电动汽车限速控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种电动汽车限速控制方法，包括如下步骤：S1、测量采集车速信息，使用低通滤波器对车速进行滤波处理；S2、判断汽车驱动控制系统的状态模式，当处于行车模式时，跳转进入S3，当处于倒车模式时，跳转进入S4；S3、计算获得行车限速工况下的整车行车允许驱动扭矩，并据此对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现行车车速限制；S4、计算获得倒车限速工况下的整车倒车允许驱动扭矩，并据此对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现倒车车速限制。本发明专利技术的方法实现了在限速工况下对允许输出的扭矩的限制，考虑到驾驶人员在车辆即将超速的情况下仍然请求较高扭矩导致超速的问题，有效地避免了车辆超速的情况，提升了车辆行驶过程中的安全性。

Speed limit control method of electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
电动汽车限速控制方法
本专利技术涉及一种电动汽车限速控制方法，具体而言，涉及一种适用于使用整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行行车最高车速限制及倒车最高车速限制的方法，属于汽车电控

技术介绍
随着我国车辆保有率的不断增加、汽车行业的不断发展，我国对于车辆的生产及研发的技术水平也日益提高。加之日益短缺的石化能源以及我国对于乘用车的油耗标准逐年提高，近些年来，我国电动汽车的发展势头迅猛，大有超越和取代传统车辆的趋势。根据电动汽车设计功能、性能的要求，对于电动汽车的整车控制，一般都会提出对汽车行车及倒车最高车速限制的需求。在电动汽车的行车及倒车过程中，当达到或超过限速时，都要求控制器对车速进行主动控制，避免行车或倒车速度超过汽车设计速度或安全保护车速。现有技术中，汽车驱动控制系统的整体结构如图1所示，系统包含了整车控制器(VCU)、电机控制器、驱动电机，以及挡位传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板开关传感器。当驾驶人员驾驶电动汽车时，整车控制器进行行车或倒车控制的逻辑如下：当整车控制器检测到行车挡位为前进挡位(D挡)、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，系统处于行车模式，此时根据车速、加速踏板踩下幅度信息可以确定驾驶人员的驾驶请求扭矩Tdrv(Tdrv>0)；当整车控制器检测到行车挡位为倒车挡位(R挡)、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，系统处于倒车模式，此时根据车速、加速踏板踩下幅度信息可以确定驾驶人员的驾驶请求扭矩Tdrv(Tdrv>0)。<br>由上述描述及操作逻辑可以得知，假设车辆无限速功能，当车速达到行车或倒车限速时，若驾驶人员请求扭矩仍然能使车辆加速，则可能导致车辆超速。综上所述，如何在现有技术的基础上提出一种适用于整车控制器对基于整车扭矩控制的电动汽车进行行车最高车速限制及倒车最高车速限制的方法，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术存在上述缺陷，本专利技术的目的是提出一种电动汽车限速控制方法，基于汽车驱动控制系统，其特征在于，包括如下步骤：S1、测量采集车速信息、记车速为V，使用低通滤波器对车速V进行滤波处理，获得滤波后车速Vf；S2、整车控制器检测行车挡位、加速踏板位置以及制动踏板开关状态，判断汽车驱动控制系统的状态模式，当行车挡位为前进挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于行车模式，跳转进入S3，当行车挡位为倒车挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于倒车模式，跳转进入S4；S3、计算获得行车限速工况下的整车行车允许驱动扭矩，并依据所述整车行车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现行车车速限制；S4、计算获得倒车限速工况下的整车倒车允许驱动扭矩，并依据所述整车倒车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现倒车车速限制。优选地，在S1中，所述低通滤波器中低通滤波时间常数的选择与车速的测量方式相关；当车速的测量方式为通过ABS系统反馈车速时，所述低通滤波时间常数为50ms；当车速的测量方式为通过驱动电机或其他电机反馈转速、再由车速的折算系数相乘计算车速时，所述低通滤波时间常数为10ms～100ms。优选地，S3包括如下步骤：S31、根据行车目标限速Vmax与滤波后车速Vf计算行车限速控制偏差值Ve，计算公式为Ve＝Vf-Vmax其中，Vmax＞0，所述汽车驱动控制系统处于行车模式时Vf＞0；S32、根据电机驱动能力、发热状况以及电池放电能力等因素计算整车行车扭矩上限值Tlmt，关系式为Tlmt＝min(TmLmt，TtLmt，TpLmt)其中，Tlmt≥0，其值为TmLmt、TtLmt、TpLmt三者中的最小值；TmLmt为由电机转速及外特性决定的驱动最大扭矩；TtLmt为由电机温度决定的驱动降扭限值；TpLmt为由电池放电功率、电机转速决定的电机输出扭矩。S33、根据行车限速控制偏差值Ve，确定行车限速工况下整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ，其中0≤φ≤1；S34、根据整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ，对整车行车扭矩上限值Tlmt进行限制、得到行车限速工况下整车行车允许驱动扭矩Tvlmt，计算公式为Tvlmt＝Tlmt*φ；S35、在行车过程中，当车速V接近行车目标限速Vmax时，整车行车扭矩上限值Tvlmt主动减小；当驾驶人员的行车请求扭矩Tdrv大于行车限速工况下整车行车允许驱动扭矩Tvlmt、即Tdrv＞Tvlmt时，将实际输出的驱动扭矩限制为Tvlmt；其中，所述汽车驱动控制系统处于行车模式时Tdrv≥0。优选地，在S33中，行车限速工况下整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ的确定方式为：当滤波后车速Vf小于行车目标限速Vmax、即Vf＜Vmax，且行车限速控制偏差值Ve不大于Vl、即Ve≤VI，加权比例系数φ＝1；当滤波后车速Vf大于行车目标限速Vmax、即Vf＞Vmax，行车限速控制偏差值Ve不小于Vh、即Ve≥Vh时，加权比例系数φ＝0；当行车限速控制偏差值Ve落于Vl与Vh之间、即Vl＜Ve＜Vh时，加权比例系数φ＝f(Ve)，其中Vl＜0＜Vh。优选地，S4包括如下步骤：S41、根据倒车目标限速Vrmax与滤波后车速Vf计算倒车限速控制偏差值Vre，计算公式为Vre＝Vrmax-Vf，其中，Vrmax＜0，所述汽车驱动控制系统处于倒车模式时Vf＜0；S42、根据电机驱动能力、发热状况以及电池放电能力等因素计算整车倒车扭矩上限值Trlmt，关系式为Trlmt＝max(TmrLmt，TtrLmt，TprLmt)其中，Trlmt≤0，其值为TmrLmt、TtrLmt、TprLmt三者的最大值；TmrLmt为由电机转速及外特性决定的倒车驱动最大扭矩，TmrLmt≤0；TtLmt为由电机温度决定的倒车驱动降扭限值，TtrLmt≤0；TpLmt为由电池放电功率、电机转速决定的电机倒车输出扭矩限值，TprLmt≤0。S43、根据倒车限速控制偏差值Vre，确定倒车限速工况下整车倒车扭矩上限值的加权比例系数σ，其中0≤σ≤1；S44、根据整车倒车扭矩上限值的加权比例系数σ，对整车倒车扭矩上限值Trlmt进行限制、得到倒车限速工况下整车倒车允许驱动扭矩Trvlmt，计算公式为Trvlmt＝Trlmt*σ；S45、在行车过程中，当车速Vf接近行车目标限速Vrmax时，整车倒车扭矩上限值Trvlmt主动减小；当驾驶人员的行车请求扭矩Trdrv小于倒车限速工况下整车倒车允许驱动扭矩Trvlmt、即Trdrv＜Trvlmt时，将实际输出的驱动扭矩限制为Tvlmt；其中，所述汽车驱动控制系统处于倒车模式时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车限速控制方法，基于汽车驱动控制系统，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、测量采集车速信息、记车速为V，使用低通滤波器对车速V进行滤波处理，获得滤波后车速Vf；/nS2、整车控制器检测行车挡位、加速踏板位置以及制动踏板开关状态，判断汽车驱动控制系统的状态模式，/n当行车挡位为前进挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于行车模式，跳转进入S3，/n当行车挡位为倒车挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于倒车模式，跳转进入S4；/nS3、计算获得行车限速工况下的整车行车允许驱动扭矩，并依据所述整车行车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现行车车速限制；/nS4、计算获得倒车限速工况下的整车倒车允许驱动扭矩，并依据所述整车倒车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现倒车车速限制。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车限速控制方法，基于汽车驱动控制系统，其特征在于，包括如下步骤：
S1、测量采集车速信息、记车速为V，使用低通滤波器对车速V进行滤波处理，获得滤波后车速Vf；
S2、整车控制器检测行车挡位、加速踏板位置以及制动踏板开关状态，判断汽车驱动控制系统的状态模式，
当行车挡位为前进挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于行车模式，跳转进入S3，
当行车挡位为倒车挡位、加速踏板被踩下、制动踏板未被踩下时，明确汽车驱动控制系统处于倒车模式，跳转进入S4；
S3、计算获得行车限速工况下的整车行车允许驱动扭矩，并依据所述整车行车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现行车车速限制；
S4、计算获得倒车限速工况下的整车倒车允许驱动扭矩，并依据所述整车倒车允许驱动扭矩对驾驶人员请求扭矩进行调整，实现倒车车速限制。


2.根据权利要求1所述的电动汽车限速控制方法，其特征在于：在S1中，所述低通滤波器中低通滤波时间常数的选择与车速的测量方式相关；
当车速的测量方式为通过ABS系统反馈车速时，所述低通滤波时间常数为50ms；
当车速的测量方式为通过驱动电机或其他电机反馈转速、再由车速的折算系数相乘计算车速时，所述低通滤波时间常数为10ms~100ms。


3.根据权利要求1所述的电动汽车限速控制方法，其特征在于，S3包括如下步骤：
S31、根据行车目标限速Vmax与滤波后车速Vf计算行车限速控制偏差值Ve，计算公式为
Ve=Vf-Vmax
其中，Vmax＞0，所述汽车驱动控制系统处于行车模式时Vf＞0；
S32、根据电机驱动能力、发热状况以及电池放电能力等因素计算整车行车扭矩上限值Tlmt，关系式为
Tlmt=min（TmLmt，TtLmt，TpLmt）
其中，Tlmt≥0，其值为TmLmt、TtLmt、TpLmt三者中的最小值；
TmLmt为由电机转速及外特性决定的驱动最大扭矩；
TtLmt为由电机温度决定的驱动降扭限值；
TpLmt为由电池放电功率、电机转速决定的电机输出扭矩；
S33、根据行车限速控制偏差值Ve，确定行车限速工况下整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ，其中0≤φ≤1；
S34、根据整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ，对整车行车扭矩上限值Tlmt进行限制、得到行车限速工况下整车行车允许驱动扭矩Tvlmt，计算公式为
Tvlmt=Tlmt*φ；
S35、在行车过程中，当车速V接近行车目标限速Vmax时，整车行车扭矩上限值Tvlmt主动减小；
当驾驶人员的行车请求扭矩Tdrv大于行车限速工况下整车行车允许驱动扭矩Tvlmt、即Tdrv＞Tvlmt时，将实际输出的驱动扭矩限制为Tvlmt；
其中，所述汽车驱动控制系统处于行车模式时Tdrv≥0。


4.根据权利要求3所述的电动汽车限速控制方法，其特征在于，在S33中，行车限速工况下整车行车扭矩上限值的加权比例系数φ的确定方式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：袁兵，
申请(专利权)人：苏州奥易克斯汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32