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原文传递一种电动车辆蠕行控制方法及系统

专利名称：	一种电动车辆蠕行控制方法及系统
摘要：	本发明提供一种电动车辆蠕行控制方法及系统，在蠕行起步阶段，控制电机进入转矩模式，闭环控制电机目标转矩，根据车辆所处状态，考虑电子驻车制动力、电机防溜坡扭矩、坡度、载重等因素影响，确定基础转矩，保证车辆在不同状态下正常起步且平稳，通过模糊PID闭环调节转矩，使车辆逐渐加速趋于蠕行目标车速。待车辆速度进入蠕行目标车速区间后，控制电机进入转速模式，由电机控制器来直接控制电机稳定在目标转速，控制更为直接高效，保证车辆稳定运行。通过本控制方法，保证车辆在空载、满载、驻车等不同工况下，均能实现蠕行起步的平稳控制，并防止车辆在蠕行目标车速处频繁波动。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏徐工工程机械研究院有限公司
发明人：	张伟康;李怀义;杨海
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311102479.5
公开号：	CN117067937A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	钟昕宇
分类号：	B60L15/20;B60L7/00;B;B60;B60L;B60L15;B60L7;B60L15/20;B60L7/00
申请人地址：	221004 江苏省徐州市徐州经济技术开发区驮蓝山路26号
主权项：	1.一种电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：获取车辆信息，根据车辆信息判断得到车辆状态；步骤B：根据车辆状态，判断是否满足蠕行触发条件，若是则跳转步骤C，若否则跳转步骤A；步骤C：进入蠕行控制模式；步骤D：判断是否满足蠕行退出条件，若是则跳转步骤E，若否则跳转步骤C；步骤E：退出蠕行控制，获取电机目标转矩，控制电机进入转矩模式。 2.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，所述车辆状态包括正常起步状态、坡道驻车状态、电机防溜坡状态和行驶状态。 3.根据权利要求2所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，根据车辆信息判断得到车辆状态，包括：当车辆信息同时满足以下检测条件：档位非空档；油门踏板开度为0；制动踏板开度为0；电机转速为0；电机扭矩为0；电子驻车力为0；则判断为正常起步状态；和/或，当车辆信息同时满足以下检测条件：坡度绝对值大于阈值2°；档位非空档；油门踏板开度为0；电机转速为0；电机扭矩为0；电子驻车力大于0；则判断为坡道驻车状态和/或，当车辆信息同时满足以下检测条件：坡度绝对值值大于阈值2°；档位非空档；油门踏板开度为0；电机转速为0；电机扭矩不为0；电子驻车力为0；则判断为电机防溜坡状态；和/或，当车辆信息同时满足以下检测条件：档位非空档；电机转速不为0；则判断为行驶状态。 4.根据权利要求2所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，根据车辆状态，判断是否满足蠕行触发条件，包括：若车辆处于正常起步状态，则满足蠕行触发条件；若车辆处于坡道驻车状态，当检测到油门开度大于2％时，满足蠕行触发条件；若车辆处于电机防溜坡状态，当检测到油门开度大于2％时，满足蠕行触发条件；若车辆处于行驶状态，当检测到油门开度为0，制动踏板开度为0时，车速小于蠕行目标车速时，满足蠕行触发条件。 5.根据权利要求2所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，进入蠕行控制模式，包括：步骤C1：获取初始转矩值Ti；步骤C2：获取转矩系数k；步骤C3：根据初始转矩值Ti和转矩系数k，计算基础转矩值Tb；步骤C4：获取模糊PID闭环控制转矩值Tp；步骤C5：根据基础转矩值Tb和模糊PID闭环控制转矩值Tp，获取电机目标转矩Tt，控制电机进入转矩模式；步骤C6：判断是否达到蠕行目标车速，若是则跳转步骤C7，若否则跳转步骤C4；步骤C7：获取电机目标转速nt，控制电机进入转速模式。 6.根据权利要求5所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，步骤C1，获取初始转矩值Ti，包括： Ti＝Tf+Ts Tf为车辆在平路克服摩擦力的转矩值，该值由实车测试所得； Ts为根据记录的车辆状态所获取的转矩值；若车辆状态为正常起步状态、行驶状态，则Ts＝0；若车辆状态为坡道驻车状态，则Fh为电子驻车力，r为车轮半径，i为电机至车轮的减速比；若车状态为电机防溜坡状态，则TS＝Tm1，Tm1为防溜坡时电机反馈的转矩值；和/或，步骤C2，获取转矩系数k，包括：转矩系数k为大于1的系数，车辆载重越大，转矩系数k越大，该值由实车测试所得；和/或，步骤C3，根据初始转矩值Ti和转矩系数k，计算基础转矩值Tb，包括：基础转矩值Tb为初始转矩值Ti和转矩系数k的乘积，即 Tb＝Ti*k 和/或，步骤C5，根据基础转矩值Tb和模糊PID闭环控制转矩值Tp，获取电机目标转矩Tt，控制电机进入转矩模式，包括：以下式计算电机目标转矩Tt： Tt＝Tb+Tp 控制电机工作在转矩模式，由整车控制器控制电机扭矩，执行扭矩为获取的电机目标转矩Tt；计算车辆加速度若加速度值大于预设车辆最大加速度值amax，则执行扭矩为上述电机目标扭矩的修正值，和/或，步骤C6，判断是否达到蠕行目标车速，若是则跳转步骤C7，若否则跳转步骤C4，包括：获取当前车速；若当前车速Vc≥Vt，且持续时间超过t秒，说明车速已经运行至目标蠕行目标车速区间，此时执行步骤C7，否则执行步骤C4，继续进行模糊PID闭环控制；和/或，步骤C7，获取电机目标转速nt，控制电机进入转速模式，包括：获取电机目标转速nt，控制电机进入转速模式， nt为蠕行目标车速对应的电机转速值，此时控制电机工作在转速模式，由电机控制器控制电机稳定在目标转速上。 7.根据权利要求6所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，步骤C4，获取模糊PID闭环控制转矩值Tp，包括：获取蠕行目标车速Vt和当前车速Vc；根据蠕行目标车速Vt和当前车速Vc，以下式计算模糊PID闭环控制转矩值Tp：式中err(t)＝Vt-Vc，为蠕行目标车速Vt和当前车速Vc的差值； Kp-比例系数 Ti-积分时间系数 Td-微分时间系数上述系数的选取采用模糊控制算法获取，以车速误差err(t)和误差变化率作为输入，利用模糊控制规则进行模糊推理实时进行PID参数调整；获取蠕行目标车速Vt和当前车速Vc，包括：获取预设的蠕行目标车速作为蠕行目标车速Vt；当前车速的计算按以下公式： n为电机转速，通过转速传感器获得； r为车轮半径； i为电机至车轮的总传动比； Vc为当前车速。 8.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，判断是否满足蠕行退出条件，若是则跳转步骤E，若否则跳转步骤C，包括：若已处于车辆蠕行控制模式，则判断是否满足退出条件：油门踏板对应的加速扭矩需求大于当前电机实际扭矩值10Nm；制动踏板开度大于0；当前车速超过蠕行最高车速；电机转速方向和档位不一致；满足上述任一退出条件后，退出蠕行控制模式，执行步骤E，否则继续执行步骤C,继续保持蠕行控制模式。 9.根据权利要求1所述的电动车辆蠕行控制方法，其特征在于，退出蠕行控制，获取电机目标转矩，控制电机进入转矩模式，包括：退出蠕行控制模式后，控制电机进入转矩模式，此时电机目标转矩值为油门踏板对应的加速扭矩需求值。 10.一种电动车辆蠕行控制系统，其特征在于，包括载重传感器、倾角传感器、制动踏板、油门踏板、换挡手柄、整车控制器、电子驻车单元、MCU、电机；所述载重传感器，与整车控制器相连，用于检测整车重量；所述倾角传感器，与整车控制器相连，用于检测车辆所处坡度；所述制动踏板，与整车控制器相连，用于车辆制动需求；所述油门踏板，与整车控制器相连，用于车辆加速需求；所述换挡手柄，与整车控制器相连，用于车辆档位切换；所述整车控制器，与载重传感器、倾角传感器、制动踏板、油门踏板、换挡手柄、整车控制器、电子驻车单元、MCU相连，用于执行如权利要求1-9任一项所述的蠕行控制方法；所述MCU，与整车控制器和电机相连，用于接收整车控制指令，响应于转矩模式或转速模式，控制电机输出相应的转矩或转速；所述电子驻车单元，与整车控制器相连，用于车辆自动驻车，并反馈驻车力；所述电机，与MCU相连，用于执行驱动或制动扭矩。