CN110525419B - 环境友好型车辆的扭矩分配式惯性行驶控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及环境友好型车辆的扭矩分配式惯性行驶控制方法，包括：当检测到在惯性行驶控制下使环境友好型车辆减速的事件时，由控制器根据该事件计算距离变量和速度变量；由控制器通过划分电动机扭矩和液压制动扭矩来计算环境友好型车辆的惯性行驶所需的减速扭矩；以及由控制器执行惯性行驶协同控制，其中，在没有驾驶员干预的情况下利用通过电动机扭矩进行的电动机控制和通过液压制动扭矩进行的液压制动控制来执行减速。

Description

环境友好型车辆的扭矩分配式惯性行驶控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月23日提交的第10-2018-0058483号韩国专利申请的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及环境友好型车辆的惯性行驶控制。更特别地，本公开涉及用于扭矩分配(sharing)式惯性行驶控制方法，其中，在电动机的最大利用状态下通过液压制动执行惯性行驶协同控制。

背景技术

近来，通过燃料效率提高控制范围的扩展，在采用电动机作为动力源的环境友好型车辆中追求进一步提高的燃料效率。

作为燃料效率提高控制范围的扩展的示例，存在车辆减速情况。在车辆制动过程中，车辆减速情况是由车辆的惯性行驶控制中的减速引起的，其中，车辆在没有驾驶员操纵制动踏板的情况下主动执行减速控制，而不是在实现用于根据制动踏板的操纵将动能转换成电能的再生制动控制的车辆制动情况下。

因此，用于通过减速提高燃料效率的惯性行驶控制诱导(induce)驾驶员在车辆行驶的同时发生前方减速事件(例如，导航通知)时减速车辆，并且在随后的减速情况下，惯性行驶控制使电动机的转速下降以防止由于制动踏板强制减速车辆而浪费能量，从而进一步提高燃料效率。在这种情况下，对驾驶员减速车辆的诱导被实现为惯性行驶引导和引导功能，其诱导驾驶员在适当的时间点将脚从加速器踏板上释放。

更特别地，惯性行驶控制检测减速事件，其需要在车辆行驶时使车辆减速，诸如接驳点(IC)、接合点(JC)、交叉路口、限速道路、弯曲道路、交通灯、U形转弯、左转或右转、收费站、目的地等，并且惯性行驶控制诱导驾驶员在减速时间点将脚从加速器踏板或制动踏板上释放，然后控制电动机扭矩(即负扭矩)以执行车辆的减速。因此，与通过制动装置的摩擦制动力和电动机的再生制动力(电制动力)的制动力分布执行的再生制动不同，惯性行驶控制在没有摩擦制动力的情况下仅通过行驶阻力和车辆的电动机来执行车辆的减速。

因此，通过与再生制动控制协调的惯性行驶控制，可以显著增加用于车辆减速控制的电动机可用性，同时可以提高环境友好型车辆的燃料效率的提高率，并且没有驾驶员干预的电动机减速控制还可以具有适用于自主车辆所需的基础设施技术的可用性。

然而，上述惯性行驶控制仅限于只有电动机的控制方法，该方法仅使用电动机，而没有液压制动。因此，由于只有电动机的控制方法不能使用具有容易性和准确性的液压，因此难以提高驾驶员进行惯性行驶控制的可靠性，特别是需要阻止执行惯性行驶控制的限制条件，使得只有电动机的控制方法难免不足并且不适于没有驾驶员干预的自主车辆。

发明内容

本公开的实施例涉及应用扭矩分配式惯性行驶控制方法的环境友好型车辆，通过由电动机扭矩进行的电动机减速控制以及由液压制动扭矩进行的液压制动控制实现惯性行驶协同控制，该方法能够克服单独使用电动机的惯性行驶控制的限制，特别地，通过使用具有控制容易性和准确性的液压特性的惯性行驶协同控制，在提高驾驶员的可靠性和燃料效率提高的效果的同时提高没有驾驶员干预的自主车辆的可用性。

通过以下描述可以理解本公开的其他目的和优点，并且参考本公开的实施例而变得明显。此外，对于本公开所属领域的技术人员显而易见的是，可以通过所要求保护的手段及其组合实现本公开的目的和优点。

根据本公开的实施例，扭矩分配式惯性行驶控制方法包括：当检测到环境友好型车辆在惯性行驶控制下减速的事件时，由控制器根据该事件计算距离变量和速度变量；由控制器通过划分电动机扭矩和液压制动扭矩来计算环境友好型车辆的惯性行驶所需的减速扭矩；以及由控制器执行惯性行驶协同控制，其中，在没有驾驶员干预的情况下，通过由电动机扭矩进行的电动机控制和由液压制动扭矩进行的液压制动控制来执行减速。

应用惯性行驶控制的开始位置、转换位置和目标位置可以根据环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图(target profile)计算为距离变量。在这种情况下，可以以时序方式设定开始位置、转换位置和目标位置。

应用惯性行驶控制的当前车辆速度、估计车辆速度和目标车辆速度可以根据环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图计算为速度变量。在这种情况下，当前车辆速度可以是环境友好型车辆通过距离变量的开始位置时的车辆速度，估计车辆速度可以是当在开始位置处根据惯性行驶目标配置图执行惯性行驶时在距离变量的转换位置处估计的车辆速度，并且目标车辆速度可以是当环境友好型车辆到达距离变量的目标位置时的车辆速度。

用于惯性行驶控制的减速扭矩可以根据环境友好型车辆的减速能量来确定，该减速能量是在环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图的应用与不应用之间产生的，并且整个区段的减速能量可以在除以单位时间以计算为减速功率之后被计算为减速扭矩。

可以作为通过将可用电动机减速扭矩映射到减速扭矩而形成交叉区域的实际电动机减速扭矩来计算用于惯性行驶协同控制的电动机扭矩。实际电动机减速扭矩可以是可用电动机减速扭矩的最小值，并且可以最大限度地利用电动机。用于惯性行驶协调控制的制动液压可以被设定为减速扭矩的交叉区域外的电动机扭矩不能管理的区域中的制动液压。

当在执行惯性行驶协同控制期间检测到惯性行驶协同控制终止条件时，扭矩分配式惯性行驶控制方法可以进一步包括：当中断或终止惯性行驶控制时，在检测到的惯性行驶协同控制终止条件下控制车辆行驶。

在惯性行驶控制由于目标位置到达条件而终止之前，当满足车轮锁定发生、防抱死制动系统(ABS)操作和制动操纵中的至少一个时，可以应用惯性行驶协同控制终止条件。车轮锁定发生和ABS操作可以分类为惯性行驶临界条件，并且在惯性行驶临界条件下，惯性行驶协同控制可以通过经由对电动机扭矩应用阶跃输出(step output)0而执行的车轮锁定发生或ABS操作的控制来中断。同时，制动操纵可以分类为惯性行驶后续优先释放条件，并且在惯性行驶后续优先释放条件下，惯性行驶协同控制可以通过经由对电动机扭矩应用斜坡的速率输出(rate output of a slope)而执行的制动操纵的控制来中断。

释放条件可以涉及与惯性行驶协同控制的中断一起的驾驶员的制动踏板操纵，使得可以通过开始制动时的控制、限制再生制动时的控制和结束制动时的控制中的至少一个来控制环境友好型车辆的行驶。

控制器可以构成包括与GPS配合的混合控制单元(HCU)和电池管理系统(BMS)的环境友好型车辆，并且环境友好型车辆可以配置为使得控制电动机的电动机控制单元(MCU)和控制制动系统的主动液压助力器(AHB)与HCU配合。

HCU可以包括用于针对减速扭矩计算环境友好型车辆的减速能量的车辆减速能量计算器、用于计算电动机扭矩的可用电动机减速能量处理器以及用于计算液压制动扭矩的液压制动扭矩计算器。

可用电动机减速能量处理器可以包括用于计算可用电动机减速扭矩的可用电动机减速能量计算器、用于通过将可用电动机减速扭矩映射到减速扭矩来计算交叉区域的电动机减速扭矩处理器以及用于使用交叉区域作为实际电动机减速扭矩来计算电动机扭矩的电动机扭矩处理器。

附图说明

图1是根据本公开的示例性实施例的扭矩分配式惯性行驶控制方法的流程图。

图2是根据本公开的示例性实施例的通过惯性行驶协同控制实现扭矩分配式惯性行驶控制的环保型车辆的示例。

图3是例示根据本公开的示例性实施例的惯性行驶目标配置图与不执行协同控制时的车辆的估计车辆速度之间的目标位置车辆速度差异的曲线图。

图4是示出根据本公开的示例性实施例的将到达惯性行驶目标配置图的目标位置所需的车辆的减速能量转换为车辆的减速扭矩的示例的示图。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的通过惯性行驶协同控制计算到达目标位置所需的液压制动扭矩和电动机减速扭矩的示例的示图。

具体实施方式

下文将参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例，并且这些实施例是本公开的示例，并且本公开所属领域的技术人员可以不同的形式实施本公开，使得本公开不限于这些实施例。

为了便于参考，应用于惯性行驶控制的惯性行驶变量、事件、目标车辆速度和惯性行驶定义如下。

惯性行驶变量可以基本上基于开始位置、转换位置、目标位置、当前车辆速度、受控车辆速度、估计车辆速度和目标车辆速度来计算，并且可以进一步根据基于减速能量、减速扭矩、电动机扭矩和液压制动扭矩的条件来计算，或者惯性行驶变量可以设定为设定值，或者可以作为条件值的映射处理的结果而得出。然而，计算、设定值或映射处理结果通过根据车辆和每个装置的驱动条件和规格的优化而改变，因此这不限于特定值。

事件(或减速事件或减速事件情况)是指位于车辆前方并且车辆在车辆行驶的道路上需要减速的位置。

目标车辆速度是每个事件的预定值。例如，目标车辆速度可以是根据诸如倾斜地面或平坦地面的道路条件设定的规定速度、需要限速的限速道路的速度限制、在交叉路口处的规定速度以及根据弯曲道路的道路曲率设定的规定速度。

惯性行驶是指在发动机离合器打开或释放并且驾驶员将加速器踏板和制动踏板都松开的状态下，车辆由于惯性而行驶。因此，惯性行驶可以包括滑行，其中车辆由于仅在下坡道路上的车辆的惯性而行驶，但与滑行相比应该在更广泛的意义上理解惯性行驶。

与根据本公开的扭矩分配式惯性行驶控制对比，传统惯性行驶控制的限制可以清楚地理解如下。

传统的惯性行驶控制不能实现车辆减速，而且，在比可用电动机减速扭矩小的实际电动机减速扭矩的情况下利用电动机，使得车辆减速不可避免地限制于电动机的覆盖范围。特别地，由于传统的惯性行驶控制不使用液压制动，并且因此当需要的惯性行驶功率高时，电动机不能管理以执行惯性行驶控制，惯性行驶受到限制，使得再生能量的恢复难免受到限制。

此外，由于传统惯性行驶控制仅使用电动机，因此最大可用电动机性能和车辆状态限制条件(例如，电动机规格和bms信号的生成)不可避免地作为用于惯性行驶控制的电动机的限制条件，并且限制条件不可避免地作为惯性行驶控制的功能上的限制，诸如惯性行驶引导功能和惯性行驶引导显示上的限制。

例如，惯性行驶引导功能上的限制是当遇到速度摄像头时限制惯性行驶引导功能的控制，这是因为当遇到超速摄像头并且单独使用电动机没有使车辆速度收敛于根据惯性行驶目标配置图的目标速度时，引起警察执法。

例如，惯性行驶引导显示上的限制是限制电池完全充电、电池充电限制、电动机充电限制、下坡道路、当前车辆速度和目标车辆速度之间的差异以及接近目标位置的控制，这是确定惯性行驶控制是否可用所需的，这是因为电池完全充电是电池不可能充电的条件，电池充电限制是电池的温度、电压或电流的条件，其使得电动机不可能减速，电动机充电限制是电动机不可能减速的条件，下坡道路是下坡道路严峻并且因此电动机不可能减速的条件，当前车辆速度与目标车辆速度之间的差异是车辆速度差异较大并且因此电动机不可能减速的条件，并且接近目标位置是仅通过电动机使得减速不足的减速条件。

因此，提出图1的扭矩分配式惯性行驶控制方法以解决传统惯性行驶控制的上述问题。

参考图1，通过如下步骤实现扭矩分配式惯性行驶控制方法：检测车辆行驶时事件的发生(S10)；计算惯性行驶控制所需的惯性行驶变量(S20)；计算用于车辆减速的减速扭矩(S30)；执行惯性行驶协同控制(S40)；以及应用惯性行驶协同控制终止条件以终止或暂停惯性行驶控制(S50)。

因此，扭矩分配式惯性行驶控制方法具有执行惯性行驶协同控制(S40)的主要特征，并且惯性行驶协同控制的执行(S40)包括利用车辆减速扭矩和液压制动扭矩来执行车辆减速。特别地，应用电动机的最大可允许值作为电动机减速扭矩，并且即使在电动机的最大可允许值的情况下，液压制动扭矩也管理车辆减速的不足部分。

因此，扭矩分配式惯性行驶控制方法克服了仅单独使用电动机的传统惯性行驶控制的限制，在制动系统的液压控制的容易性和准确性的基础上提高驾驶员的可靠性，并且解决了惯性行驶控制的限制条件，使得惯性行驶控制区域扩展以带来燃料效率提高的效果。特别地，在扭矩分配式惯性行驶控制方法中，根据惯性行驶控制的限制条件的惯性行驶控制区域的扩展也可以具有适用于自主车辆所需的基础设施技术的可用性。

因此，扭矩分配式惯性行驶控制方法应用于使用电动机作为车辆驱动源并且能够在惯性行驶期间通过电动机控制再生模式和减速的车辆。此类车辆的代表有环境友好型车辆，诸如纯电动车辆、混合动力车辆、燃料电池电动车辆等。特别地，混合动力车辆不仅包括通用混合动力电动车辆(HEV)，还包括插电式HEV(PHEV)。

参考图2，环境友好型车辆1包括用作动力源的电动机3、制动系统5、全球定位系统(GPS)导航装置或简单的GPS 10以及控制器20。

特别地，电动机3是环境友好型车辆1的动力源，并且与电动机控制单元(MCU)40配合操作。制动系统5包括集成制动辅助单元(IBAU)，根据制动踏板的操纵通过制动液压控制环境友好型车辆1的车轮，并且与主动液压助力器(AHB)60配合操作。制动踏板由驾驶员踩踏和操纵以允许在液压缸中产生制动液压，设置有用于向外部通知制动操纵的制动灯开关(BLS)和用于检测踏板行程的制动踏板行程(BPS)传感器，并且配置为根据制动操纵向混合控制单元(HCU)30提供信号。因此，电动机3和制动系统5是环境友好型车辆1的一般部件。

特别地，GPS 10使用道路地形信息引导车辆行驶，其中每个道路的限制车辆速度，接驳点(IC)、接合点(JC)和收费站的地形变化，以及左转或右转的车辆行驶变化被分类为事件，并且在GPS 10上进行行驶路线设定。因此，GPS 10与安装在车辆上的通用GPS相同，但是差异在于GPS 10与用于惯性行驶控制的控制器20配合。

特别地，控制器20可以包括HCU 30、MCU 40、电池管理系统(BMS)50和AHB 60。因此，控制器20具有通过电动机3以及与制动系统5协同的制动器的操作执行惯性行驶协同控制的主要特征，并且控制器20执行整体车辆控制，包括开始惯性行驶控制、分配(sharing)扭矩和终止惯性行驶控制的所有操作。

例如，HCU 30包括：车辆减速能量计算器31，用于作为配置为控制环境友好型车辆1的行驶的更高级别控制器操作，并且用于计算目标位置和开始位置/转换位置/目标位置/目标车辆速度/转换位置之间所需的减速扭矩；可用电动机减速能量计算器33，用于与GPS10配合根据电动机充电限制功率、可用电动机减速扭矩、电动机减速扭矩和实际电动机扭矩计算电动机对惯性行驶控制的贡献，并且配置有可用电动机减速能量处理器33a、电动机减速扭矩处理器33b和电动机扭矩处理器33c；以及液压制动扭矩计算器35，用于利用惯性行驶控制的液压制动扭矩补偿电动机3的不足扭矩。

例如，MCU 40控制电动机3，并且包括用于与HCU 30相关联地进行惯性行驶控制的最大充电扭矩处理器41和电动机扭矩输出装置43。最大充电扭矩处理器41执行电动机充电限制设定和电动机充电限制协同控制，向HCU 30的可用电动机减速能量处理器33a通知电动机充电限制设定。电动机扭矩输出43配合HCU 30的电动机扭矩处理器33c向电动机3输出电动机扭矩输出。

例如，BMS 50控制电池的充电状态(SOC)并且包括用于与HCU 30配合进行扭矩分配控制的最大充电功率处理器51。最大充电功率处理器51执行电池SOC限制设定，以防止HCU 30的电池过充电，并且执行电池充电限制协同控制，向HCU 30的可用电动机减速能量处理器33a通知电池SOC限制设定。

例如，AHB 60包括液压制动量处理器61和液压制动输出装置63，以便根据制动踏板7的操纵控制制动系统5，并且与HCU 30配合进行惯性行驶控制。当与液压制动扭矩计算器35配合引导计算为液压制动扭矩的惯性行驶时，液压制动量处理器61基于电动机3不能管理的量来确定液压制动量。液压制动输出装置63根据确定的液压制动量向制动系统5输出液压制动输出。

此外，环境友好型车辆1包括存储在控制器20的数据存储部中的三维(3D)地图数据片段。因此，控制器20使用3D地图数据片段和在行驶期间经由GPS接收器接收的全球定位系统(GPS)信息来识别当前车辆位置和车辆前方的事件，并且控制器20在惯性行驶控制期间通过信息提供器(例如，仪表盘上的指示器或车载显示器)引导驾驶员应当松开加速器踏板的最佳时间点。3D地图数据片段可以是3D地理信息，即能够提供3D道路信息的高精度地图数据片段，该3D道路信息包括二维(2D)平面上的高度信息，并且3D地图数据片段可以提供事件位置和目标规定车辆速度信息以及从当前车辆位置到目标事件位置的道路倾斜信息。为此，3D地图数据片段可以是预先安装在车辆上的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的地图数据库，并且需要减速的每个事件的位置信息、每个事件的目标规定车辆速度信息、周围道路的倾斜信息等可以通过输入并存储在ADAS的3D地图数据库中来使用。

在下文中，事件发生的检测(S10)、惯性行驶变量的计算(S20)、减速扭矩的计算(S30)、惯性行驶协同控制的执行(S40)以及惯性行驶协同控制终止条件的应用(S50)中的每一个将参考图2至图5详细描述。

如图2所示，惯性行驶控制的控制主体是包括HCU 30、MCU 40、BMS 50和AHB 60的控制器20，并且惯性行驶控制的控制目标是电动机3和制动系统5。

特别地，控制器20与HCU 30协同执行事件发生的检测(S10)。

参考图2，控制器20与HCU 30协同根据GPS 10的事件检测事件的发生(S10)，并且事件是包括限制车辆速度、IC、JC、收费站、左转或右转等的信息。因此，当环境友好型车辆1在限速道路、交叉路口、弯曲道路、IC、JC、交通灯或收费站所在的位置、应当在到达GPS 10上设定的目的地或者环境友好型车辆1应停止的目的地的行驶路线上执行U形转弯、左转或右转的位置处行驶时，可以执行事件发生的检测(S10)。然而，前述内容是说明性的，并且本公开不限于此，并且在事件中可以包括固定目标车辆速度以及需要车辆减速的所有位置。

特别地，惯性行驶变量的计算(S20)包括计算惯性行驶变量，该惯性行驶变量包括车辆位置的距离变量和车辆速度的速度变量，并且距离变量和速度变量与应用于传统惯性行驶控制的那些相同。

参考图2，驾驶员将行驶路线设定在GPS 10上，并且GPS 10产生出现在行驶路线上的事件信息、道路倾斜信息和当前车辆位置信息。然后，控制器20可以使用存储在存储部(未示出)中的地图数据片段和经由GPS接收器(未示出)接收的GPS信息，获取当前车辆位置信息、环境友好型车辆1前方事件的位置信息、事件中的目标规定车辆速度信息。

在这种情况下，地图数据片段是3D地图数据片段，并且3D地图数据片段可以是ADAS的地图数据库，其中输入并存储需要减速的每个事件的位置信息、每个事件的目标规定车辆速度信息、每个事件的周围道路的倾斜信息等。

因此，控制器20作为执行惯性行驶变量的计算(S20)的控制主体操作。

参考图3，根据惯性行驶目标配置图对用于惯性行驶控制的开始位置、转换位置、目标位置、估计车辆速度和目标车辆速度进行分类。此外，当环境友好型车辆1减速至估计车辆速度并且到达事件的目标位置时，目标位置车辆速度差异是指惯性行驶目标配置图与不执行惯性行驶协同控制时的环境友好型车辆1的估计车辆速度之间的差异。图3示出与应用于传统惯性行驶控制的开始位置、转换位置、目标位置、估计车辆速度、目标车辆速度和惯性行驶目标配置图相同的概念。因此，目标车辆速度明确定义为惯性行驶控制终止目标车辆速度。此外，当检查惯性行驶引导的驾驶员在开始位置处将脚从加速器踏板上释放时开始前馈控制，并且维持到转换位置，当到达转换位置时开始反馈控制，并且维持到目标位置。特别地，在前馈控制和反馈控制期间，用于在环境友好型车辆1减速用控制器20的控制下进行电池充电的负扭矩应用到电动机3。

因此，惯性行驶变量的计算(S20)包括计算目标位置和目标车辆速度(S21)、计算开始位置和当前车辆速度(S22)以及计算转换位置和估计车辆速度(S23)。

在目标位置和目标车辆速度的计算(S21)中，计算作为距离变量的目标位置和作为速度变量的目标车辆速度。

例如，目标位置被确定为与GPS 10间隔0m的位置，并且目标车辆速度由事件种类确定，该事件被分类为IC、JC、收费站和左转或右转以及根据事件种类的限制车辆速度的映射，此类惯性行驶控制在目标位置终止。

特别地，当确定用于终止惯性行驶控制的目标车辆速度时，可以应用传统惯性行驶控制的目标车辆速度，诸如“考虑到道路倾斜的目标车辆速度”。考虑到道路倾斜的目标车辆速度是通过将当前位置的道路倾斜信息应用到环境友好型车辆1的目标位置而确定的，并且目标车辆速度是通过将目标规定车辆速度乘以倾斜因子而计算的，诸如“目标规定车辆速度×倾斜因子(关于目标规定车辆速度，通过考虑道路的平均倾斜度而获得的值)。倾斜因子以倾斜因子表(或图)的形式提供，并且倾斜因子表(或图)是使用在预测试过程期间获取的信息而制备的。

此外，在开始位置和当前车辆速度的计算(S22)中，计算作为距离变量的开始位置和作为速度变量的当前车辆速度。

例如，计算开始位置并确定为α(设定值)，其为距目标位置的距离，并且当前车辆速度被确定为在当环境友好型车辆1通过开始位置时的时间点处的车辆速度。

特别地，设定为距目标位置的距离的开始位置是指驾驶员应松开加速器踏板以便开始惯性行驶并且同时操作惯性行驶引导功能的位置。根据前述内容，到达开始位置是指操作信息提供器(未示出)以检查由驾驶员引起的惯性行驶的操作并且诱导驾驶员将脚从加速器踏板上释放。可以通过利用包括仪表盘上的指示器、音频视频导航(AVN)装置的显示装置以及平视显示器(HUD)的视觉或听觉识别部件进行针对驾驶员的惯性行驶引导。

此外，在转换位置和估计车辆速度的计算(S23)中，计算作为距离变量的转换位置和作为速度变量的估计车辆速度。

例如，转换位置是将前馈控制转换为反馈控制的位置，并且通过应用映射和目标车辆速度来确定转换位置。估计车辆速度被确定为车辆速度，基于包括开始位置和转换位置之间的距离、开始位置处的当前车辆速度、行驶阻力以及开始位置和转换位置之间的高度差的因素，根据惯性行驶目标配置图，当环境友好型车辆1以惯性行驶行驶在开始位置时，在转换位置处估计该车辆速度。

特别地，转换位置可以是剩余距离，根据目标车辆速度和事件信息(IC、JC、交叉路口等)使用设定数据片段(根据国家或地区的不同表(或地图))来确定该剩余距离，诸如“开始位置和目标位置之间的距离-剩余距离(从目标位置到转换位置的距离)”。

此外，可以将估计车辆速度计算为通过偏移量补偿的值(从当前位置到目标位置的每个位置获得的值)，该值使用在环境友好型车辆1的当前车辆速度下的估计的平坦地面车辆速度(输入并存储的值)、根据道路倾斜度的负载扭矩以及根据车辆速度的蠕行(creep)扭矩信息来计算，诸如“估计平坦地面车辆速度+偏移量”。偏移量可以定义为“[(车辆的滑行(C/D)值(与行驶阻力对应的输入并存储的车辆特征值)×轮胎动态半径(输入并存储的车辆特征值)×F1(输入并存储的因子值)+(负载扭矩×F2(输入并存储的因子值))+(蠕行扭矩(电动机产生的扭矩)×动力传动系效率)(输入并存储的车辆特征值)]。

具体地，在减速扭矩的计算(S30)中，电动机减速扭矩和液压制动扭矩分别根据环境友好型车辆1从转换位置到目标位置的所需减速能量来计算。此时，电动机减速扭矩是电动机利用率最大化以在没有驾驶员干预的情况下利用惯性行驶减小环境友好型车辆1的减速能量的区域，并且液压制动扭矩是执行液压制动以减小环境友好型车辆1的减速能量的区域，该区域不能通过最大化电动机利用率来管理。

参考图2，控制器20使用HCU 30，并且HCU 30通过车辆减速能量计算器31、可用电动机减速能量处理器33a、电动机减速扭矩处理器33b、电动机扭矩处理器33c和液压制动扭矩计算器35来计算电动机减速扭矩和液压制动扭矩。

参考图4，在环境友好型车辆1的惯性行驶期间，从转换位置到达目标位置所需的减速能量例示为惯性行驶目标配置图与不执行惯性行驶协同控制时的环境友好型车辆1的估计车辆速度之间的差异。

参考图2和图4，可以如下执行减速扭矩的计算(S30)。

如图2所示，为了计算减速能量，HCU 30的车辆减速能量计算器31考虑目标位置处的估计车辆速度(不执行惯性行驶协同控制时的环境友好型车辆1的估计车辆速度)、转换位置处的当前车辆速度、目标位置处的受控车辆速度(根据惯性行驶目标配置图的预期车辆速度，其根据开发者的映射意图而设定为不同的值)和转换位置处的当前车辆速度。根据前述内容，受控车辆速度是根据惯性行驶目标配置图计算的，根据当前车辆速度、目标车辆速度以及转换位置与目标位置之间的距离来计算从转换位置到目标位置的时间，因此用于惯性行驶的减速能量可以根据惯性行驶目标配置图来计算。

然后，将减速能量转换为减速功率，并且通过将减速能量划分为转换位置和目标位置之间的预定单位的所需功率来计算减速功率。在这种情况下，预定单位可以为100ms，但是本公开不限于特定值。此后，将减速功率转换为减速扭矩，并且根据关于减速功率的惯性行驶目标配置图将减速扭矩计算为受控车辆速度。

如上所述，经由减速功率将减速能量计算为减速扭矩，以应用于电动机减速扭矩和液压制动扭矩的计算。

随后，如下计算电动机减速扭矩和液压制动扭矩。

图5例示通过映射到减速能量的减速扭矩来将电动机3的可用电动机扭矩计算为实际电动机扭矩，并且同时，将液压制动扭矩计算为不能通过可用电动机扭矩管理的减速扭矩。

如图2所示，通过与MCU 40的最大充电扭矩处理器41和BMS 50的最大充电功率处理器51配合的HCU 30的可用电动机减速能量处理器33a来计算电动机3的可用电动机扭矩。

例如，可用电动机减速能量处理器33a通过电动机协同控制与最大充电扭矩处理器41配合设定电动机充电限制，并且通过电池协同控制与最大充电功率处理器51配合设定电池的充电状态(SOC)的电池充电限制以防止电池过充电，并且可用电动机减速能量处理器33a根据电池充电限制和电动机充电限制来计算可用电动机扭矩。

然后，HCU 30的电动机减速扭矩处理器33b和电动机扭矩处理器33c计算最大电动机功率以确定用于每个车辆速度的可充电电动机扭矩，计算可充电电动机扭矩作为可用电动机减速扭矩，并且通过映射可用电动机减速扭矩和减速扭矩来计算实际电动机减速扭矩。

因此，实际电动机减速扭矩具有减速扭矩和可用电动机减速扭矩的最小值，并且被确定为用于惯性行驶控制的电动机3的主要作用。

此外，如图2所示，通过接收电动机减速扭矩处理器33b的结果，在HCU 30的液压制动扭矩计算器35中计算液压制动扭矩。

例如，液压制动扭矩计算器35检查减速扭矩中不由实际电动机减速扭矩管理的部分，并且通过制动液压将该部分计算为液压制动扭矩。

因此，液压制动扭矩被确定为用于惯性行驶控制的电动机3的辅助作用。

特别地，惯性行驶协同控制的执行(S40)是通过实际电动机减速扭矩进行的电动机3的惯性行驶控制被执行为通过液压制动扭矩进行的惯性行驶协同控制的状态。

参考图2，MCU 40的电动机扭矩输出装置43根据HCU 30的电动机扭矩处理器33c的实际扭矩减速扭矩产生输送到电动机3的输出。同时，AHB 60的液压制动量处理器61根据HCU 30的液压制动扭矩计算器35的液压制动扭矩来计算液压制动量，然后AHB 60的液压制动输出装置63产生输送到制动系统5的输出。

因此，环境友好型车辆1的惯性行驶控制与电动机3和制动系统5的同时操作协同执行惯性行驶协同控制。特别地，上述惯性行驶协同控制主要在仅通过电动机3的惯性行驶控制难以实现惯性行驶协同控制的目的的初始条件下执行制动系统5的惯性行驶控制，并且当仅通过电动机3的惯性行驶控制能够实现惯性行驶协同控制的目的时，惯性行驶协同控制立即停止制动系统5的惯性行驶控制。

因此，惯性行驶协同控制可以通过在最大限度地利用电动机3的惯性行驶控制的状态下，通过最低限度地利用制动系统5的惯性行驶控制来维持惯性行驶控制的高效率。

具体地，惯性行驶协同控制终止条件的应用(S50)意指，当检测到终止或停止惯性行驶协同控制的各种条件之一时，根据检测到的条件而不是惯性行驶协同控制来控制车辆行驶。在这种情况下，惯性行驶协同控制的终止条件的类型可以包括环境友好型车辆1的目标位置到达条件(其中惯性行驶协同控制正常终止)以及惯性行驶协同控制应立即中断的释放条件。在这种情况下，释放条件被应用于环境友好型车辆1的低摩擦状况，或者应用释放条件以立即解决车辆安全问题，当环境友好型车辆1的姿态不稳定时，该车辆安全问题可能由于主动使用惯性行驶协同控制的液压制动而使燃料效率退化。

例如，目标位置到达条件是指环境友好型车辆1通过执行惯性行驶协同控制(S40)而到达目标位置，而释放条件是指车轮锁定检测信号的车轮锁定发生、防抱死制动系统(ABS)控制器信号的ABS操作、制动踏板信号(制动踏板行程)的制动操纵中的至少一个在环境友好型车辆1到达目标位置之前产生。因此，即使在执行惯性行驶协同控制时，环境友好型车辆1也可以通过目标位置到达条件切换到惯性行驶控制的终止，并且还可以通过快速管理惯性行驶控制应通过释放条件中断的情况来确保环境友好型车辆1的安全性。

特别地，在惯性行驶控制由于目标位置到达条件而终止之前，当车轮锁定发生、ABS操作和制动操纵中的至少一个满足时，应用释放条件。具体地，释放条件允许将不同的停止方法应用于配置有车轮锁定发生、ABS操作和制动操纵的惯性行驶协同控制的执行(S40)。例如，相对于车轮锁定发生和ABS操作的惯性行驶协同控制的执行(S40)的中断方法是通过阶跃(step)控制输出零电动机扭矩。相对于制动操纵的惯性行驶协同控制的执行(S40)的中断方法是通过速率控制将电动机扭矩的斜率收敛于零。为此，控制器20将车轮锁定发生和ABS操作作为惯性行驶临界条件设定为第一优先级，并且将制动操纵作为惯性行驶后续优先释放条件设定为第二优先级。

此外，释放条件涉及与惯性行驶协同控制的中断一起的驾驶员的制动踏板操作，使得释放条件利用开始制动时的控制、限制再生制动时的控制以及结束制动时的控制中的至少一个来控制环境友好型车辆1的行驶。在这种情况下，如图2所示，控制器20与HCU 30、MCU 40、BMS 50、AHB 60以及变速器控制单元(TCU)(未示出)一起执行协同控制。此外，蠕行扭矩由电动机3产生，并且在惯性行驶(或滑行)期间，由于电动机3而产生的蠕行扭矩通常为负扭矩(滑行再生扭矩)，并且因此可以在通过电动机3产生蠕行扭矩期间，通过电动机3的电力产生操作执行电池的充电。特别地，可以将电动机3的应用扭矩确定为通过将附加扭矩添加到基本蠕行扭矩而获得的值，该附加扭矩根据当前车辆位置信息和目标车辆速度来确定。

例如，由于开始制动时的控制可以被执行为再生制动控制，因此通过应用“蠕行扭矩×(制动开始时的变化的蠕行扭矩/制动开始时现有的蠕行扭矩)”来控制电动机3以维持变化的蠕行扭矩比。根据前述内容，可以在不断且连续地保持与驾驶员踩踏制动踏板的时间点处的速率相同的速率的同时减小电动机扭矩。

由于限制再生制动时的控制可以不被执行为再生制动控制，因此通过将电动机扭矩切换到现有的蠕行扭矩来控制电动机3。此时，由于车辆减速状态，基本蠕行扭矩根据车辆速度逐渐减小，但是为了防止超过预定水平的较大速率，通过利用速率限制和滤波器限制基本蠕行扭矩的速率，来控制基本蠕行扭矩的变化以变得平缓。

此外，在由于驾驶员释放制动踏板操纵而不产生总制动量(即，总制动量＝0)的情况下执行结束制动时的控制，以便将电动机扭矩转换为基本蠕行扭矩以控制电动机3。此时，由于车辆减速状态，基本蠕行扭矩根据车辆速度逐渐降低，但是，为了防止超过预定水平的较大速率，通过利用速率限制和过滤器限制基本蠕行扭矩的速率，来控制基本蠕行扭矩的变化以变得平缓。

如上所述，基于根据本实施例的环境友好型车辆1的扭矩分配式惯性行驶控制，控制器在环境友好型车辆1行驶期间检测需要减速的事件，根据该事件计算目标车辆速度、当前车辆速度和估计车辆速度，将用于环境友好型车辆1减速的减速扭矩分为电动机扭矩和液压制动扭矩，引导惯性行驶控制，并且执行惯性行驶协同控制，其中，同时开始通过电动机扭矩进行的电动机控制和通过液压制动扭矩进行的制动系统控制。因此，惯性行驶协同控制利用具有容易性和准确性的液压控制提高了驾驶员的可靠性，同时克服了仅利用电动机的传统惯性行驶控制的限制，并且还解决了惯性行驶控制的限制条件，以提高燃料效率改进的效果。

此外，基于根据本实施例的惯性行驶协同控制，能够同时进行电动机和制动系统的扭矩分配控制，使得能够通过根据液压优先控制的液压协同方法或使用预定液压制动量的液压贡献方法，对电动机的惯性行驶控制性能进行各种修改。

本发明的扭矩分配式惯性行驶控制方法可以通过电动机控制和液压制动控制的惯性行驶协同控制，最大限度地利用电动机，从而提高电动机的再生制动贡献率，并且使用管理不能由电动机管理的部分的液压制动解决了惯性行驶控制的限制条件，使得可以通过环境友好型车辆利用适用于没有驾驶员干预的自主车辆的控制技术。

此外，本公开的扭矩分配式惯性行驶控制方法实现以下动作和效果。

首先，燃料效率提高效果是由于如下事实，当仅使用电动机执行惯性行驶控制时限制的限制条件的解决使得惯性行驶控制区域扩展，从而使得附加燃料经济性改进约3.3％。

其次，可以确保控制准确性，因为惯性行驶协同控制是使用易于控制的液压执行的，使得即使在控制电动机、电池或车辆速度的情况下也不会降低准确性。特别地，惯性行驶协同控制的应用克服了引起惯性行驶控制上的各种限制因素的确保控制准确性的限制，使得惯性行驶控制可以扩展到需要高精度的控制区域，诸如超速摄像头。

此外，由于能够准确地跟随用于驾驶员所期望的每个事件的目标速度的事实，提高了驾驶员感觉到的可靠性以增加使用频率，从而适销性的效果提高。特别地，惯性行驶引导功能用于速度摄像头强制执行区段，这对驾驶员来说最能感受到适销性效果的改进。

根据本发明，惯性行驶控制的引导功能控制是在利用液压的基础上执行的，因此，在惯性行驶期间，可以对本公开的惯性行驶控制进行各种修改，诸如，通过液压优先控制进行的液压协同控制方法或通过预定液压制动量进行的液压贡献控制方法，从而增强对环境友好型车辆的适用性。

Claims (17)

1.一种环境友好型车辆的扭矩分配式惯性行驶控制方法，所述方法包括以下步骤：

当检测到在惯性行驶控制下使所述环境友好型车辆减速的事件时，由控制器根据所述事件计算距离变量和速度变量；

由所述控制器，通过划分电动机扭矩和液压制动扭矩计算所述环境友好型车辆的惯性行驶所需的减速扭矩；

由所述控制器执行惯性行驶协同控制，在惯性行驶协同控制中，在没有驾驶员干预的情况下，通过由所述电动机扭矩进行的电动机控制和由所述液压制动扭矩进行的液压制动控制执行减速，

其中，计算所述减速扭矩的步骤包括：

当分派所述减速扭矩时，通过电动机状态来确定所述电动机扭矩的最大值；并且

通过映射所述减速扭矩和可用电动机减速扭矩而将所述电动机扭矩计算为作为交叉区域的实际电动机减速扭矩，其中，所述可用电动机减速扭矩被计算为用于每个车辆速度的可充电电动机扭矩，

其中，所述减速扭矩的在所述交叉区域外的区域是制动液压，并且所述制动液压被计算为所述液压制动扭矩；并且

其中，所述液压制动扭矩被计算为所述减速扭矩中不由所述实际电动机减速扭矩管理的部分，并且所述液压制动扭矩被确定为用于所述惯性行驶控制的电动机的辅助作用。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图来计算所述距离变量和所述速度变量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述距离变量包括开始位置、转换位置和目标位置，并且

其中，所述开始位置、所述转换位置和所述目标位置以时序方式设定。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述速度变量包括当前车辆速度、估计车辆速度和目标车辆速度，

其中，所述当前车辆速度是在所述环境友好型车辆通过所述距离变量的开始位置时的时间点处的车辆速度，所述估计车辆速度是当在所述开始位置根据所述惯性行驶目标配置图执行惯性行驶时在所述距离变量的转换位置处估计的车辆速度，并且所述目标车辆速度是在所述环境友好型车辆到达所述距离变量的目标位置时的时间点处的车辆速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述环境友好型车辆的减速能量来确定所述减速扭矩，

其中，所述减速能量是应用所述环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图与不应用所述环境友好型车辆的惯性行驶目标配置图之间产生的减速的大小。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过减速功率执行所述减速扭矩和所述减速能量之间的转换。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过将整个区段的减速能量除以单位时间来计算所述减速功率。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实际电动机减速扭矩是所述可用电动机减速扭矩的最小值。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在执行所述惯性行驶协同控制时，检测作为所述惯性行驶协同控制终止的目标位置到达条件和作为所述惯性行驶协同控制中断的释放条件的惯性行驶协作控制终止条件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，当满足车轮锁定发生、防抱死制动系统ABS操作和制动操纵中的至少一个条件时，所述释放条件中断所述惯性行驶协同控制。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述车轮锁定发生和所述ABS操作包括惯性行驶临界条件，并且

所述制动操纵包括惯性行驶后续优先释放条件。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述惯性行驶临界条件下，经由通过对所述电动机扭矩应用阶跃输出0而执行的车轮锁定发生或ABS操作的控制来中断所述惯性行驶协同控制。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述惯性行驶后续优先释放条件下，经由通过对所述电动机扭矩应用斜坡的速率输出而执行的制动操纵的控制来中断所述惯性行驶协同控制。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述释放条件下，通过根据制动踏板的操纵开始制动时的控制、限制再生制动时的控制以及根据制动踏板的操纵的释放停止制动时的控制中的至少一个来控制车辆行驶。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制器包括与GPS和电池管理系统BMS配合的混合控制单元HCU，并且所述HCU与配置为控制电动机的电动机控制单元MCU和配置为控制制动系统的主动液压助力器AHB配合。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述HCU包括：

车辆减速能量计算器，配置为针对所述减速扭矩计算所述环境友好型车辆的减速能量；

可用电动机减速能量处理器，配置为计算所述电动机扭矩；以及

液压制动扭矩计算器，配置为计算所述液压制动扭矩。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述可用电动机减速能量处理器包括：

可用电动机减速能量计算器，配置为计算可用电动机减速扭矩；

电动机减速扭矩处理器，配置为通过映射所述可用电动机减速扭矩与所述减速扭矩来计算交叉区域；以及

电动机扭矩处理器，配置为使用所述交叉区域作为实际电动机减速扭矩来计算所述电动机扭矩。