電動(dòng)車(chē)換擋控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明揭示了一種電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，包括如下的步驟：S1．接收換擋指令，換擋指令在方向相反的擋位之間切換；S2．檢測(cè)當(dāng)前車(chē)速，并與閾值比較，如果當(dāng)前車(chē)速大于等于閾值，則進(jìn)入步驟S3，如果當(dāng)前車(chē)速小于閾值，則進(jìn)入步驟S4；S3．控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以定扭矩方式運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以定扭矩制動(dòng)能量回饋狀態(tài)行駛，車(chē)速降低，回到步驟S2；S4．切換擋位至目標(biāo)擋位，控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以受油門(mén)踏板控制的回饋扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以能量回饋即再生制動(dòng)狀態(tài)行駛；S5．車(chē)速降為0并朝相反方向加速。本發(fā)明的方法可以保證車(chē)輛在不同車(chē)速下都能安全平穩(wěn)的完成前進(jìn)和后退之間的切換，且操作簡(jiǎn)便；同時(shí)為電動(dòng)車(chē)在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，提供了一種能短時(shí)間內(nèi)使車(chē)輛停止的應(yīng)急方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電動(dòng)車(chē)換擋控制方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車(chē)技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種利用電動(dòng)車(chē)特有的能量回饋功能 實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)汽車(chē)不同，電動(dòng)車(chē)無(wú)需特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)，能夠僅通過(guò)改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向 來(lái)完成車(chē)輛前進(jìn)和后退狀態(tài)間的切換。這也使得電動(dòng)車(chē)沒(méi)有相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)保證這個(gè)切 換的合理性和過(guò)程的平順性，而完全需要通過(guò)制定控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，主要的解決方案 為先使車(chē)輛進(jìn)入滑行狀態(tài)，待車(chē)輛在行駛阻力或通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)的作用下完全停止后，才響 應(yīng)新的擋位。按照現(xiàn)有技術(shù)的方式，在前進(jìn)和后退狀態(tài)切換時(shí)，駕駛員需要借助剎車(chē)的操作 使車(chē)輛減速至停止，且這個(gè)過(guò)程中油門(mén)踏板對(duì)車(chē)輛的行駛狀態(tài)無(wú)影響。整個(gè)過(guò)程中，車(chē)輛可 能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滑行，存在安全風(fēng)險(xiǎn)；常需要通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)使得車(chē)輛完全停穩(wěn)后才會(huì)進(jìn)入新?lián)?位，增加駕駛員操作，容易產(chǎn)生換擋延遲感，影響駕駛性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提出一種能夠優(yōu)化換擋過(guò)程的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提出一種電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，包括如下的步驟:
[0005]S1.接收換擋指令，該換擋指令在方向相反的擋位之間切換；
[0006]S2.檢測(cè)當(dāng)前車(chē)速，并將當(dāng)前車(chē)速與閾值比較，如果當(dāng)前車(chē)速大于等于閾值，則進(jìn) 入步驟S3，如果當(dāng)前車(chē)速小于閾值，則進(jìn)入步驟S4 ；
[0007]S3.控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以定扭矩方式運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以定扭矩制動(dòng)能量回饋狀態(tài)行 駛，車(chē)速降低，然后回到步驟S2;
[0008]S4.切換擋位至目標(biāo)擋位，控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以受油門(mén)踏板控制的回饋扭矩運(yùn) 轉(zhuǎn)，車(chē)輛以能量回饋即再生制動(dòng)狀態(tài)行駛；
[0009]S5.車(chē)速降為0并朝相反方向加速。
[0010]在個(gè)實(shí)施例中，在步驟S3中，制動(dòng)系統(tǒng)還根據(jù)來(lái)自制動(dòng)踏板的制動(dòng)指令制動(dòng)， 此時(shí)的定扭矩制動(dòng)能量回饋強(qiáng)于正?；泻椭苿?dòng)時(shí)，車(chē)速不低于閾值。同時(shí)，在步驟S3中 還在儀表盤(pán)顯示警告信息。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S4中，由油門(mén)踏板控制電動(dòng)機(jī)以調(diào)節(jié)能量回饋的方式使 車(chē)速降低，車(chē)速降低的快慢隨油門(mén)踏板深度變化，車(chē)速大于O。同時(shí)，在步驟S4中還在儀表 盤(pán)顯示換擋信息。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S2?S5執(zhí)行過(guò)程中接收到新的換擋指令，則終止該方法 并響應(yīng)新的擋位。
[0013]本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法可以保證車(chē)輛在不同車(chē)速下都能安全平穩(wěn)的完成 前進(jìn)和后退之間的切換，且駕駛員的操作簡(jiǎn)便；同時(shí)為電動(dòng)車(chē)在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，提供了一 種能短時(shí)間內(nèi)使車(chē)輛停止的應(yīng)急方法?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0015]圖1掲示了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法的流程圖。
[0016]圖2掲示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法的電動(dòng)車(chē)的控制架構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了解決換擋過(guò)程中的滑行問(wèn)題，同時(shí)簡(jiǎn)化駕駛員操作，優(yōu)化換擋過(guò)程，本發(fā)明提出了一種新的換擋控制方案。該方案能夠有效地解決前進(jìn)擋和后退擋切換時(shí)滑行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，駕駛員操作繁瑣，易產(chǎn)生換擋延遲感等問(wèn)題。
[0018]綜合而言，本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是:對(duì)前進(jìn)擋和后退擋之間切換時(shí)的車(chē)速進(jìn)行一定限制；當(dāng)車(chē)速超過(guò)閾值吋，車(chē)輛以定扭矩的制動(dòng)能量回饋狀態(tài)行駛，且踩下制動(dòng)踏板能增強(qiáng)能量回饋效果，車(chē)速下降較一般的滑行更快，同時(shí)通過(guò)儀表進(jìn)行警告；當(dāng)車(chē)速低于閾值吋，車(chē)輛進(jìn)入目標(biāo)擋位，此時(shí)車(chē)輛處于能量回饋狀態(tài)，駕駛員可以通過(guò)油門(mén)踏板增強(qiáng)能量回饋即再生制動(dòng)效果，完成車(chē)輛前進(jìn)和后退狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。
[0019]圖1掲示了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法的流程圖，如圖1所示，該電動(dòng)車(chē)換擋控制方法包括如下的步驟:
[0020]S1.接收換擋指令，該換擋指令在方向相反的擋位之間切換。比如，該換擋指令有前進(jìn)擋切換到后退擋，或者由后退擋切換到前進(jìn)擋。
[0021]S2.檢測(cè)當(dāng)前車(chē)速，并將當(dāng)前車(chē)速與閾值比較，如果當(dāng)前車(chē)速大于等于閾值，則進(jìn)入步驟S3，如果當(dāng)前車(chē)速小于閾值，則進(jìn)入步驟S4。
[0022]S3.控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以定扭矩方式運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以定扭矩制動(dòng)能量回饋狀態(tài)行駛，車(chē)速降低，然后回到步驟S2。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S3中，制動(dòng)系統(tǒng)依然能夠來(lái)自制動(dòng)踏板的制動(dòng)指令制動(dòng)，此時(shí)的定扭矩制動(dòng)能量回饋強(qiáng)于正?；泻椭苿?dòng)時(shí)，制動(dòng)使得車(chē)速更快地降低，在此過(guò)程中，車(chē)速不低于閾值。在車(chē)速高于閾值的情況下，本發(fā)明使得電動(dòng)機(jī)以定扭矩方式運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的能量回饋，通過(guò)再生制動(dòng)使得車(chē)速下降，如果駕駛員踩下制動(dòng)踏板發(fā)出制動(dòng)指令，制動(dòng)系統(tǒng)工作，制動(dòng)系統(tǒng)可以增強(qiáng)能量回饋的效果并使得車(chē)速更快地下降。在步驟S3中，還在儀表盤(pán)顯示警告信息，以告知駕駛員當(dāng)前的操作不合理。在車(chē)速下降的過(guò)程中，會(huì)反復(fù)檢測(cè)當(dāng)前車(chē)速，直至車(chē)速小于閾值。
[0023]S4.在車(chē)速小于閾值后，切換擋位至目標(biāo)擋位，控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以受油門(mén)踏板控制的回饋扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以能量回饋即再生制動(dòng)狀態(tài)行駛。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S4中由油門(mén)踏板控制電動(dòng)機(jī)以調(diào)節(jié)能量回饋的方式使車(chē)速降低，車(chē)速降低的快慢隨油門(mén)踏板深度變化，車(chē)速大于O。這個(gè)過(guò)程中，車(chē)速將逐步降低到O。在步驟S4中，在儀表盤(pán)顯示換擋信息，比如有前進(jìn)擋換成后退擋。
[0024]S5.車(chē)速降為0并朝相反方向加速。完成擋位切換，進(jìn)入新的擋位行駛。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，如果在步驟S2?S5的執(zhí)行過(guò)程中接收到新的換擋指令，則終止上述方法并響應(yīng)新的擋位。
[0026]本發(fā)明的另ー個(gè)作用是在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，通過(guò)換入與行駛方向相反的擋位，利用油門(mén)踏板控制再生制動(dòng)使車(chē)輛停止。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法在前進(jìn)擋和后退擋切換時(shí)，對(duì)車(chē)速進(jìn) 行判斷，將換擋時(shí)車(chē)速分為高速和低速兩種情況:
[0028]在高速時(shí)，若進(jìn)行前進(jìn)擋和后退擋切換，控制方式為定扭矩的能量回饋即再生制 動(dòng)，車(chē)速以低于滑行狀態(tài)的減速度下降，并通過(guò)儀表或?qū)Ш絻x進(jìn)行警告。
[0029]在低速時(shí)，若進(jìn)行前進(jìn)擋和后退擋切換，控制方式為最大程度發(fā)揮電機(jī)的能量回 饋即再生制動(dòng)功能，且能量回饋效果由油門(mén)踏板控制。低速時(shí)駕駛員能完全通過(guò)油門(mén)踏板 完成車(chē)輛前進(jìn)和后退兩種行駛狀態(tài)間的切換。
[0030]此外，本發(fā)明的一個(gè)額外的效果是，當(dāng)出現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)，能通過(guò)換入與行駛方 向相反的擋位的方式使車(chē)輛在油門(mén)踏板的控制下短時(shí)間內(nèi)停止。
[0031]圖2揭示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法的電動(dòng)車(chē)的控制架構(gòu)。該控 制架構(gòu)包括:整車(chē)控制器202、駕駛員組件204、車(chē)輛傳感器206、電機(jī)控制器208和電動(dòng)機(jī) 210。整車(chē)控制器202從駕駛員組件204(包括油門(mén)、剎車(chē)、排擋)處獲取駕駛員的操作指令。 整車(chē)控制器202從車(chē)輛傳感器206處獲得車(chē)輛的狀態(tài)信息，比如行使速度。整車(chē)控制器202 從電機(jī)控制器208獲取電機(jī)狀態(tài)信息，包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等等。整車(chē)控制器202 向電機(jī)控制器208發(fā)送電機(jī)控制請(qǐng)求，包括電動(dòng)機(jī)模式、扭矩請(qǐng)求等等。電機(jī)控制器208向 電動(dòng)機(jī)210發(fā)出控制指令，并從電動(dòng)機(jī)210獲取運(yùn)轉(zhuǎn)信息。
[0032]圖2所示的控制架構(gòu)執(zhí)行圖1所示的換擋控制方法時(shí)，首先對(duì)換擋時(shí)的車(chē)速進(jìn)行 判斷，若此時(shí)的車(chē)速高于設(shè)定的閾值，則整車(chē)控制器向電機(jī)控制器發(fā)出一個(gè)設(shè)定好的能量 回饋請(qǐng)求扭矩值，由電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)車(chē)輛能量回饋，通過(guò)再生制動(dòng)使得車(chē)速開(kāi)始下降。同 時(shí)，儀表或?qū)Ш絻x上會(huì)進(jìn)行警示，提醒駕駛員當(dāng)前的換擋操作不合理。不斷對(duì)下降中的車(chē)速 進(jìn)行檢測(cè)，若車(chē)速低于設(shè)定的閾值，則整車(chē)控制器根據(jù)當(dāng)前駕駛員的油門(mén)踏板開(kāi)度以及車(chē) 輛的當(dāng)前狀態(tài)計(jì)算得到當(dāng)前駕駛員需求的能量回饋扭矩值，并發(fā)送給電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)能量 回饋。這使得在這個(gè)過(guò)程中，車(chē)速下降的程度能完全受駕駛員的控制。駕駛員能夠僅通過(guò) 加速踏板完成車(chē)輛前進(jìn)和后退狀態(tài)切換的控制。在上述過(guò)程中，如果駕駛員進(jìn)行了其他的 換擋動(dòng)作，則響應(yīng)新的擋位請(qǐng)求。
[0033]本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，通過(guò)換入與行駛方向相反的擋 位，利用油門(mén)踏板控制再生制動(dòng)使車(chē)輛停止。
[0034]本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法可以保證車(chē)輛在不同車(chē)速下都能安全平穩(wěn)的完成 前進(jìn)和后退之間的切換，且駕駛員的操作簡(jiǎn)便；同時(shí)為電動(dòng)車(chē)在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，提供了一 種能短時(shí)間內(nèi)使車(chē)輛停止的應(yīng)急方法。
[0035]上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的 人員可對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化而不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想，因而本發(fā)明的保護(hù) 范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書(shū)提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
【權(quán)利要求】
1.ー種電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，包括: 51.接收換擋指令，該換擋指令在方向相反的擋位之間切換； 52.檢測(cè)當(dāng)前車(chē)速，并將當(dāng)前車(chē)速與閾值比較，如果當(dāng)前車(chē)速大于等于所述閾值，則進(jìn)入步驟S3，如果當(dāng)前車(chē)速小于所述閾值，則進(jìn)入步驟S4 ； 53.控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以定扭矩方式運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以定扭矩制動(dòng)能量回饋狀態(tài)行駛，車(chē)速降低，然后回到步驟S2; 54.切換擋位至目標(biāo)擋位，控制電動(dòng)車(chē)的電動(dòng)機(jī)以受油門(mén)踏板控制的回饋扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛以能量回饋即再生制動(dòng)狀態(tài)行駛； 55.車(chē)速降為O并朝相反方向加速。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在步驟S3中，制動(dòng)系統(tǒng)還根據(jù)來(lái)自制動(dòng)踏板的制動(dòng)指令制動(dòng)，使車(chē)速更快地降低，車(chē)速不低于所述閾值。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在步驟S3中，在儀表盤(pán)顯示警告信息。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在步驟S4中，由油門(mén)踏板控制電動(dòng)機(jī)以調(diào)節(jié)能量回饋的方式使車(chē)速降低，車(chē)速降低的快慢隨油門(mén)踏板深度變化，車(chē)速大于O。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在步驟S4中，在儀表盤(pán)顯示換擋信息。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在步驟S2?S5執(zhí)行過(guò)程中接收到新的換擋指令，則終止該方法并響應(yīng)新的擋位。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)換擋控制方法，其特征在于，在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，通過(guò)換入與行駛方向相反的擋位，利用油門(mén)踏板控制再生制動(dòng)使車(chē)輛停止。
【文檔編號(hào)】B60L15/00GK103587427SQ201210292627
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】陳震, 馬玉巖, 周洋, 童珎, 王練 申請(qǐng)人:上海大眾汽車(chē)有限公司