[发明专利]一种汽车电驱系统零转速控制方法

权利要求书

1.一种汽车电驱系统零转速控制方法，其特征在于：包括用于实现整车坡道辅助功能和AutoHold功能的静态零转速功能控制策略，所述静态零转速功能控制策略包括如下步骤：

步骤1：判断进入条件是否满足；

步骤2：在满足进入条件后，进入静态零转速功能控制步骤，对整车进行控制；

其中判断进入条件包括响应VCU请求进入条件、MCU自主进入条件，用于实现被动进入和自主进入静态零转速功能；

响应VCU请求进入条件包括：

1）VCU 请求静态零转速功能使能；

2）电机转速绝对值小于设定转速；

3）电驱动系统无故障；

以上三个条件均满足时，MCU进入静态零转速功能；

MCU自主进入条件包括：

1）VCU 允许进入零转速功能标志位使能，静态零转速功能标志位禁止使能；

2）档位在 D/R 档；

3）车完全停止时间大于设定时间阈值；

4）电机转速绝对值小于设定的转速值；

5）以下条件满足其一：

①档位为D档时电机转速存在小于 -20rpm 的下降沿；

②档位为R档时电机转速存在大于20rpm 的上升沿；

③档位为D档时电机转速小于-10rpm 持续设定时间；

④档位为R档时电机转速大于10rpm 持续设定时间；

6）电驱系统无故障；

当以上六个条件全部满足时，MCU自主判断进入静态零转速功能；

在响应VCU请求进入条件满足后，MCU进入静态零转速功能，进行PI调节，使得车辆维持零转速，反馈静态零转速功能状态，并判断是否满足退出静态零转速功能，在满足退出静态零转速功能条件后，MCU退出静态零转速功能并快速响应VCU请求的扭矩；

MCU自主进入条件满足后进入静态零转速功能，在进入该功能后包括如下步骤：

（1）VCU发送静态零转速功能使能信号、预加载转矩、坡度信号、刹车信号至MCU中；

（2）MCU判断刹车是否松开；

（3）当刹车松开后MCU按照100%的预加载扭矩值进行加载，并反馈静态零转速功能状态，然后进入转速环调节；当刹车未松开，则MCU预加载k*预加载扭矩值，并实时判断MCU预加载条件是否满足，当预加载条件满足后，MCU加载到100%的预加载扭矩值，加载时间为T1，并在该扭矩下维持稳定T2时间；计时满足后将该扭矩值作为转速环初始值进行PI调节，使车辆维持零转速；

（4）进入转速换对车辆进行PI调节时实时监控MCU是否满足换相条件，若是，则MCU发送HAC_FAULT标志位，3s后执行换相动作；若否则继续进行PI调节；

（5）执行换相动作后，进入退出静态零转速功能条件判断步骤，并根据条件判断是否退出静态零转速功能；

预加载条件包括：

（1）刹车松开；

（2）以下条件满足其中之一：

①档位为 D档时电机转速存在小于 -20rpm 的下降沿；

②档位为 R档时电机转速存在大于 20rpm 的上升沿；

③档位为 D档时电机转速小于 -10rpm 且持续设定时间；

④档位为 R档时电机转速大于10rpm且持续设定时间；

满足条件（1）或（2），MCU从 20 %预加载扭矩加载到 100 %预加载扭矩值；

换相条件包括：

1）驻坡转矩大于等于110Nm持续设定时间T1；

2）驻坡扭矩大于90Nm且小于110Nm持续设定时间T2 ；

3）驻坡扭矩大于等于70Nm 且小于 90Nm 持续设定时间T3；

4）驻坡扭矩大于 50Nm 且小于 70Nm 持续设定时间T4；

5）电机温度大于设定温度值；

6）控制器温度大于设定温度值；

7）在驻坡过程中发生故障；

在以上条件任一满足要求时，发送HAC-FAULT标志位并延迟一段时间后执行换相动作；

静态零转速退出条件包括：

1）VCU 允许进入零转速标志位为0；

2）电机转速大于静态零转速退出设定转速阈值；

3）电驱动系统发生故障；

4）以下条件任一满足：

①若 VCU 前一时刻未请求进入静态零转速功能，MCU 满足条件后自主进入静态零转速功能后连续设定时间未接收到 VCU 静态零转速功能使能信号后退出静态零转速功；

②若 VCU 请求退出静态零转速功能，静态零转速功能标志位由上一时刻的使能跳转到禁止使能；

以上条件1）、2）、3）、4）任一满足条件后，退出静态零转速功能；

测试零转速功能的方法包括：

坡道辅助功能：

开启整车坡道辅助功能开关，分别在不同的坡道上测试如下工况：

1）D档车头朝上，快速松开刹车，观察车辆状态；

2）D档车头朝上，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

3）R档车头朝下，快速松开刹车，观察车辆状态；

4）R档车头朝下，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

自动驻车系统AutoHold功能：

开启整车AutoHold功能开关，分别在不同的坡道上测试如下工况：

1）平地上，分别在D档和R档下松开刹车；

2）D档车头朝上，快速松开刹车，观察车辆状态；

3）D档车头朝上，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

4）D档车头朝下，快速松开刹车，观察车辆状态；

5）D档车头朝下，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

6）R档车头朝下，快速松开刹车，观察车辆状态；

7）R档车头朝下，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

8）R档车头朝上，快速松开刹车，观察车辆状态；

9）R档车头朝上，慢慢松开刹车，让车辆缓慢溜车，观察车辆状态；

所述控制方法还包括用于实现整车电子踏板Epedal 功能的动态零转速功能控制策略，所述动态零转速功能控制策略包括如下步骤：

（1）VCU发出动态零转速使能信号至MCU；

（2）MCU进入动态零转速功能条件判断；

（3）在满足动态零转速功能条件后进入动态零转速功能对整车进行控制；

（4）MCU实时判断退出动态零转速功能条件，当满足条件时退出动态零转速功能；在退出后，MCU正常响应VCU的转矩请求；

其中MCU进入动态零转速功能条件包括：VCU 发送的动态零转速功能使能、电机转速绝对值小于零转速状态下设定的转速阈值、电驱动系统无故障，当三者均满足时，判断进入动态零转速功能；

MCU退出动态零转速功能的条件包括VCU请求的动态零转速功能禁止使能、电机转速绝对值大于零转速状态下设定的退出时的转速阈值、电驱动系统发生故障，在任一条件满足后，判断退出动态零转速功能；

所述控制方法还包括用于实现整车在自动泊车、遥控泊车时平稳停车的零转速模式控制策略，所述零转速模式控制策略包括：VCU发出零转速模式和转速指令至MCU，MCU响应转速模式和转速命令直至接收到VCU发来的请求退出零转速模式的指令后退出零转速模式，退出零转速模式后，MCU根据接收到的转矩值响应转矩请求；

零转速模式下根据VCU的控制随时进入转速模式，只需要VCU发出控制指令即可进入；其功能测试方法包括：

10km/h以下，D档或R档下，测试不同车速的停车状态；

1）进入自动驾驶模式，上位机模拟发送车速或转速请求，车辆达到目标车速后；上位机请求更高车速或更低车速，观察车辆运行状态；

2）进入自动驾驶模式，在不同的车速或转速下，请求0rpm命令，观察车辆停车效果。