一种电动汽车P挡控制方法与流程

本发明涉及电动汽车电控技术领域，尤其涉及一种电动汽车p挡控制方法。

背景技术：

在全球能源、环境问题日益严峻的大背景下，电动汽车得到了越来越快的发展。与传统汽车不同的是，电动汽车的电机转速范围宽，并足以满足驾驶员的驾驶需求，因此电动汽车没有特殊的换挡装置，具体地，电动汽车可以通过改变电机的旋转方向来实现车辆的d挡和r挡之间的切换。

针对挡位的控制策略主要集成在整车控制器(vcu)中。目前已有的换挡控制方法主要是针对换挡机构或针对动力挡位的控制方法，如专利【cn104728422a】介绍了一种能够充分发挥电动机的纯电动扭矩输出特性和同步器的换挡平顺性的电动车换挡控制方法及系统，可以缩短动力中断时间，减少换挡冲击，提升电动骑车的换挡品质。专利【cn103587427a】介绍了一种电动车的换挡控制方法，能够保证在不同车速下都能安全平稳的完成前进和后退之间的切换，同时为电动汽车制动系统失效时提供一种短时间使车辆停止的应急方法。专利【cn106740265a】介绍了一种电动车挡位控制装置，解决现有电动车直接换挡可能损坏电动汽车主控制器且带来行车安全隐患的问题。

目前针对电动车的p挡控制还没有太多的介绍。但是由于p挡需要驻车棘爪锁止变速器，因此需要对p挡单独进行控制。目前电动汽车响应驾驶员p挡操作主要是通过控制epark(电子手刹)实现的，epark驱动执行电机输出扭矩，通过制动棘爪对减速器中间轴机械锁止或解除锁止，实现驻车锁止或解除驻车功能。而当车辆在坡上出p时，由于重力分力的原因，导致epark解锁需要克服较大的扭矩，或者由于epark解锁阻力太大导致epark解锁失败，或者由于epark突然解锁导致传动系统积蓄的扭转能量释放，整车有较大抖动及异常噪音出现。此外，由于epark在解锁及锁止过程中，时间较长，导致在解锁/锁止过程中仪表挡位的显示也是一个需要解决的问题。错误的挡位显示会误导驾驶员，影响行车安全。

技术实现要素：

本发明目的是提出一种电动汽车p挡控制方法来解决电动汽车在出/入p过程中整车抖动和仪表挡位显示错误的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种电动汽车p挡控制方法，包括电动汽车入p的控制方法和电动汽车出p的控制方法；

所述电动汽车入p的控制方法包括以下步骤：

s10、整车控制器检测驾驶员的入p请求；

s20、整车控制器检测到驾驶员的入p请求时，进行判断电动汽车是否满足入p条件；

s30、当车速不符合电动汽车入p条件时，仪表提示驾驶员车速过高，无法进入p挡；当车速符合电动汽车入p的条件时，整车控制器控制电机逐渐停止输出扭矩；

s40、整车控制器检测到电机输出的扭矩低于阈值t1时，控制车辆进入p挡；

s50、电动汽车成功入p时，仪表显示换入p挡；电动汽车入p失败或者超时，仪表显示n挡；

所述电动汽车出p的控制方法包括以下步骤：

s100、整车控制器检测驾驶员的出p请求；

s200、整车控制器检测到驾驶员的出p请求时，计算电动汽车静止时所处位置的坡度；

s300、根据坡度计算电机的输出扭矩，整车控制器控制epark解锁的同时控制电机输出扭矩并计时；

s400、时间大于阈值time1时，控制电机停止输出扭矩；

s500、epark解锁成功，仪表显示驾驶员需求挡位；epark解锁失败或者超时，仪表显示p挡。

进一步，所述坡度计算公式为：

式中，α(k)表示k时刻检测到的坡度信息，as(k)表示k时刻加速度传感器反馈的加速度，av(k)表示k时刻利用车速信息计算得到的车辆加速度，v(k-1)、v(k)分别表示k、k-1时刻的车速信息。

进一步，所述入p条件为电动汽车车速低于阈值v1,其中阈值v1为4km/h。

进一步，所述阈值t1为5n。

进一步，所述阈值time1为2s。

进一步，当电动汽车车速大于阈值v1时，整车控制器会给仪表发送提示信息。

本发明具有如下有益效果：本发明具有如下有益效果：

1.锁止epark过程中，整车控制器会首先切断动力输出，当扭矩降低到某一阈值，车速低于某一阈值，再切入p挡，防止高车速、大扭矩入p对epark造成冲击，损坏epark的机械结构；

2.当解锁epark时，整车控制器首先会控制电机输出与重力分力相反的扭矩，抵消重力沿坡度的分力，防止epark由于阻力太大导致解锁失败或者引起整车抖动，从而解决出p噪声大的问题；

3.还解决了电动汽车在入p、出p的仪表挡位显示问题。

附图说明

图1为本发明的电动汽车入p的控制方法的流程图；

图2为本发明的电动汽车出p的控制方法的流程图；

图3为电动汽车的下坡工况叠加扭矩示意图；

图4为电动汽车的上坡工况叠加扭矩示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种电动汽车p挡控制方法，用于解决电动汽车在出/入p过程中仪表挡位显示错误以及电动汽车在出/入p过程中整车晃动的问题。

图1所示为本发明电动汽车入p控制方法的流程图，图2所示为本发明电动汽车出p控制方法的流程图，图3所示为电动汽车在下坡工况叠加扭矩示意图，图4所示为电动汽车在上坡工况叠加扭矩示意图。

一种电动汽车p挡控制方法，包括电动汽车入p的控制方法和电动汽车出p的控制方法；

所述电动汽车入p的控制方法包括以下步骤：

s10、整车控制器检测驾驶员的入p请求；

s20、整车控制器检测到驾驶员的入p请求时，进行判断电动汽车是否满足入p条件；

s30、当车速不符合电动汽车入p条件时，仪表提示驾驶员车速过高，无法进入p挡；当车速符合电动汽车入p的条件时，整车控制器控制电机逐渐停止输出扭矩；

s40、整车控制器检测到电机输出的扭矩低于阈值t1时，控制车辆进入p挡；

s50、电动汽车成功入p时，仪表显示换入p挡；电动汽车入p失败或者超时，仪表显示n挡。

在本实施例中，入p条件为电动汽车的车速是否低于阈值v1，具体地，当整车控制器检测到驾驶员有入p请求时，整车控制器会对此时的车速进行检测，当车速低于4km/h时，允许电动汽车入p；若车速大于等于4km/h时，不允许电动汽车入p，且整车控制器会给仪表发送提示信息，提示驾驶员车速过高，无法换入p挡。需要注意的是，当未检测到驾驶员的入p请求时，车辆保持当前状态，且持续检测驾驶员是否有入p请求。

当整车控制器检测到车速符合电动汽车入p的条件时，为了防止电机扭矩突变影响驾驶员的驾乘感受，整车控制器会控制电机逐渐停止输出扭矩；当整车控制器检测到电机输出的扭矩低于5n时，会控制电动汽车进入p挡。此外，锁止epark需要一定的时间，在车辆入p过程中，整车控制器给仪表发送原始挡位信息；整车控制器检测入p成功后，给仪表发送p挡信息，当整车控制器检测到入p失败或者超时，给仪表发送n挡信息。

所述电动汽车出p的控制方法包括以下步骤：

s100、整车控制器检测驾驶员的出p请求；

s200、整车控制器检测到驾驶员的出p请求时，计算电动汽车静止时所处位置的坡度；

s300、根据坡度计算电机的输出扭矩，整车控制器控制epark解锁同时控制电机输出扭矩并计时；

s400、时间大于阈值time1时，控制电机停止输出扭矩；

s500、epark解锁成功，仪表显示驾驶员需求挡位；epark解锁失败或者超时，仪表显示p挡。

在本实施例中，电机输出的动力的方向与电动汽车静止时所处位置的坡度方向相反，从而用于减少p挡锁销和p挡齿轮直接的压力，其中，电机给整车输出的扭矩大小与电动汽车静止时所处位置的坡度有关。

具体地，由于加速度传感器检测到的加速度信息包含道路坡度信息，因此可以根据车辆加速度传感器检测到的加速度as以及车速信息即可初步计算出道路坡度，其中，计算方式如下所示：

式中，α(k)表示k时刻检测到的道路坡度信息，as(k)表示k时刻加速度传感器反馈的加速度，av(k)表示k时刻利用车速信息计算得到的车辆加速度，v(k-1)、v(k)分别表示k、k-1时刻的车速信息。

在本实施例中，在电机输出扭矩2秒后，控制器epark退出p挡，从而减少电动汽车出p过程中整车抖动的现象；另一方面，在电动汽车出p过程中，整车控制器首先会发送原始挡位信息给仪表，当整车控制器检测到出p成功，发送驾驶员的需求挡位信息给仪表；当整车控制器检测到出p失败或者超时，发送p挡的信息给仪表。

如图3所示电动汽车车头朝下的情况下，当驾驶员有出p请求时，整车控制器计算得到的坡度为负值，整车控制器控制电机根据计算出来的坡度值输出一个负扭矩用于抵消重力向下的分力并开始计时，然后给epark发送解锁指令，具体地，分力大小为整车受到的重力沿坡度向下的分力，电机输出扭矩用于防止由于重力作用导致电动汽车在解锁epark时产生抖动。当时间达到设定的阈值time1后，整车控制器控制电机停止输出扭矩。由于epark解锁需要一定的时间，当整车控制器收到epark解锁成功的信息时，会发送驾驶员需求挡位的信息给仪表，如果epark解锁失败或者超时，会发送p挡信息给仪表。

如图4所示电动汽车车头朝上的情况下，当驾驶员有出p请求时，整车控制器计算得到的坡度为正值，整车控制器控制电机根据计算出来的坡度值输出一个正扭矩用于抵消重力向下的分力并开始计时，然后给epark发送解锁指令，具体地，分力大小为整车受到的重力沿坡度向下的分力，电机输出扭矩用于防止由于重力作用导致电动汽车在解锁epark时产生抖动。当时间达到设定的阈值time1后，整车控制器控制电机停止输出扭矩。由于epark解锁需要一定的时间，当整车控制器收到epark解锁成功的信息时，会发送驾驶员需求挡位的信息给仪表，如果epark解锁失败或者超时，会发送p挡信息给仪表。

另一方面，若电动汽车处于水平地面时，计算得到的坡度信息为零，从而计算出电机的输出扭矩也为零。

具体地，在本发明中，当整车控制器收到epark解锁成功的信息时，会发送驾驶员需求挡位的信息给仪表，如果epark解锁失败或者超时，会发送p挡信息给仪表,从而保证仪表始终显示正确的挡位信息，从而防止错误挡位对驾驶员的误导，保证行车安全。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。