[发明专利]一种分布式驱动越野车辆的坡道低速工况行驶控制方法

说明书

本发明提供一种分布式驱动越野车辆的坡道低速工况行驶控制方法，以车身姿态运动学量测系统实时输出信号为基础，结合车辆档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、实时车速信号和各轮实时转速，对驾驶员的驾驶意图进行判断；在车辆在坡道低速工况的行驶过程中，通过温度传感器监控轮毂电机及电机控制器的实时温度，当实时温度超过预设的安全限值时，在车辆仪表上进行提示，同时推出自动控制模式；自动控制模式包括半主动坡道驻车控制策略、防溜坡起步控制策略和缓速下坡控制策略，在对应的驾驶意图下启动。本发明利用精确的电机转矩控制快速响应驾驶员意图，实现坡道低速工况行驶控制的功能。

技术领域

本发明属于轮毂电机分布式驱动汽车控制技术领域，具体涉及一种分布式驱动越野车辆的坡道低速工况行驶控制方法。

背景技术

现有的关于电动汽车的坡道低速工况行驶控制方法主要集中在以下三个方面。在坡道驻车功能的实现方面，主要是基于电机转速的控制模式，通过控制驱动电机转速实现坡道驻车；但基于转速控制的控制策略，在坡道驻车过程中容易出现电机力矩无法主动限制、频繁出现轮毂电机堵转等问题。在坡道起步功能的实现方面，主要是基于电机转矩的控制模式，比如基于反馈闭环的起步控制器、基于轮毂电机驱动系统的防溜坡控制器等等，但这类控制策略往往采用过于复杂的力矩调节算法，影响了电机在防溜坡起步过程中的响应性。在缓速下坡功能的实现方面，现有的控制车辆缓速下坡的方法主要是通过行驶车速和行驶加速度计算出目标车速与制动力矩进行车速控制，但这类方法计算出的较理想的线性目标车速对非线性车辆行驶环境的适应性较差，不能按照驾驶员的意图进行主动调节。因此，既要保证坡道低速行驶工况的行驶舒适性，同时考虑以电驱动系统在较低转速下的工作效率与温升控制作为约束，在保证电驱动系统可靠性的前提下充分发挥其响应快速、精确的优点。目前在驾驶员意图识别、自适应坡道驻车、驾驶员操纵的简化、车辆加速度波动控制、下坡速度的工况适应性等方面关注较少。与传统集中式驱动车辆相比，采用轮毂电机的分布式驱动车辆可以对轮毂电机的转速、转矩进行精确控制，进而实现对车辆速度、加速度更加精确的控制。由此可以快速响应驾驶员意图，同时可以减小行驶过程的冲击度并提高驾驶平顺性。因此，轮毂电机分布式驱动系统在坡道低速工况行驶控制方面有很大的研究空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种分布式驱动越野车辆的坡道低速工况行驶控制方法，能够实现坡道低速工况行驶控制的功能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种分布式驱动越野车辆的坡道低速工况行驶控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、驾驶员意图判断：以车身姿态运动学量测系统实时输出信号为基础，结合车辆档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、实时车速信号和各轮实时转速，对驾驶员的驾驶意图进行判断；

S2、基于温度传感器的坡道低速工况车辆行驶控制的安全限制：在车辆在坡道低速工况的行驶过程中，通过温度传感器监控轮毂电机及电机控制器的实时温度，当实时温度超过预设的安全限值时，在车辆仪表上进行提示，同时推出自动控制模式；自动控制模式包括半主动坡道驻车控制策略、防溜坡起步控制策略和缓速下坡控制策略，在对应的驾驶意图下启动；

S3、半主动坡道驻车控制策略：当判断驾驶员有坡道驻车意图时，执行半主动坡道驻车控制策略；

3.1、当驾驶员逐渐开始放开制动踏板到制动踏板完全放开，即驾驶员对制动踏板的半联动操作过程，整个半联动操作过程中对液压制动力和电制动力进行综合协调控制；以电机的实时转速与期望转速的误差值为控制目标，利用模糊PID控制器实时调整轮毂电机制动力矩，并结合车身姿态量测装置反馈的道路坡度θ和车厢侧倾角φ，根据轮荷的估计结果将整车控制器发送至各个轮毂电机控制器的力矩指令进行实时分配；直至整车控制器采集的车辆制动踏板实时开度信号为0，保持建立的驻坡力矩；