CN106926746B - 基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法，本方法首先设定电机的四个转速阈值，驱动控制器检测车辆整体状态以及第一阈值是否满足进入蠕动模式；蠕动模式控制电机平滑增加输出力矩并力矩限幅，当达到第二阈值时，以电机当前输出力矩为最大输出力矩控制电机加速，当达到第三阈值并且没有收到整车控制器给定力矩时，驱动控制器自动寻找电机输出的功率平衡点；非蠕动模式判断是否达到第四阈值，如否响应整车控制器给定指令，如是比较当前电机力矩与整车控制器给定力矩，给定力矩大于当前力矩响应整车控制器给定指令，反之平滑控制电机输出力矩。本方法使得车辆平稳起步，简化起步动作，车辆无前冲、抖动，提高驾驶舒适性和安全性。

Description

基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法。

背景技术

基于对汽车驾驶舒适性和安全性的要求不断提升，虽然汽车蠕动功能的实现不是很难，但如何实现蠕动以及蠕动情况下切换正常行驶的处理过程尤为重要，尤其是在坡道上特别明显，甚至会发生溜坡现象。一旦发生溜坡，将会对车辆安全造成较大的安全隐患。

中国专利申请CN104670044A公开了一种需借助电机控制器实现低速蠕行的控制方法和系统，其主要分两步完成：其一，采集当前的车辆状态信号，并将当前的车辆状态信号发送至电机控制器MCU，MCU根据当前的车辆状态信号，通过控制电机的目标转速确定当前工作模式；其次整车控制器VCU通过检测车辆的制动踏板信号、加速踏板信号、挡位信号以及电机反馈的实际电机转速信号来控制电机的转速和工作模式，并由电机控制器控制电机实现对汽车低速蠕行的控制。但需要指出的是，整车控制器VCU在计算过程中，由于是通过CAN网络来采集电机的实际转速和工作模式会有延时，这种控制方法实时性不好，容易出现车辆抖动。

中国专利申请CN103879306A公开了通过驾驶员请求坡道辅助功能，同时采集整车倾角、当前车速、目标车速、档位、驻车、油门、制动、电机等信息判断上坡起步状态或上坡行驶状态，确定当前状态后调整起步蠕行扭矩和上坡扭矩，在坡道起步无驻车的情况下，松开制动踏板到加油门的时间内，至少维持车辆平衡，防止车辆在坡道溜车。需要指出，该方案增加了倾角传感器，提高了硬件成本。

中国专利申请CN103569129A公开了一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法，该方法将车辆零踏板状态分为防溜模式和蠕行模式，然后在防溜模式或蠕行模式下根据车辆的运行状态控制输出扭矩，并对所有输出扭矩进行滤波处理。该控制方法能够解决纯电动汽车在零踏板扭矩模式下的溜坡或抖动等问题，提高行驶平顺性和驾驶舒适性。需要指出，在防溜模式下，通过电机实现零速锁车，电机处于堵转状态，会造成电机三相电流不平衡，电流较大的一相驱动模块发热损坏风险增大，不能长时间使用。

综上所述，现有车辆蠕行控制思路大致有两种：控制电机在速度环（比较适合乘用车）或者力矩环标定最大蠕行力矩，以满足车辆蠕行控制的需要。但随着载荷变化，车辆会出现前冲、抖动，影响车辆的平稳起步，降低了车辆驾驶的舒适性和安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法，本方法克服了传统车辆蠕行控制方式的缺陷，使得车辆平稳起步，简化起步动作，实现车辆在低速蠕动并切换至正常行驶情况下，车辆无前冲、抖动，提高了车辆驾驶的舒适性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法包括如下步骤：

步骤一、设定电动汽车电机转速第一阈值、电机转速第二阈值、电机转速第三阈值、电机转速第四阈值，第一阈值为车辆蠕行的最高车速，第二阈值为电机开始加速转动的转速，第三阈值为开始寻找车辆功率平衡的起点转速，第四阈值为完全退出车辆蠕行控制的最高转速，其中第三阈值小于第一阈值；

步骤二、由驱动控制器检测车辆手刹、脚刹、油门给定、档位、电机控制系统是否正常以及电机转速第一阈值是否满足进入蠕动模式，如是车辆进入蠕动模式，如否执行步骤四；

步骤三、车辆蠕动模式由驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩并进行电机最大输出力矩的力矩限幅，同时检测电机转速，当电机转速达到电机转速第二阈值时，驱动控制器以电机当前输出力矩为最大输出力矩控制电机加速，当电机达到电机转速第三阈值并且没有收到整车控制器给定力矩时，驱动控制器根据车辆载荷自动寻找电机输出的功率平衡点；

步骤四、驱动控制器检测电机转速是否达到电机转速第四阈值，如否则执行整车控制器给定的行车指令，如是驱动控制器将当前电机反馈的输出力矩与整车控制器给定的电机输出力矩比较；

步骤五、当整车控制器给定的电机输出力矩大于当前电机反馈的输出力矩时，驱动控制器执行整车控制器给定的行车指令，反之，驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩，使电机的加速度呈线性增加或减小。

进一步，步骤三中驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩是以不同的斜率分段进行力矩给定。

由于本发明基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法采用了上述技术方案，即本方法首先设定电机的四个转速阈值，由驱动控制器检测车辆整体状态以及电机转速第一阈值是否满足进入蠕动模式；蠕动模式由驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩并进行力矩限幅，当达到电机转速第二阈值时，以电机当前输出力矩为最大输出力矩控制电机加速，当达到电机转速第三阈值并且没有收到整车控制器给定力矩时，驱动控制器自动寻找电机输出的功率平衡点；非蠕动模式判断是否达到电机转速第四阈值，如否响应整车控制器给定指令，如是比较当前电机反馈的输出力矩与整车控制器给定的电机输出力矩，给定力矩大于当前力矩响应整车控制器给定指令，反之平滑控制电机的输出力矩。本方法克服了传统车辆蠕行控制方式的缺陷，使得车辆平稳起步，简化起步动作，实现车辆在低速蠕动并切换至正常行驶情况下，车辆无前冲、抖动，提高了车辆驾驶的舒适性和安全性。

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为本发明基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法的原理框图。

具体实施方式

实施例如图1所示，本发明基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法包括如下步骤：

步骤一、设定电动汽车电机转速第一阈值、电机转速第二阈值、电机转速第三阈值、电机转速第四阈值，第一阈值为车辆蠕行的最高车速，第二阈值为电机开始加速转动的转速，第三阈值为开始寻找车辆功率平衡的起点转速，第四阈值为完全退出车辆蠕行控制的最高转速，其中第三阈值小于第一阈值；

步骤二、由驱动控制器检测车辆手刹、脚刹、油门给定、档位、电机控制系统是否正常以及电机转速第一阈值是否满足进入蠕动模式，如是车辆进入蠕动模式，如否执行步骤四；

步骤三、车辆蠕动模式由驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩并进行电机最大输出力矩的力矩限幅，同时检测电机转速，当电机转速达到电机转速第二阈值时，驱动控制器以电机当前输出力矩为最大输出力矩控制电机加速，当电机达到电机转速第三阈值并且没有收到整车控制器给定力矩时，驱动控制器根据车辆载荷自动寻找电机输出的功率平衡点；

步骤四、驱动控制器检测电机转速是否达到电机转速第四阈值，如否则执行整车控制器给定的行车指令，如是驱动控制器将当前电机反馈的输出力矩与整车控制器给定的电机输出力矩比较；

步骤五、当整车控制器给定的电机输出力矩大于当前电机反馈的输出力矩时，驱动控制器执行整车控制器给定的行车指令，反之，驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩，使电机的加速度呈线性增加或减小。

优选的，步骤三中驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩是以不同的斜率分段进行力矩给定。

本方法首先预设电机的四个转速阈值，由驱动控制器判断进入蠕动模式的条件是否满足，如手刹、脚刹、油门、第一阈值等一些整车的状态信息。如果条件满足，开始进入蠕动模式，以不同的斜率增加力矩，以防止坡道上倒溜和车辆的抖动。在力矩增大到第二阈值的时候，车辆开始加速。然后根据车辆转速判断是否以恒定的力矩继续加速，或者速度达到第三阈值时，开始自动寻找电机的功率平衡点。如果不满足蠕动模式的条件，先判断转速和反馈力矩，如在蠕动的过程中接受到整车控制器的命令，在接受到命令后，先判断当前反馈力矩和整车控制器给定力矩的大小，然后开始平滑过渡力矩，实现车辆速度均匀增加或减小。当整车控制器给定力矩大于当前电机反馈力矩时，退出蠕动模式的力矩平滑输出，完全响应整车命令。

本方法采用电机输出力矩控制，随着载荷的变化，自动寻找最大蠕行力矩，达到转速阈值时，自动寻找功率平衡，防止出现车辆抖动或者前冲的现象。从车辆动力学角度寻求一种有效的策略，以达到车辆平顺蠕行、无前冲、无抖动，在坡道时不溜车的目的，从而提高了车辆驾驶的舒适性和安全性。

Claims (2)

1.一种基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、设定电动汽车电机转速第一阈值、电机转速第二阈值、电机转速第三阈值、电机转速第四阈值，第一阈值为车辆蠕行的最高车速，第二阈值为电机开始加速转动的转速，第三阈值为开始寻找车辆功率平衡的起点转速，第四阈值为完全退出车辆蠕行控制的最高转速，其中第三阈值小于第一阈值；

步骤二、由驱动控制器检测车辆手刹、脚刹、油门给定、档位、电机控制系统是否正常以及电机转速第一阈值是否满足进入蠕动模式，如是车辆进入蠕动模式，如否执行步骤四；

步骤三、车辆蠕动模式由驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩并进行电机最大输出力矩的力矩限幅，同时检测电机转速，当电机转速达到电机转速第二阈值时，驱动控制器以电机当前输出力矩为最大输出力矩控制电机加速，当电机达到电机转速第三阈值并且没有收到整车控制器给定力矩时，驱动控制器根据车辆载荷自动寻找电机输出的功率平衡点；

步骤四、驱动控制器检测电机转速是否达到电机转速第四阈值，如否则执行整车控制器给定的行车指令，如是驱动控制器将当前电机反馈的输出力矩与整车控制器给定的电机输出力矩比较；

步骤五、当整车控制器给定的电机输出力矩大于当前电机反馈的输出力矩时，驱动控制器执行整车控制器给定的行车指令，反之，驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩，使电机的加速度呈线性增加或减小。

2.根据权利要求1所述的基于驱动控制器实现电动汽车蠕动的控制方法，其特征在于：步骤三中驱动控制器控制电机平滑增加输出力矩是以不同的斜率分段进行力矩给定。