[发明专利]一种电动汽车自适应蠕行控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车自适应蠕行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，电动汽车整车工作模式判断，整车控制器根据驾驶员输入的加速踏板、制动踏板、挡位、钥匙信号以及SOC信号判断确定工作模式；

步骤2，最大蠕行车速计算，根据雨量传感器降雨强度信号、一段时间内的车辆加速度标准差、驱动轮滑转率确定最大蠕行车速；

步骤3、驾驶员目标蠕行车速解析，根据前一时刻车辆所处工作模式和车速确定当前驾驶员需求蠕行车速，如果进入蠕行模式前车辆处于驱动或制动模式，以蠕行之前的车速为蠕行参考车速；

步骤4、计算蠕行参考车速，以步骤3中驾驶员目标蠕行车速为参考车速，以步骤2最大蠕行车速为约束条件得到初始蠕行参考车速，针对起步前冲问题，把蠕行模式分为起步蠕行和匀速蠕行两个子模式，起步蠕行阶段参考车速在一定时间内车速线性增加，至最大蠕行车速后切换到匀速蠕行阶段；

步骤5、蠕行需求扭矩计算，确定蠕行参考车速后，根据实际车速与目标车速之差，采用增量型PID算法初步计算驱动需求扭矩增量，并且限制驱动扭矩最大值以及扭矩增加速率。

2.按照权利要求1中所述的一种电动汽车自适应蠕行控制方法，其特征在于，所述步骤2中车辆最大蠕行车速的实时计算方法包括以下步骤：

1)由雨量传感器得到降雨强度R，进而得到相应的最大安全行驶车速V_cmax1，设R_max为安全蠕行最大降雨强度，当R＞R_max时，退出蠕行模式；

2)根据车辆在一段时间内的加速度标准差确定允许的最大蠕行车速V_cmax2，加速度标准差越大，最大蠕行车速越低；

加速度标准差计算方式如公式(1)和(2)所示：

a(k)＝(V(k+1)-V(k)/Δt (1)

式中k表示采样时刻，a表示加速度，V表示车速，Δt表示采样时间间隔，a_sd表示加速度标准差，l为速度值采样个数，表示a(k-l+1)、a(k-l+2)、L、a(k)的均值；

把蠕行车速按照加速度标准差大小分为N个速度等级，即V_L1、V_L2、L、V_LN，且V_cmin≤V_LN＜L＜V_L2＜V_L1≤V_cmax，默认速度等级为V_L1，即V_cmax2＝V_L1，假设k₁时刻车辆进入蠕行模式，从k₁+l时刻开始，计算滚动时域[(k₁-l)Δt,k₁Δt]内加速度标准差a_sd；设不同加速度等级满足a_L1＜a_L2＜…＜a_L3，当a_LN-1＜a_sd≤a_LN时，V_cmax2＝V_LN，当a_LN＜a_sd时认为道路过于颠簸不能保证行车安全，退出蠕行模式；

3)根据各轮轮速估算两侧驱动轮滑转率确定最大蠕行车速V_cmax3，当一侧车轮滑转率大于设定阈值后，降低最大蠕行车速；采用简化的四轮模型计算滑转率，假设前轮为驱动轮，后轮为从动轮，具体计算过程如下：

(1)根据两侧非驱动轮转速确定转弯半径

式中，R_RL表示左后车轮转弯半径，B表示车轮间距，n_RL表示左后车轮测量转速，n_RR表示右后车测量轮转速，C_R为自定义极大值，表示车辆直线行驶，当n_RL＞n_RR时，R_RL＞0，表示右转弯，当n_RL＜n_RR时，R_RL＜0表示左转弯；

(2)计算前轮参考转速

式(4)、(5)、(6)、(7)中，R_FL表示左前轮转弯半径，R_FR表示右前轮转弯半径，L表示前后轴距，n′_FL表示左前轮实际转速，n′_FR表示右前轮实际转速；

(3)计算左右前轮滑转率

式(8)和式(9)中，s_FL表示前左轮滑转率，n_FL表示前左轮测量轮速，s_FR表示前右轮滑转率，n_FR表示前右轮测量轮速；

滑转率阈值为s_thd，首先，默认V_cmax3＝V_cmax，当s_FL或s_FR大于s_thd时认为蠕行过程出现滑转，降低最大蠕行车速至V_C1，即V_cmax3＝V_C1；如果降速后一段时间仍然有一侧车轮转速大于s_thd，认为此时不适于蠕行控制，退出蠕行模式；

4)综合确定蠕行最大车速

初步取三种情况下最大蠕行车速的最小值作为最大蠕行车速，最大蠕行车速升高时采用均值滤波法限制最大蠕行车速升高速率；

V_cmax1、V_cmax2、V_cmax3为不同环境和车辆状况下的最大蠕行车速，V_cmax4为驾驶员主动控制的最大蠕行车速，取V′_cmax＝min[V_cmax1,V_cmax2,V_cmax3]，当V′_cmax增加时，滤波处理；假设k₂时刻初步确定最大蠕行车速为V′_cmax(k₂)，V_cmax为最终确认后的最大车速；

(1)当k₂时刻后V′_cmax(k₂)≥V′_cmax(k₂+1)时，V_cmax(k₂+1)＝V′_cmax(k₂+1)；

(2)当k₂时刻后V′_cmax(k₂)＜V′_cmax(k₂+1)，如果k₂时刻之后连续n个时刻V′_cmax(k₂+1)、V′_cmax(k₂+2)、...、V′_cmax(k₂+n)均大于V′_cmax(k₂)，则V_cmax(k₂+1)、V_cmax(k₂+2)、...、V_cmax(k₂+n)均与V′_cmax(k₂)相同，其中n为时间常数；如果满足V′_cmax(k₂+1)、V′_cmax(k₂+2)、…、V′_cmax(k₂+n)、…均大于V′_cmax(k₂)时，从k₂+n+1时刻开始，V_cmax计算如下：

即取k₂+n+i前m个时刻V′_cmax的均值为V_cmax(k₂+n+i)的值，其中m＜n；

当车辆停车高压下电后，V_cmax重置为V_cUL，再次上电后，初始最大蠕行车速为V_cUL。