[發明專利]電動汽車防溜坡的控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110148660.4
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112895913B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 張偉;李浩;劉家洋;姜富文;楊坤
• 申請（專利權）人: 深圳市法拉第電驅動有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 深圳市壹壹壹知識產權代理事務所(普通合伙) 44521
• 代理人: 師勇

本發明實施例公開了一種電動汽車防溜坡的控制方法及系統，所述方法包括：溜坡狀態判斷步驟：掛擋后，實時計算當前車輛位移值，判斷是否開啟輔助駐坡功能，并計算溜坡力；駐坡策略處理步驟：將控制模式由轉矩控制切換為速度控制模式，根據得到的溜坡力和當前車輛位移值進行前饋給定及退出處理，再切換PI調節器參數，將速度控制切換為角度控制，把電機角度固定在預設角度；退出駐坡狀態步驟：判斷是否退出駐坡，退出駐坡時，把控制模式由角度控制切換為轉矩控制。本發明可以更準確、更方便的判斷溜坡特征，可以減慢溜坡速度，使駕駛員有充足時間做出正確操作，可以縮短溜坡距離，可以減小逆變電路單相電流，避免驅動器損壞。

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，尤其涉及一種電動汽車防溜坡的控制方法及系統。

背景技術

為解決能源緊張問題和燃油汽車尾氣污染，發展節能環保的新能源汽車已成為迫切需求，其中純電動汽車占比最高。燃油車因發動機特性，點火后已有怠速，掛檔松離合時能提供部分動力，經過一定操作可實現坡道上的安全起步。電動車為實現安全起步，一般有蠕行和坡道輔助兩種解決方案。

其中蠕行特性為，掛擋后，無需踩油門，電動車以較低速前進或后退，提供動力防止溜坡，類似于燃油車的怠速特性。

其中坡道輔助特性為，檢測到車輛溜坡時，電機驅動器控制模式由轉矩模式切為速度模式，且目標速度固定為0，通過檢測反饋速度，內部PI自動調節實現車輛靜止。

通用的檢測車輛是否溜坡方案為，根據當前檔位方向，監測車輛實際方向與檔位方向是否相反，若相反，且反向速度大于速度閾值，則判定處于溜坡狀態。

蠕行時現象為，掛擋但不踩油門時車輛會依據檔位前進或后退，某種程度此現象不符合駕駛員意圖。燃油車怠速是因為發動機在低速時不能提供需要的驅動力矩，甚至無法正常工作，屬于不得已而為之。但電動車在低速時亦能提供最大扭矩，蠕行功能正逐步被坡道輔助功能替代。

通過檔位與車輛方向不一致判斷溜坡，需要有合適的速度閾值，但即使再合適，也無法百分百避免低速緩慢溜坡時漏判斷的問題，特別是車速零速左右來回波動時。即使正確判斷，也可能已溜坡較長距離。實際采集到的車輛速度有一定波動，為避免速度閾值附近波動影響判斷，會對速度進行濾波處理，造成判斷滯后。

坡道輔助功能通常采用0速閉環控制，掛完檔且判斷溜坡后開始PI調節。因為掛擋且無油門時，力矩給定為0，故PI調節起點為0。正常控制的PI參數為保證各工況穩定，一般不會很強，故調節到使車輛靜止需要一段時間；即使駐坡過程引入比較強的PI參數，也會造成車輛靜止期間出現抖動現象。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種電動汽車防溜坡的控制方法及系統，以解決溜坡過程判斷慢或失效，駐坡調節慢和持續駐坡可能損壞驅動器問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提出了一種電動汽車防溜坡的控制方法，包括：

溜坡狀態判斷步驟：掛擋后，采集車輛移動方向和車輛移動實時速度，實時計算當前車輛位移值，當車輛移動權值方向與檔位方向相反，或者車輛移動實時速度大于預設的速度閾值，且車輛累計位移大于預設的位置閾值時開啟輔助駐坡功能，并計算溜坡力；

駐坡策略處理步驟：將控制模式由轉矩控制切換為速度控制模式，通過速度環和電流環的實時調節，使最終速度為0，保持車輛靜止；根據得到的溜坡力和當前車輛位移值進行前饋給定及退出處理，再切換PI調節器參數，將速度控制切換為角度控制，把電機角度固定在預設角度，使電流平分，降低各相堵轉電流；

退出駐坡狀態步驟：若預設駐坡時間到，直接退出駐坡，否者需滿足檔位切換、制動有效或油門力矩＞駐坡力矩其中某一個條件后退出駐坡；退出駐坡時，把控制模式由角度控制切換為轉矩控制。

進一步地，溜坡狀態判斷步驟中，根據采集的速度對時間的積分獲取當前車輛位移值s：