混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制制造技术

公开了一种混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制方案，包括：在驱动电机功率受限并且驱动电机相关电气部件的故障级别允许激活坡道助力提升的情况下，确定车辆在坡道上并处于需要提升电机助力的状态；至少基于下述参数计算相应的增益系数：驱动电机温度，车辆动力电池温度，动力电池SOC，体现坡道坡度的信息；在这些增益系数中取最小值，确定为扭矩增益系数；基于驱动电机功率受限情况下的电机扭矩计算限值和所述扭矩增益系数确定驱动电机扭矩提升限值；控制驱动电机输出扭矩临时提升到高于电机扭矩计算限值且等于或低于电机扭矩提升限值，由此执行电机助力提升操作。由此执行电机助力提升操作。由此执行电机助力提升操作。

【技术实现步骤摘要】
混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制


[0001]本申请涉及一种用于混动车辆的坡道助力控制，具体是在混动车辆助力功率受限情况下执行的坡道助力提升控制方案。

技术介绍

[0002]混动车辆在较长的坡道上行驶时，电机助力需求更频繁，温升快会导致电机功率限制，以及易出现动力电池频繁冲放电，动力电池温升过快，从而导致助力输出功率受限的问题。如果在爬坡和坡道起步工况，功率受限或者助力失效，存在车辆溜车的安全隐患，尤其是车辆重载情况下。
[0003]现有混动车辆控制技术中，坡道工况下主要关注常规工况下的控制策略，鲜少涉及混动助力能力受限情况下的坡道安全辅助控制策略。

技术实现思路

[0004]本申请旨在提出一种混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制方案，提高行车安全性。
[0005]为此，本申请提出了一种混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制单元和方法，其中：
[0006]在驱动电机功率受限并且驱动电机相关电气部件的故障级别允许激活坡道助力提升的情况下，确定车辆在坡道上并处于需要提升电机助力的状态；
[0007]至少基于下述用于确定增益系数的参数计算相应的增益系数：驱动电机温度，车辆动力电池温度，动力电池SOC，体现坡道坡度的信息；
[0008]在这些增益系数中取最小值，确定为扭矩增益系数；
[0009]基于驱动电机功率受限情况下的电机扭矩计算限值和所述扭矩增益系数确定驱动电机扭矩提升限值；
[0010]控制驱动电机输出扭矩临时提升到高于电机扭矩计算限值且等于或低于电机扭矩提升限值，由此执行电机助力提升操作。
[0011]本申请还提供了一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被处理器执行时实现本申请的坡道助力提升控制方法。
[0012]根据本申请，当混动车辆在坡道上并且助力功率、即扭矩受限时，能够临时将电机输出扭矩提升至受限扭矩之上，由此能够提升混动车辆坡道上的驾驶性能，尤其是有利于车辆起步和溜车状况，使得车辆能够在坡道上快速起步，以及避免、至少减轻溜车状况。本申请的方案有助于保证行车安全，同时避免电机和动力电池受损。
附图说明
[0013]从后面的详细描述并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述以及其它方面，在附图中：
[0014]图1是本申请的混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制单元的示意性框图；
[0015]图2是本申请的坡道助力提升控制单元的助力提升模块的示意性框图；
[0016]图3是本申请的助力提升模块的一种具体方案的示意性框图。
具体实施方式
[0017]下面具体描述根据本申请的混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制方案。
[0018]本申请总体上涉及混动车辆在助力功率(扭矩)受限情况下在坡道上临时提升驱动电机(后文中有的地方简称电机)的输出扭矩，使其短时间内超出电机功率受限情况下的电机扭矩计算限值，使得车辆在坡道上具有临时提升的电机助力扭矩，以便车辆以更强的动力完成诸如起步、快速提速等动作或者避免溜车。
[0019]根据本申请的一个方面，提供了一种混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制单元，其一种实施方式大体上如图1中的框图表示。所述坡道助力提升控制单元可以集成在车辆的动力系统ECU中，该动力系统ECU用于控制车辆的发动机、驱动电机的操作。
[0020]如图1所示，所述坡道助力提升控制单元包括助力提升激活模块M1、助力提升模块M2，其中，助力提升激活模块M1配置成判断电机输出扭矩是否受限、相关电气部件的故障级别是否允许激活坡道助力提升，并且在电机功率受限并且相关电气部件的故障级别允许激活坡道助力提升的情况下，确定激活坡道助力提升功能、即允许执行电机助力提升操作，而助力提升模块M2在助力提升激活模块M1确定激活坡道助力提升功能的情况下执行电机助力提升操作。
[0021]为了判断电机输出扭矩是否受限，助力提升激活模块M1接收期望电机输出扭矩T_exp、电机实际输出扭矩T_real、电机功率受限情况下的电机扭矩计算限值T_cal(即提升前的电机最大允许输出扭矩)。如果目前的电机实际输出扭矩T_real等于电机扭矩计算限值T_cal(与电机、动力电池的温度等因素相关)、且小于期望电机输出扭矩T_exp(与车辆的油门踏板被踩下的程度相关)，则助力提升激活模块M1判断电机功率受限。
[0022]另一方面，助力提升激活模块M1接收相关电气部件的故障级别F_e以确定是否允许激活坡道助力提升。这里所说的相关电气部件，包括车辆的动力电池、驱动电机、DC
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DC转换器，可以统称为三电部件。之所以要计入它们的故障级别因素，是为了避免在临时助力提升过程中受损。
[0023]为此，助力提升激活模块M1获取三电部件各自的故障级别信号，确定三电部件是否存在故障，并且仅在三电部件无故障、或是故障程度可接受的情况下，才允许激活助力提升模块M2。
[0024]具体而言，三电部件常规可以对自身过温、过压、SOC越界等故障进行识别并划分故障等级(如划分为无故障，轻微故障，中度故障，严重故障等级别)，以做出相应自保护措施。助力提升激活模块M1通过CAN总线获取三电部件的故障级别信号。助力提升激活模块M1中可以为三电部件分别设置故障级别阈值(例如中度及以上故障级别)，故障级别阈值的设定以能够避免在临时助力提升过程中造成它们不可逆损坏为准。三电部件任一部件的故障级别达到或超出其故障级别阈值时，判断为不满足激活条件。三电部件的故障级别都未达
到其故障级别阈值时，判断为满足激活条件。具体判断逻辑可根据三电部件的故障类型和级别划分关系进行设计。
[0025]助力提升激活模块M1以上述方式确定出目前电机功率受限并且相关电气部件的故障级别允许激活坡道助力提升后，指令助力提升模块M2执行坡道助力提升操作。
[0026]助力提升模块M2的构造大体上在图2中示出。如图中所示，助力提升模块M2包括车辆状态判断模块M3、增益系数确定模块M4、输出扭矩计算模块M5。
[0027]车辆状态判断模块M3基于有关车辆运行的用于判断状态的参数I确定车辆是否在坡道上处于需要提升电机助力的状态。显然，当车辆在坡道上沿下坡方向行驶时，不需要临时提升电机助力，因此本申请的临时提升电机助力仅针对车辆在坡道上沿上坡方向行驶时。车辆是否处在坡道上，是处在上坡方向还是下坡方向，可以通过车辆的纵向加速度传感器提供的车辆纵向加速度(作为用于判断状态的参数I中的一项参数)确定，这一点是本领域众所周知的。例如，当车辆静止或匀速处在上坡方向时，纵向加速度为负值；当车辆静止或匀速处在下坡方向时，纵向加速度为正值。
[0028]当车辆处在上坡方向时，典型的需要提升电机助力的状态包括坡道起步状态和坡道溜车状态。
[0029]在车辆在坡道上起步时，车辆从静止状态加速，所需的驱动力大于车辆行驶中所需的驱动力，因此可能希望临时提升电机助力。另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混动车辆助力功率受限情况下的坡道助力提升控制单元，配置成：在驱动电机功率受限并且驱动电机相关电气部件的故障级别允许激活坡道助力提升的情况下，确定车辆在坡道上并处于需要提升电机助力的状态，需要提升电机助力的状态至少包括：车辆坡道起步、车辆坡道溜车；至少基于下述用于确定增益系数的参数计算相应的增益系数：驱动电机温度，车辆动力电池温度，动力电池SOC，体现坡道坡度的信息；在这些增益系数中取最小值，确定为扭矩增益系数；基于驱动电机功率受限情况下的电机扭矩计算限值和所述扭矩增益系数确定驱动电机扭矩提升限值；控制驱动电机输出扭矩临时提升到高于电机扭矩计算限值且等于或低于电机扭矩提升限值，由此执行电机助力提升操作。2.如权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元配置成基于下述用于判断状态的参数中的至少一些判断车辆坡道起步状态：油门踏板开度，刹车踏板状态，离合状态，变速箱挡位，车速。3.如权利要求1所述的控制单元，其中，所述控制单元配置成基于下述用于判断状态的参数中的至少一些判断车辆坡道溜车状态：车辆纵向加速度，车速，油门踏板开度，刹车踏板状态。4.如权利要求1
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3中任一项所述的控制单元，其中，所述控制单元配置成：为每个用于确定增益系数的参数设置相应的查表或函数，并且基于每个用于确定增益系数的参数由相应的查表或函数确定相应的增益系数，每个相应的增益系数的取值范围为1.0～2.0；所述体现坡道坡度的信息为车辆纵向加速度或基于车辆纵向加速度确定的坡道坡度。5.如权利要求4所述的控制单元，其中，对于车辆坡道起步状态和车辆坡道溜车状态，所述控制单元中设置相同或不同的查表或函数。6.如权利要求5所述的控制单元，其中，所述控制单元配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军委，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：