本發(fā)明屬于車輛控制，具體涉及一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)家新能源汽車相關(guān)政策的實(shí)施，純電動(dòng)汽車市場(chǎng)占有率逐年增長(zhǎng)，已成為汽車工業(yè)中重要的研發(fā)方向。整車控制器是純電動(dòng)汽車的核心器件，不僅可以獲取整車各種實(shí)時(shí)信息，還協(xié)調(diào)控制電機(jī)輸出扭矩驅(qū)動(dòng)車輛行駛，良好的驅(qū)動(dòng)扭矩控制策略能快速響應(yīng)駕駛員意圖，提供快速的動(dòng)力響應(yīng)和平順的動(dòng)力輸出。然而，純電動(dòng)車在山路行駛時(shí)，由于路況復(fù)雜多變且坡道阻力不斷變化，駕駛員對(duì)驅(qū)動(dòng)力需求變化頻繁，在現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)扭矩控制策略下，常常面臨動(dòng)力響應(yīng)速度慢、行駛速度變化突兀的問題，而且在坡度較大的山路時(shí)，即使駕駛員踩下油門的速率很快，電動(dòng)車動(dòng)力提升的速度也比較緩慢，存在加速響應(yīng)表現(xiàn)遲滯的問題，導(dǎo)致駕駛員在山路行駛過程中駕駛體驗(yàn)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)通過整車控制器對(duì)油門踏板開度及變化率、實(shí)時(shí)車速、加速度、驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行分析計(jì)算，進(jìn)而根據(jù)山路坡度信息開啟扭矩補(bǔ)償，增強(qiáng)電動(dòng)車輛山路行駛的動(dòng)力性，并基于駕駛員主觀意圖，開啟二級(jí)扭矩補(bǔ)償，提升車輛動(dòng)力輸出的響應(yīng)速度，從而提高駕駛員的駕駛體驗(yàn)。

2、本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，具體包括如下步驟：

4、步驟一、通過整車控制單元獲得車輛實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)；

5、步驟二、根據(jù)車輛在山路行駛的加速度實(shí)時(shí)信息，計(jì)算車輛行駛的道路坡度，設(shè)計(jì)開啟驅(qū)動(dòng)扭矩補(bǔ)償?shù)钠露乳撝岛吞ぐ彘_度閾值；并基于車輛狀態(tài)，判斷是否開啟扭矩補(bǔ)償；

6、步驟三、基于駕駛員期望加速度和實(shí)際加速度的差值，對(duì)驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行一級(jí)補(bǔ)償，并采用pi控制對(duì)扭矩進(jìn)行補(bǔ)償；

7、步驟四、基于駕駛員加速踏板的變化速率和實(shí)際車速，在一級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，開啟驅(qū)動(dòng)扭矩二級(jí)補(bǔ)償。

8、進(jìn)一步地，步驟一中所述車輛實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前車速u(t1)、上一采樣周期車速u(t2)、縱向加速度a2、期望加速度a3、基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)扭矩t0、油門踏板開度xacc及油門踏板開度變化率zacc。

9、進(jìn)一步地，所述縱向加速度為沿著汽車行駛方向的加速度，實(shí)際加速度為汽車沿橫向的加速度。

10、進(jìn)一步地，步驟二中所述開啟扭矩補(bǔ)償?shù)拈撝蛋ǖ缆菲露乳撝礽rqt、油門踏板開度閾值xrqt、油門踏板開度變化率閾值和車速閾值urqt。

11、進(jìn)一步地，步驟二具體包括如下內(nèi)容：

12、通過整車控制單元獲取實(shí)時(shí)行駛車速u，通過當(dāng)前車速u(t1)和上一采樣周期的車速u(t2)進(jìn)行計(jì)算得到車輛行駛實(shí)際加速度a1，通過車輛傳感器獲得縱向加速度a2，道路的坡角α＝arcsin((a2-a1)/g)，其中，g為重力加速度；

13、進(jìn)而通過坡角計(jì)算道路坡度i，即i＝tanα,并將計(jì)算的坡度通過低通濾波后進(jìn)行輸出,確保信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，濾波的計(jì)算公式為：

14、i(n)＝b*j(n)+(1-b)*i(n-1)

15、其中，i(n)為濾波后坡度輸出值，b為濾波系數(shù)；j(n)為本次坡度計(jì)算值值，i(n-1)為上一采樣周期坡計(jì)算值。

16、進(jìn)一步地，步驟二中，駕駛員在山路行駛過程時(shí)，當(dāng)車輛處于下坡狀態(tài)時(shí)，不開啟扭矩補(bǔ)償；當(dāng)車輛處于上坡狀態(tài)時(shí)，同時(shí)滿足以下條件時(shí)，在基礎(chǔ)扭矩之上開啟一級(jí)扭矩補(bǔ)償；

17、a、當(dāng)?shù)缆菲露萯大于道路坡度閾值irqt；

18、b、當(dāng)踏板開度xacc大于踏板開度閾值xrqt；

19、c、當(dāng)車速u大于車速閾值。

20、進(jìn)一步地，步驟三具體包括如下內(nèi)容：

21、根據(jù)整車控制單元獲得駕駛員的期望加速度a3、實(shí)際加速度a1和基礎(chǔ)扭矩t0，扭矩補(bǔ)償值δt＝m(a3-a1),其中，m為整車質(zhì)量，扭矩補(bǔ)償后得到期望扭矩，即t1＝t0+δt，并采用pi控制對(duì)扭矩進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，提高車輛動(dòng)力性并協(xié)調(diào)駕駛的平順性，扭矩補(bǔ)償?shù)膒i控制公式如下：

22、t(t)＝kpe(t)+ki∫e(t)dt

23、其中，t(t)為被控的期望扭矩值，kp為比例系數(shù)，ki為積分系數(shù)，e(t)為期望扭矩與實(shí)際扭矩的偏差。

24、進(jìn)一步地，步驟四中，開啟驅(qū)動(dòng)扭矩二級(jí)補(bǔ)償?shù)臈l件如下：

25、(1)、當(dāng)加速踏板開度變化速率大于加速踏板開度變化率閾值yrqt時(shí)；

26、(2)、當(dāng)車速大于車速閾值urqt時(shí)；

27、當(dāng)同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件時(shí)，在一級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，開啟二級(jí)扭矩補(bǔ)償。

28、進(jìn)一步地，所述二級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)墓饺缦拢簍2＝t1*w，

29、其中，t1味一級(jí)扭矩補(bǔ)償后的扭矩，w為二級(jí)補(bǔ)償系數(shù)。

30、另一方面，本發(fā)明還提供了一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述方法，包括：

31、數(shù)據(jù)獲得模塊，用于通過整車控制單元獲得車輛實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)；

32、計(jì)算及設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)車輛在山路行駛的加速度實(shí)時(shí)信息，計(jì)算車輛行駛的道路坡度，設(shè)計(jì)開啟驅(qū)動(dòng)扭矩補(bǔ)償?shù)钠露乳撝岛吞ぐ彘_度閾值；并基于車輛狀態(tài)，判斷是否開啟扭矩補(bǔ)償；

33、一級(jí)補(bǔ)償模塊，用于基于駕駛員期望加速度和實(shí)際加速度的差值，對(duì)驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行一級(jí)補(bǔ)償，并采用pi控制對(duì)扭矩進(jìn)行補(bǔ)償；

34、二級(jí)補(bǔ)償模塊，用于基于駕駛員加速踏板的變化速率和實(shí)際車速，在一級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，開啟驅(qū)動(dòng)扭矩二級(jí)補(bǔ)償。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

36、本發(fā)明的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法及系統(tǒng)，在路況復(fù)雜多變的山路，實(shí)時(shí)計(jì)算道路的坡度，根據(jù)車輛狀態(tài)信息實(shí)時(shí)分析，開啟一級(jí)扭矩補(bǔ)償，基于駕駛員油門踏板開度的變化率和實(shí)際車速，實(shí)時(shí)開啟二級(jí)扭矩補(bǔ)償，該方法及系統(tǒng)在滿足駕駛員在山路時(shí)的駕駛需求的同時(shí)，保證了行車過程的動(dòng)力性和平順性，進(jìn)一步提升車輛的駕駛體驗(yàn)。

技術(shù)特征：

1.一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟一中所述車輛實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前車速u(t1)、上一采樣周期車速u(t2)、縱向加速度a2、期望加速度a3、基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)扭矩t0、油門踏板開度xacc及油門踏板開度變化率zacc。

3.如權(quán)利要求2所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，所述縱向加速度為沿著汽車行駛方向的加速度，實(shí)際加速度為汽車沿橫向的加速度。

4.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟二中所述開啟扭矩補(bǔ)償?shù)拈撝蛋ǖ缆菲露乳撝礽rqt、油門踏板開度閾值xrqt、油門踏板開度變化率閾值和車速閾值urqt。

5.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟二具體包括如下內(nèi)容：

6.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟二中，駕駛員在山路行駛過程時(shí)，當(dāng)車輛處于下坡狀態(tài)時(shí)，不開啟扭矩補(bǔ)償；當(dāng)車輛處于上坡狀態(tài)時(shí)，同時(shí)滿足以下條件時(shí)，在基礎(chǔ)扭矩之上開啟一級(jí)扭矩補(bǔ)償；

7.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟三具體包括如下內(nèi)容：

8.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，步驟四中，開啟驅(qū)動(dòng)扭矩二級(jí)補(bǔ)償?shù)臈l件如下：

9.如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法，其特征在于，所述二級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)墓饺缦拢簍2＝t1*w，

10.一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)車輛山路行駛的控制方法及系統(tǒng)，屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：步驟一、通過整車控制單元獲得車輛實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)；步驟二、根據(jù)車輛在山路行駛的加速度實(shí)時(shí)信息，計(jì)算車輛行駛的道路坡度，設(shè)計(jì)開啟驅(qū)動(dòng)扭矩補(bǔ)償?shù)钠露乳撝岛吞ぐ彘_度閾值；并基于車輛狀態(tài)，判斷是否開啟扭矩補(bǔ)償；步驟三、基于駕駛員期望加速度和實(shí)際加速度的差值，對(duì)驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行一級(jí)補(bǔ)償，并采用PI控制對(duì)扭矩進(jìn)行補(bǔ)償；步驟四、基于駕駛員加速踏板的變化速率和實(shí)際車速，在一級(jí)扭矩補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，開啟驅(qū)動(dòng)扭矩二級(jí)補(bǔ)償。該方法及系統(tǒng)通過整車控制器對(duì)油門踏板開度及變化率、實(shí)時(shí)車速、加速度、驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行分析計(jì)算，進(jìn)而根據(jù)山路坡度信息開啟扭矩補(bǔ)償，增強(qiáng)電動(dòng)車輛山路行駛的動(dòng)力性，并基于駕駛員主觀意圖，開啟二級(jí)扭矩補(bǔ)償，提升車輛動(dòng)力輸出的響應(yīng)速度，從而提高駕駛員的駕駛體驗(yàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李文奇,李洋,衛(wèi)守琦,錢辛,汪祿剛,安杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：一汽奔騰汽車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10