1所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，当自适应巡航控制***不处于激活状态或驾驶员有踩油门操作或电机回馈制动能力受限，无法提供发电扭矩，此时不再监控目标电机回馈制动扭矩与实际电机回馈制动扭矩。
3.如权利要求1所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，所述第一预设时间段或第二预设时间段为可调节的。
4.如权利要求1所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第五阀值，则判断为电机回馈制动能力无法满足整车制动性能，此时需要车辆稳定控制***提供液压制动，以满足整车制动性能。
5.如权利要求4所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，当自适应巡航控制***不处于激活状态，或驾驶员有踩油门操作或整车加速度大于0或电机回馈制动能力受限，则将所述积分值重置为0，说明此时整车不需要制动或制动完全由车辆稳定控制***完成。
6.如权利要求4所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，所述积分时间段是可调节的。
7.如权利要求4所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
8.如权利要求1所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，还包括：
根据实时监控的所述车辆当前车速，计算出所述整车当前减速度，对通过所述整车与前方目标的相对距离和相对速度计算得到的目标减速度与所述整车当前减速度的差值在一积分时间段内积分，若该积分值大于第六阀值，则认为电机回馈制动不足已严重影响制动安全；在驾驶员一直没有踩油门的动作情况下，在驱动工况时该积分值大于第七阀值，则判断为电机驱动扭矩不足以驱动车辆正常行驶，此时控制自适应巡航控制***关闭；当检测到所述目标减速度高于电机回馈制动能力，且目标加速度低于电机驱动能力时，可将积分值重置为0。
9.如权利要求8所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，所述积分时间段为当前时刻前500毫秒或当前时刻前1000毫秒。
10.如权利要求1所述的用于电动汽车的自适应巡航控制回馈制动扭矩监控方法，其特征在于，还包括：当需要车辆稳定控制***提供液压制动时，计算所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度，计算方式为：
根据所述目标电机回馈制动扭矩减去实际电机回馈制动扭矩计算得到所述车辆稳定控制***的请求液压制动压力补偿扭矩，将所述请求液压制动压力补偿扭矩乘以换算系数得到液压压力补偿减速度，根据所述液压压力补偿减速度与分配的所述车辆稳定控制***的液压制动减速度得到最终的所述车辆稳定控制***的请求液压制动减速度。
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