一种坡起防溜车控制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纯电动汽车的行车控制策略，具体涉及一种坡起防溜车控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]对于纯电动汽车而言，当车辆在坡上起步时，在不使用手刹的情况下，当右脚离开制动踏板后踩油门踏板过程中，车辆会出现不同程度的向后溜车，易引发事故。坡起防溜车功能就是为了解决坡上起步时纯电动汽车向后溜车的问题，发现向后溜车时，通过电机快速调节扭矩，将车辆稳定在静止状态，保证车辆向后溜车距离控制在安全距离范围内。
[0003]专利(103754222A)公开了一种电动汽车坡道起步辅助控制功能的实现方法，包括两步骤:1、激活条件判断，当驾驶员踩住制动踏板使车辆处于静止状态、没有拉启手刹且档位在前进档时，进入功能的待激活状态；如果驾驶员松开制动踏板后车辆开始溜坡，则激活坡道起步辅助控制功能；2、修正驱动电机转矩目标值，坡道起步功能激活后首先要迅速增加电机输出转矩，使车辆不再溜坡，随后保持该转矩输出以使车辆在原地静止。当驾驶员踩下加速踏板后，坡道起步辅助控制功能自动退出，车辆在坡道上平稳起步。该方案是当检测到车辆溜坡时，通过整车控制器给电机控制器增大目标扭矩值，同时增加目标扭矩梯度，快速使车辆稳定在静止状态。此控制策略的缺点在于，通过整车控制器控制电机控制的方式，扭矩响应比较慢，车辆向后溜车距离较大，还是容易造成事故，无法根本上克服溜车现象的隐患。
[0004]专利(103879306A)公开了一种汽车坡道辅助系统及其控制方法，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。此方案的实施需要增加整车倾角传感器，即额外增加成本，而且需要驾驶员操作坡道请求功能，增加了一定的操作的不便性。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种坡起防溜车控制系统及其方法，旨在不增加成本和不改变驾驶员操作的基础上优化纯电动汽车的防溜车性能。
[0006]本发明采用的技术方案具体为:
[0007]一种坡起防溜车控制系统，包括信号输入单元、整车控制器和电机控制器，所述信号输入单元包括档位器、制动踏板和油门踏板，所述档位器、所述制动踏板和所述油门踏板分别与所述整车控制器相连接，用于将车辆的驱动电机转速、油门踏板或者制动踏板开度、挡位信号输入至整车控制器；所述整车控制器与所述电机控制器相连接，所述整车控制器根据所述信号输入单元的参数，将坡起防溜模式启动或者禁止对应的指令反馈给所述电机控制器，电机控制器接收到此指令后，再判断当前档位及电机转速确定是否进入防溜坡功會K。
[0008]一种坡起防溜车控制方法，具体包括以下步骤:
[0009]首先整车控制器根据整车的当前状态判断是否启动防溜车功能条件，若满足条件，即允许防溜坡功能启动，否则，禁止启动防溜坡功能，整车控制器将允许或者禁止启动防溜车功能的命令发送给电机控制器；
[0010]在允许启动防溜车功能的情况下，若电机控制器接收到允许防溜车功能的命令后，判断档位信号与和电机旋转方向是否一致，若一致，则不进入O转速工况；若不一致，且此时的电机转速大于设定值三，则电机进入O转速模式；若电机控制器接收到禁止防溜坡功能命令，则任何条件下都不会进入O转速工况；
[0011]在电机进入O转速模式的情况下，通过比例积分控制PI计算出堵转扭矩，电机扭矩快速从当前扭矩过渡到维持电机O转速的堵转扭矩，将电机稳定在O转速，同时将电机的实际堵转扭矩发送给整车控制器。
[0012]在上述坡起防溜车控制方法中，所述比例积分控制PI具体为:
[0013]输出的堵转扭矩Torque = TP+TI，其中:
[0014]TP = Kp*(MotSpeed-MotSpeedSet)；
[0015]TI = Ki*(MotSpeed-MotSpeedSet)+PreKi*(PreMotSpeed-MotSpeedSet)；
[0016]上式中:
[0017]TP:比例项；
[0018]T1:积分项；
[0019]Kp:比例系数，当前周期根据电机转速查表得出；
[0020]K1:积分系数，当前周期根据电机转速查表得出；
[0021]PreK1:上一周期根据电机查表得出的积分系数；
[0022]MotSpeed:当前电机转速；
[0023]PreMotSpeed:前一周期的电机转速；
[0024]MotSpeedSet:设定目标电机转速。
[0025]在上述坡起防溜车控制方法中，防溜车功能启动的条件包括:
[0026]动力电池允许的放电功率大于设定值一；电机温度小于设定值二 ；
[0027]电机控制器的温度小于设定值三；以及无整车执行断高压和O扭矩故障；上述条件都满足时，允许整车控制器向电机控制器发送启动防溜坡功能的命令。
[0028]在上述坡起防溜车控制方法中，所述设定值一> 5kW。
[0029]在上述坡起防溜车控制方法中，所述设定值二< 120°C。
[0030]在上述坡起防溜车控制方法中，所述设定值三< 80°C。
[0031]本发明产生的有益效果是:
[0032]本发明的坡起防溜车控制方法在进入防溜坡功能与退出防溜车功能时扭矩过渡平顺，而且坡起整车向后溜车的距离短，保证了安全；且整套控制方法只需修改软件策略即可，无需增加硬件成本，驾驶员也无需就实现防溜功能额外操作，适应性好。
【附图说明】
[0033]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0034]图1为本发明一种坡起防溜车控制系统的结构示意图；
[0035]图2为本发明一种坡起防溜车控制方法的流程框图。
[0036]图中:1、档位器2、制动踏板3油门踏板4、整车控制器5、电机控制器。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0038]如图1所示的一种坡起防溜车控制系统，包括信号输入单元、整车控制器4和电机控制器5，所述信号输入单元包括档位器1、制动踏板2和油门踏板3，所述档位器1、上述制动踏板2和所述油门踏板3分别与所述整车控制器4相连接，用于将车辆的驱动电机转速、油门踏板或者制动踏板开度、挡位信号输入至整车控制器4 ;所述整车控制器4与所述电机控制器5相连接，所述整车控制器4根据所述信号输入单元的参数，将坡起防溜模式允许或者禁止对应的指令反馈给所述电机控制