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CN110254434B - 混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法 - Google Patents

混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法 Download PDF

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CN110254434B CN201910461050.2A CN201910461050A CN110254434B CN 110254434 B CN110254434 B CN 110254434B CN 201910461050 A CN201910461050 A CN 201910461050A CN 110254434 B CN110254434 B CN 110254434B
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Abstract

本发明公开了一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,车辆控制器检测到车辆进入怠速状态后,先检测怠速充电进入条件是否满足,包括:1、车辆静止;2、动力电池荷电状态SOC值低于设定最大值;3、变速箱处于P/N档或者制动踏板踩下;4、发动机运行状态允许;5、传动链打开;全满足时,进行坡道角度条件判断:步骤1:当ESP信号有效且车辆静止时,ESP向车辆控制器发送车辆纵向加速度系数信号,车辆控制器计算坡道角度θ≈57.3*a,a为车辆纵向加速度系数;步骤2:坡道角度是否≤于标定值,若是,允许怠速充电,若否,不允许。本发明根据车辆所在坡道的角度判断是否允许车辆进入怠速充电模式,解决混动车辆从怠速充电模式切换到混动模式过程中的溜坡问题。

Description

混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车的驾驶控制方法,尤其涉及一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法。
背景技术
现有技术的混合动力汽车可以在怠速时通过发动机给发电机进行怠速充电来调节发动机的工作点,以达到提高发动机效率,达到减少油耗的目的。现有技术的控制方法是:系统检测电池的荷电状态SOC、踏板踩入的深度、发动机运行状态以及传动链状态判断此时车辆的工况,从而发出进入或退出怠速充电的命令。请参见附图1,允许进入怠速充电的判断逻辑具体是:判断车辆是否处于静止状态;制动踏板开度是否大于进入怠速充电的限值;传动链状态是否打开;电池的荷电状态SOC是否满足;发动机运行状态是否允许。当上述条件都满足时,允许车辆进入怠速充电,反之,当车辆无法满足其中的任意一个条件时,则禁止车辆进入怠速充电。
上述怠速充电控制方法具有一定的局限性,例如当车辆在有坡道角度的道路上,且上述条件都满足时,控制器控制车辆进入怠速充电模式,充电完成后,车辆的动力模式将由怠速充电的模式向混动模式进行切换,这时需要发动机变速箱打开离合器、退C挡、电机挂低挡(L挡),在电机还未成功挂入低挡期间,存在动力系统断开的现象,导致车辆失去动力,这个过程大约需要2秒左右,在这期间可能发生溜坡。
由于现有技术的控制逻辑缺少坡道角度计算和判断坡道角度是否允许车辆进入怠速充电的模式的限制,当坡道角度过大时,就会导致车辆溜坡。为了解决这一问题,一些车辆通过安装坡道角度检测设备来弥补车辆控制逻辑的缺陷,但坡道角度检测设备的安装不仅增加了成本,也对车辆上相关部件的硬件和软件配置有一定的要求。
专利号为ZL201110338079.5的中国发明专利公开了一种发动机自动怠速启停的控制方法及系统装置,通过检测表明储能系统电压、车速、发动机转速、溜车状态、气刹系统气压等的信号,并且基于上述信号选择性地启动和停止发动机。该专利利用坡道静止时禁止发动机熄火来保持制动装置的真空度,从而防止制动力不足带来的溜坡风险,但无法避免在动力切换的过程中可能带来的溜坡问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,能根据车辆所在坡道的坡道角度判断是否允许车辆进入怠速充电模式,从而有效地解决了现有技术混动车辆从怠速充电模式切换到混动模式过程中的溜坡问题。
本发明是这样实现的:
一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,车辆控制器在检测到车辆进入怠速状态后,首先检测怠速充电进入条件是否满足,怠速充电进入条件包括:1、车辆静止;2、动力电池荷电状态SOC值低于设定最大值;3、变速箱处于P/N档或者制动踏板踩下,踏板开度大于设定限值;4、发动机运行状态允许;5、传动链打开;
当上述条件全部满足时,进行坡道角度条件的判断;
所述的坡道角度条件判断包括以下步骤:
步骤1:当ESP信号有效且车辆静止时,ESP向车辆控制器发送车辆纵向加速度系数信号,车辆控制器根据车辆纵向加速度系数信号计算坡道角度θ,计算公式如下:
θ≈57.3*a
其中,a为车辆纵向加速度系数,a由ESP计算并发送到车辆控制器;
步骤2:ESP判断坡道角度θ是否小于等于标定值,若是,则允许车辆进入怠速充电模式,若否,则不允许车辆进入怠速充电模式。
在所述的步骤1中,当ESP信号无效时,坡道角度θ默认为0°。
所述的ESP信号无效包括:(1)ESP判断纵向加速度传感器存在故障;(2)车辆控制器与ESP的通讯不正常。
在所述的步骤2中,坡道角度的标定值为3°。
本发明在现有怠速充电功能模块基础上增加了坡道角度计算功能模块,并将车辆所在坡道的坡道角度作为是否允许车辆进入怠速充电的逻辑判断条件,当坡道角度小于等于限定值时,允许车辆在坡道进入怠速充电,当坡道角度大于限定值时,则禁止车辆进入怠速充电模式,解决了混动车辆从怠速充电模式切换到混动模式过程中的溜坡问题。
附图说明
图1是现有技术混合动力汽车的怠速充电判断逻辑图。
图2是本发明混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法的流程图;
图3是本发明混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法的原理图;
图4是混合动力汽车怠速充电时的连接图。
图中,1离合器,2发动机端C档齿轮,3充电齿轮,4电机齿轮,5发动机,6电机,7变速箱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图2,一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,车辆控制器在检测到驾驶员的怠速充电意图后,即车辆进入怠速状态后,需要首先检测怠速充电进入条件是否满足,怠速充电进入条件包括:1、车辆静止;2、动力电池SOC(State of Charge,意为电池荷电状态,也叫剩余电量)值低于设定最大值;3、变速箱处于P/N档或者制动踏板踩下,踏板开度大于设定限值;4、发动机运行状态允许;5、传动链打开。
当上述条件全部满足时,进行坡道角度条件的判断。所述的坡道角度条件判断包括以下步骤:
步骤1:当ESP(Electronic Stability Program,意为电子车身稳定系统)信号有效且车辆静止时,ESP向车辆控制器发送车辆纵向加速度系数信号,车辆控制器根据车辆纵向加速度系数信号计算坡道角度θ,计算公式如下:
θ≈57.3*a
其中,a为车辆纵向加速度系数,a的值由ESP计算后通过车辆CAN通讯发送到车辆控制器。
当ESP信号无效时,即ESP判断纵向加速度传感器存在故障或ESP与车辆控制器的CAN通讯不正常时,坡道角度θ默认为0°。
请参见附图3,当坡道角度θ较小时,sinθ≈弧长c,弧长
Figure BDA0002078073610000041
车辆加速度为a*g,
Figure BDA0002078073610000042
因此,
Figure BDA0002078073610000043
计算得到θ≈57.3*a。
其中,a为车辆纵向加速度系数,g为重力加速度。
步骤2:ESP判断坡道角度θ是否小于等于标定值,若是,则允许车辆进入怠速充电模式,若否,则不允许车辆进入怠速充电模式。
优选的,所述的坡道角度的标定值为3°,即坡道角度θ<3°时,车辆进入怠速充电模式;坡道角度θ≥3°时,车辆不进入怠速充电模式,避免了动力模式的切换。其中,标定值取值3°为经验值,当坡道角度θ<3°时,车辆溜坡的响应时间远低于动力切换模式的响应时间,可以有效的避免溜坡的发生。标定值也可根据不同的车型适当调整。
请参见附图4,当车辆进行怠速充电时,发动机端C档齿轮2、充电齿轮3通过闭合的离合器1与电机齿轮4的啮合,完成发动机5和电机6的连接,实现怠速充电功能;当充电完成后,变速箱7退C挡、电机6挂L/H挡,完成动力模式的切换。
实施例:通过测试获得不同坡道角度θ下车辆纵向加速度系数a的实际测试值,如表1所示。
表1:不同坡道角度θ下车辆纵向加速度系数a的取值情况
坡道角度θ(实际测量)(°) 纵向加速度系数a(实际测试)
实施例1 0.5 0.0087
实施例2 1 0.0175
实施例3 1.5 0.0262
实施例4 2 0.0349
实施例5 2.5 0.0436
实施例6 3 0.0523
实施例7 3.5 0.061
实施例8 4 0.0698
根据sinθ≈弧长,
Figure BDA0002078073610000044
Figure BDA0002078073610000045
计算可得θ≈57.3*a。
因此,根据公式θ≈57.3*a计算表1中8个实施例的坡道计算角度,得到表2:
表2:坡道角度计算值及其误差情况(取标定值为3°时)
Figure BDA0002078073610000051
由表2可知,当纵向加速度系数a通过监测为0.0087时,由θ≈57.3*a=0.4985,坡道计算角度为0.4985°且小于标定值3°,允许车辆坡道进入怠速充电模式;该纵向加速度系数a对应的实际坡道角度为0.5°,相对误差为-0.00298,误差范围较小,控制精准。
当纵向加速度系数a通过监测为0.061时,由θ≈57.3*a=3.495,坡道计算角度为3.495°且大于标定值3°,不允许车辆在坡道进入怠速充电模式;该纵向加速度系数a对应的实际坡道角度为3.5°,相对误差为-0.00134,误差范围较小,控制精准。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,其特征是:车辆控制器在检测车辆进入怠速状态后,首先检测怠速充电进入条件是否满足,怠速充电进入条件包括:1、车辆静止;2、动力电池荷电状态SOC值低于设定最大值;3、变速箱处于P/N档或者制动踏板踩下,踏板开度大于设定限值;4、发动机运行状态允许;5、传动链打开;
当上述条件全部满足时,进行坡道角度条件的判断;所述的坡道角度条件判断包括以下步骤:
步骤1:当ESP信号有效且车辆静止时,ESP向车辆控制器发送车辆纵向加速度系数信号,车辆控制器根据车辆纵向加速度系数信号计算坡道角度θ,计算公式如下:
θ≈57.3*a
其中,a为车辆纵向加速度系数,a由ESP计算并发送到车辆控制器;
步骤2:ESP判断坡道角度θ是否小于等于标定值,若是,则允许车辆进入怠速充电模式,若否,则不允许车辆进入怠速充电模式;
在所述的步骤1中,当ESP信号无效时,坡道角度θ默认为0°。
2.根据权利要求1所述的混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,其特征是:所述的ESP信号无效包括:(1)ESP判断纵向加速度传感器存在故障;(2)车辆控制器与ESP的通讯不正常。
3.根据权利要求1所述的混合动力车怠速充电防溜坡的控制方法,其特征是:在所述的步骤2中,坡道角度的标定值为3°。
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