一种手动挡新能源汽车的怠速控制方法、装置、设备转让专利
申请号 : CN202010453783.4
文献号 : CN111559253B
文献日 : 2021-11-12
发明人 : 陈兴钊 , 黄文泉 , 王旦 , 童维勇
申请人 : 深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种手动挡新能源汽车的怠速控制方法,其特征在于,应用于目标手动挡新能源汽车的VCU,包括:
当接收到目标手动挡新能源汽车的车钥匙启动指令时,则将所述目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为转速模式,并向所述目标手动挡新能源汽车的MCU发送目标转速指令,以控制电机运行至目标怠速转速;
判断所述电机的当前运转速度是否大于所述目标怠速转速;
若是,则控制所述电机进行减速运行,并等待所述电机的运转速度达到所述目标怠速转速;
若否,则控制所述电机进行加速运行,并等待所述电机的运转速度达到所述目标怠速转速;
还包括:
预先将所述目标手动挡新能源汽车上的目标按钮设置为所述目标手动挡新能源汽车由怠速切换为非怠速或由所述非怠速切换为所述怠速的触发标志,并当所述触发标志在所述目标手动挡新能源汽车处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态时,则判定所述触发标志处于有效状态;
当所述触发标志处于所述有效状态时,则允许所述目标手动挡新能源汽车由所述怠速切换为所述非怠速或由所述非怠速切换为所述怠速。
2.根据权利要求1所述的怠速控制方法,其特征在于,所述控制所述电机进行减速运行的过程,包括:
控制所述目标转速指令按照转速指令减少步长进行减小,并当所述目标转速指令减少到第一预设值时,则停止对所述目标转速指令进行减少;其中,所述第一预设值为所述电机的当前运转速度与转速指令下限值之差。
3.根据权利要求1所述的怠速控制方法,其特征在于,所述控制所述电机进行减速运行的过程,包括:
将所述目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为待机模式或扭矩模式,并将所述目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零,以控制所述电机进行自由减速运行。
4.根据权利要求3所述的怠速控制方法,其特征在于,还包括:当所述目标手动挡新能源汽车的当前电池包允许回馈扭矩值小于最小回馈扭矩限制值时,则将所述目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为待机模式或扭矩模式,并将所述目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
5.根据权利要求1所述的怠速控制方法,其特征在于,所述控制所述电机进行加速运行的过程,包括:
控制所述目标转速指令按照转速指令增加步长进行增加,并当所述目标转速指令增加到第二预设值时,则停止对所述目标转速指令进行增加;其中,所述第二预设值为所述电机的当前运转速度与所述转速指令上限值之和。
6.根据权利要求5所述的怠速控制方法,其特征在于,还包括:当所述目标手动挡新能源汽车的当前电池包允许驱动扭矩值小于最小驱动扭矩限制值时,则将所述目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为待机模式或扭矩模式,并将所述目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
7.一种手动挡新能源汽车的怠速控制装置,其特征在于,应用于目标手动挡新能源汽车的VCU,包括:
模式切换模块,用于当接收到目标手动挡新能源汽车的车钥匙启动指令时,则将所述目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为转速模式,并向所述目标手动挡新能源汽车的MCU发送控制目标转速指令,以控制电机运行至目标怠速转速;
转速判断模块,用于判断所述电机的当前运转速度是否大于所述目标怠速转速;
减速运行模块,用于当所述转速判断模块的判定结果为是时,则控制所述电机进行减速运行,并等待所述电机的运转速度达到所述目标怠速转速;
加速运行模块,用于当所述转速判断模块的判定结果为否时,则控制所述电机进行加速运行,并等待所述电机的运转速度达到所述目标怠速转速;
还包括:
预先将所述目标手动挡新能源汽车上的目标按钮设置为所述目标手动挡新能源汽车由怠速切换为非怠速或由所述非怠速切换为所述怠速的触发标志,并当所述触发标志在所述目标手动挡新能源汽车处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态时,则判定所述触发标志处于有效状态;
当所述触发标志处于所述有效状态时,则允许所述目标手动挡新能源汽车由所述怠速切换为所述非怠速或由所述非怠速切换为所述怠速。
8.一种手动挡新能源汽车的怠速控制设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种手动挡新能源汽车的怠速控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种手动挡新能源汽车的怠速控制方法的步骤。
说明书 :
一种手动挡新能源汽车的怠速控制方法、装置、设备
技术领域
背景技术
汽车进行怠速控制,但是,在利用扭矩模式来对手动挡新能源汽车进行怠速控制时,还需要
额外设计PID(Proportional Integral Derivative)控制程序来辅助扭矩模式来对手动挡
新能源汽车进行怠速控制,而使用PID控制时,调试PID参数的过程较为繁琐。目前,针对这
一技术问题,还没有较为有效的解决办法。
发明内容
指令,以控制所述电机运行至目标怠速转速;
电机的当前运转速度与转速指令下限值之差。
所述目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
电机的当前运转速度与所述转速指令上限值之和。
所述目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
标志在所述目标手动挡新能源汽车处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态时,则判
定所述触发标志处于有效状态;
的MCU发送目标转速指令,以控制所述电机运行至目标怠速转速;
源汽车的怠速控制方法的步骤。
发送目标转速指令,以控制电机运行至目标怠速转速;然后,判断电机的当前运转速度是否
大于目标怠速转速,如果电机的当前运转速度大于目标怠速转速,则控制电机进行减速运
行,并等待电机的运转速度达到目标怠速转速;如果电机的当前运转速度小于目标怠速转
速,则控制电机进行加速运行,并等待电机的运转速度达到目标怠速转速。可见,在本发明
所提供手动挡新能源汽车的怠速控制方法中,相当于是直接利用手动挡新能源汽车中MCU
自带的速度环控制电机进行怠速运行,这样就避免了现有技术中在利用扭矩模式控制手动
挡新能源汽车电机进行怠速运行时,需要额外编写与调试PID控制程序的繁琐步骤,由此就
可以使得手动挡新能源汽车的怠速控制方法更加简单、易行。相应的,本发明所公开的一种
手动挡新能源汽车的怠速控制装置、设备及介质,同样具有上述有益效果。
附图说明
发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
指令,以控制电机运行至目标怠速转速;
中,是以目标手动挡新能源汽车的VCU(Vehicular Communication Unit,整车控制器)为执
行主体进行说明。其中,目标手动挡新能源汽车的基本构成如下:在目标手动挡新能源汽车
的基础上,将发动机更换成电机,去掉发动机ECU(Electronic Control Unit,电子控制单
元),保留离合器和变速箱,无需改变油门踏板、制动踏板和离合踏板,由VCU采集档位状态、
油门踏板行程、制动踏板开关状态、离合踏板开关状态,并且,VCU和MCU(Micro Controller
Unit,电机控制器)、制动防抱死系统进行通信,MCU反馈电机转速、电机扭矩信号。MCU可以
通过扭矩模式或者转速模式控制,由VCU发送的控制模式信号进行切换,当VCU发送的控制
模式切换为转速模式时,MCU进入速度环控制,根据VCU发送的转速指令控制电机运转到相
应转速,MCU自动调节输出的扭矩;当VCU发送的控制模式为扭矩模式时,MCU根据VCU发送的
扭矩指令信号控制电机输出扭矩,电机的转速则自由变化。
车的MCU发送目标转速指令,以控制目标手动挡新能源汽车的电机运行至目标怠速转速。
下,在目标手动挡新能源汽车的车钥匙拧到Start启动后,VCU将目标手动挡新能源汽车的
控制模式由待机模式切换为转速模式,并向MCU发送转速指令,以让MCU控制目标手动挡新
能源汽车的电机运转到目标怠速转速。目标手动挡新能源汽车在启动时转速指令的值可以
有多种变化形式,比如:由零直接跳变成目标怠速转速、由零逐步增加到目标怠速转速、由
零直接跳变到目标怠速转速以上的某一值后再跳变到目标怠速转速、由零逐步增加到目标
怠速转速以上的某一值后再下降到目标怠速转速等等。
如果需要电机尽可能快的启动到目标怠速转速,则可以直接选择目标怠速指令由零直接跳
变到目标怠速转速,那么,电机的启动冲击就一般;如果需要电机尽快地启动到目标怠速转
速,并且还需要电机要有像传统燃油车一样的启动冲击,则可以选择目标转速指令由零直
接跳变到目标怠速转速以上的某一值后再跳变到目标怠速转速,由此就可以制造较为强烈
的启动冲击和较大的电机加速声;如果需要电机较平稳的启动,则可以选择目标转速指令
由零逐步增加到目标怠速转速;如果需要电机以较平稳的模式进行启动,但又有一定的电
机加速声,则可以选择目标转速指令由零逐步增加到目标怠速转速以上的某一值后再下降
到目标怠速转速。
响较小,由于电机的自身阻力和转动惯量较小,VCU发一个转速指令给MCU后,MCU能很快地
将电机转速调整到目标怠速转速。
踩加速踏板怠速行驶都是有负载怠速。
运转速度达到目标怠速转速;如果电机的当前运转速度小于目标怠速转速,则控制电机进
行加速运转,并等待电机的运转速度达到目标怠速转速。
技术中在利用扭矩模式控制手动挡新能源汽车电机进行怠速运行时,需要额外编写与调试
PID控制程序的繁琐步骤,由此就可以使得手动挡新能源汽车的怠速控制方法更加简单、易
行。
MCU发送目标转速指令,以控制电机运行至目标怠速转速;然后,判断电机的当前运转速度
是否大于目标怠速转速,如果电机的当前运转速度大于目标怠速转速,则控制电机进行减
速运行,并等待电机的运转速度达到目标怠速转速;如果电机的当前运转速度小于目标怠
速转速,则控制电机进行加速运行,并等待电机的运转速度达到目标怠速转速。可见,在本
实施例所提供手动挡新能源汽车的怠速控制方法中,相当于是直接利用手动挡新能源汽车
中MCU自带的速度环控制电机进行怠速运行,这样就避免了现有技术中在利用扭矩模式控
制手动挡新能源汽车电机进行怠速运行时,需要额外编写与调试PID控制程序的繁琐步骤,
由此就可以使得手动挡新能源汽车的怠速控制方法更加简单、易行。
转速指令大于电机转速时,MCU则控制电机加速到对应转速指令,转速指令与电机转速差值
越大,MCU自动调整转速时的扭矩越大;转速指令的变化速率越大,MCU自动调整转速时的扭
矩也越大。因此,对转速指令与电机转速的差值作如下限定:
转速实时值,如果电机转速发生了变化,那么,目标手动挡新能源汽车的转速指令的上下限
值也跟着变化,目标转速指令增大时的变化速率为转速指令增加步长,转速指令减少时的
变化速率为转速指令减少步长。
汽车的目标转速指令按照转速指令减少步长进行减小,并当目标转速指令减少到电机的当
前运转速度与转速指令下限值之差时,则停止对目标转速指令进行减少,最后,再等待电机
的运转速度减小,目标转速指令也在第一预设值范围内减小,直到达到目标怠速转速,这样
就可以防止电机因为主动减速太快而给驾驶员所带来的不良体验。
机模式或扭矩模式,然后,再将目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零,这样就可以控
制电机进行自由减速运行。
挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
标手动挡新能源汽车的当前电池包允许回馈扭矩值小于最小回馈扭矩限制值时,将目标手
动挡新能源汽车的控制模式切换为待机模式或扭矩模式,并将目标手动挡新能源汽车的扭
矩指令设置为零,由此就可以确保目标手动挡新能源汽车在使用过程中的安全性与可靠
性。
长进行增加,并当目标转速指令增加到电机的当前运转速度与转速指令上限值之和时,则
停止对目标转速指令进行增加,然后,再等待电机的运转速度增大,目标转速指令也在第二
预设值范围内增加,直到达到目标怠速转速,这样就避免了电机输出扭矩过大而导致的车
辆加速太快,从而造成驾驶员不良驾驶体验的问题。
挡新能源汽车的扭矩指令设置为零。
免这一情况的发生,在本实施例中,当目标手动挡新能源汽车的当前电池包允许驱动扭矩
值小于最小驱动扭矩限制值时,则可以将目标手动挡新能源汽车的控制模式切换为待机模
式或扭矩模式,并将目标手动挡新能源汽车的扭矩指令设置为零,由此就可以避免电机消
耗功率超过电池包允许放电功率所造成的过放电问题。
车处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态时,则判定触发标志处于有效状态;
消怠速模式,进入无怠速模式,此时,VCU不会向MCU发送转速模式的控制指令,只有踩加速
踏板时,才发送扭矩模式和扭矩指令,这样将会节省挂入空挡、踩下离合踏板切断动力传输
后维持电机怠速运转的能量消耗,提供续航里程。也即,在无怠速模式下,驾驶员踩加速踏
板,VCU发送扭矩模式和扭矩指令信号给MCU,让电机输出驱动扭矩使目标手动挡新能源汽
车行驶。在无怠速模式下,驾驶员不踩加速踏板时,即使电机转速比怠速转速小,VCU也不发
送转速模式和转速指令,VCU将控制模式切换成待机模式或扭矩模式,同时将扭矩指令置为
零。
速模式和无怠速模式之间的切换增加限制条件。
志在目标手动挡新能源汽车处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态时,则判定触发
标志处于有效状态。其中,目标按钮可以是目标手动挡新能源汽车上任意一种触发型开关
或者是按键开关,此处不作具体限定。
为本发明实施例所提供的目标手动挡新能源汽车由无怠速模式切换为怠速模式的流程示
意图,图3为本发明实施例所提供的目标手动挡新能源汽车由怠速模式切换为无怠速模式
的流程示意图。如图2所示,当目标手动挡新能源汽车处于无怠速模式时,则判断目标手动
挡新能源汽车是否要执行无怠速模式切换动作,如果否,则继续执行判断目标手动挡新能
源汽车是否要执行无怠速模式切换动作的步骤,如果是,则判断目标手动挡新能源汽车是
否满足模式切换条件,比如:目标手动挡新能源汽车是否处于空挡状态和/或停车状态和/
或未启动状态,如果是,则将目标手动挡新能源汽车由无怠速模式切换为怠速模式,如果
否,则继续执行判断目标手动挡新能源汽车是否满足模式切换条件的步骤。如图3所示,当
目标手动挡新能源汽车处于怠速模式时,则判断目标手动挡新能源汽车是否要执行怠速模
式切换动作,如果否,则继续执行判断目标手动挡新能源汽车是否要执行怠速模式切换动
作的步骤,如果是,则判断目标手动挡新能源汽车是否满足模式切换条件,比如:目标手动
挡新能源汽车是否处于空挡状态和/或停车状态和/或未启动状态,如果是,则将目标手动
挡新能源汽车由怠速模式切换为非怠速模式,如果否,则继续执行判断目标手动挡新能源
汽车是否满足模式切换条件的步骤。
转速是850rpm,最终标定的转速指令上限值为20、转速指令下限值为3、转速指令增加步长
为1rpm/60mc。当电机的运转速度大于怠速转速时,将会通过VCU将该手动电动教练车的控
制模式切换为扭矩模式,并将扭矩指令设置为零来切断该手动电动教练车的动力来源。
和无怠速模式进行切换。在手动教练车的车钥匙拧至ON档时,手动教练车默认进入无怠速
模式,此时,将上升沿触发的开关按下,就可以将手动教练车由无怠速模式切换到怠速模
式;在手动教练车启动以后,VCU则向MCU发送转速指令,以控制电机加速到怠速转速。如果
未按下上升沿触发的开关,则手动教练车在启动后,不踩加速踏板,VCU向MCU发送等于零的
扭矩指令;当踩下加速踏板时,VCU才向MCU发送非零的扭矩指令,此时,MCU再控制电机输出
对应的扭矩,由此就可以相对减少空挡、离合踏板踩下切断动力传输后手动教练车所需要
消耗的能量。
发送目标转速指令,以控制电机运行至目标怠速转速;
法的步骤。
置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分
说明即可。
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那
些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者
设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技
术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本
说明书内容不应理解为对本发明的限制。