一种新能源车辆智慧节能和安全控制方法与流程

1.本发明涉及新能源车辆驱动控制技术领域，更为具体地说是指一种新能源车辆智慧节能和安全控制方法。


背景技术：

2.新能源车辆驱动扭矩控制直接关系车辆的节能与安全，由于司机驾驶技术的差异性较大，在实际驾驶过程中可能存在跟车距离过近以及急加速、急减速工况，导致车辆的运行能耗高以及个别车辆还存在一定行车安全隐患的问题。
3.为解决以上问题，申请号为201710787432.5中国发明专利提供了一种车辆节能控制方法、系统及车辆，通过采集车辆的速度和位置信息，判断车辆当前的工况区域，所述工况区域包括上坡路段和下坡路段，还采集了车辆油门开度、发动机扭矩百分比、电池健康度和电池荷电状态等，若分别满足上坡路段对应的设定值，则控制发电机降低其输出电压，若判断当前车辆处于下坡路段时，则控制发电机提高其输出电压。该发明主要是结合整车当前所处的工况区域，智能控制发电机的按需工作，达到节能的效果。又如申请号为201810435004.0中国发明专利提供了一种车辆节能系统及节能方法，通过数据采集模块实时采集行车数据，节能控制器按照预设节能类型判断规则确定行车信息对应的节能类型，人机交互则用于提醒驾驶员按照节能驾驶提示驾驶。再如申请号为202110492306.3的中国发明专利提供了一种车辆能耗的控制方法、装置、及电动车辆，通过检测车辆当前所处的路况信息，基于路况信息确定与路况信息对应的节能等级，然后基于节能等级对车辆的扭矩进行调整。
4.以上几个发明主要基于不同路况信息，来控制发电机的输出电压或对扭矩进行调整，以达到节能的目的。但不能实时检测与前车的距离以及考虑路面附着系数影响等，无法提高车辆行车安全性并达到一定的节能效果。


技术实现要素：

5.本发明提供一种新能源车辆智慧节能和安全控制方法，以克服现有新能源车辆对驱动扭矩控制不够周全，无法做到提高车辆行车安全性并达到一定节能效果等缺点。
6.本发明采用如下技术方案：一种新能源车辆智慧节能和安全控制方法，包括如下步骤：（1）、vcu通过can总线接收感知模块识别信号和方向盘转角信号，通过硬线信号检测制动信号、油门信号、档位信号，并获取车辆其它状态信息；（2）、进行路面附着系数识别，确定经过路面附着系数调整的预留距离碰撞时间阈值t1；（3）、判断功能生效条件，具体包括：距离碰撞时间小于预留距离碰撞时间阈值t1并持续若干时间、司机未踩大油门且油门开度小于设定阈值并持续若干时间、感知模块信号未发生突变、车速大于设定阈值并持续若干时间、功能退出持续若干时间、车辆处于正常
行车模式且整车无故障、非转弯工况；（4）、若车辆满足步骤（3）所有条件，则功能生效，由整车控制器vcu控制虚拟油门开度限制值从当前实际油门开度值以设定的变化率开始持续减小且设定下限阈值，虚拟油门开度限制值再与当前实际油门开度取小；（5）、判断功能退出条件，具体包括：距离碰撞时间大于预留距离碰撞时间阈值t2并持续若干时间、司机深踩油门大于设定阈值并持续若干时间或司机深踩制动踏板大于设定阈值并持续若干时间、感知模块信号发生突变、车速小于设定阈值并持续若干时间、车辆处于非正常行车模式或存在整车故障、车辆处于转弯工况；（6）、若车辆满足步骤（5）任一条件，则功能退出，由整车控制器vcu控制虚拟油门开度限制以设定的变化率快速恢复为当前实际油门开度值。
7.一较佳实施例中，上述感知模块识别信号包括本车与前车的相对车速、相对距离以及距离碰撞时间，其它状态信息包括本车车速及行车模式。
8.一较佳实施例中，上述预留距离碰撞时间阈值的计算方法，是通过本车制动距离估算值和前车制动距离估算值之差除以本车与前车的相对速度，同时预留一定的时间余量。
9.一较佳实施例中，上述步骤（2）中路面附着系数是根据车辆轮胎动力学模型和非线性估计方法进行识别；所述预留距离碰撞时间阈值需根据路面附着系数的不同进行适当地调整；所述预留距离碰撞时间阈值乘以所述路面附着系数除以正常路面附着系数标定值，作为最终的预留距离碰撞时间阈值t1。
10.一较佳实施例中，上述预留距离碰撞时间阈值t2为预留距离碰撞时间阈值t1与设定时间余量之和。
11.一较佳实施例中，上述感知模块信号未发生突变，是指本车与前车的相对距离变化速率小于设定阈值并持续若干时间且方向为靠近，相对车速变化速率小于设定阈值并持续若干时间。
12.一较佳实施例中，上述感知模块信号发生突变，是指本车与前车的相对距离变化速率大于设定阈值并持续若干时间，或相对车速变化速率大于设定阈值并持续若干时间。
13.由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明通过判断司机对油门踏板、制动踏板、方向盘等操作，结合感知模块识别的相对车速、相对距离、距离碰撞时间等信息以及当前车辆的状态和路面附着系数的识别，采用适用不同本车车速和不同相对车速下的预留距离碰撞时间阈值计算方法，以及油门限制和恢复平滑控制并设计安全阈值的控制方法，结合其它可靠性安全性条件进行综合判断和驱动扭矩自适应控制，能够有效提高车辆行车安全性并达到一定的节能效果。
附图说明
14.图1为本发明实施例的流程图。
15.图2为本发明功能退出条件框图。
具体实施方式
16.下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许
多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
17.本发明涉及一种新能源车辆智慧节能和安全控制方法，通过判断司机对油门踏板、制动踏板、方向盘的操作，结合感知模块识别的相对车速、相对距离、距离碰撞时间等信息以及当前车辆的状态和路面附着系数的识别，进行综合判断和驱动扭矩自适应控制，具体步骤如下：一、整车控制器vcu通过can总线接收感知模块识别的本车与前车的相对车速、相对距离、距离碰撞时间，接收方向盘转角传感器发送的方向盘转角信号，通过硬线信号检测制动开关信号、制动踏板开度信号、油门踏板开度信号、档位信号，获取本车车速、行车模式等状态信息。
18.二、进行路面附着系数识别，确定经过路面附着系数调整的预留距离碰撞时间阈值t1。
19.上述路面附着系数的识别根据车辆轮胎动力学模型和非线性估计方法。上述预留距离碰撞时间阈值的计算方法，是通过本车制动距离估算值和前车制动距离估算值之差除以本车与前车的相对速度，同时预留一定时间余量。
20.预留距离碰撞时间阈值需根据路面附着系数的不同进行适当地调整。具体地，本发明实施例中的预留距离碰撞时间阈值t1，是由预留距离碰撞时间阈值乘以路面附着系数除以正常路面附着系数标定值计算得到。
21.三、判断功能生效条件。功能生效条件具体包括：（1）距离碰撞时间小于预留距离碰撞时间阈值t1并持续一定时间，距离碰撞时间为本车与前车的相对距离除以本车与前车的相对速度。
22.（2）司机未踩制动踏板，同时司机未踩大油门，油门开度小于设定阈值并持续一定时间。
23.（3）感知模块信号未发生突变，相对距离变化速率小于设定阈值并持续一定时间且方向为靠近，相对车速变化速率小于设定阈值并持续一定时间。
24.（4）车速大于设定阈值并持续一定时间。
25.（5）为避免频繁触发，功能退出后要延时一定时间才能再次进入。
26.（6）车辆处于正常行车模式且整车无故障。
27.（7）为了避免转弯工况下感知模块误识别导致功能非预期生效，设定非转弯工况下才能生效；同时，车辆处于正常行车模式，整车无故障。
28.四、车辆满足步骤三所有条件，则功能生效，由整车控制器vcu控制虚拟油门开度限制值从当前实际油门开度值以设定的变化率开始持续减小且设定下限阈值，虚拟油门开度限制值再与当前实际油门开度取小。
29.若车辆无法满足步骤三的所有条件，则重复进行步骤二及步骤三。
30.五、判断功能退出条件。功能退出条件具体包括：（1）距离碰撞时间大于预留距离碰撞时间阈值t2并持续一定时间，预留距离碰撞时间阈值t2为预留距离碰撞时间阈值t1与设定时间余量的和。
31.（2）司机深踩油门大于设定阈值并持续一定时间，或司机深踩制动踏板大于设定阈值并持续一定时间。
32.（3）感知模块信号发生突变，相对距离变化速率大于设定阈值并持续一定时间，或相对车速变化速率大于设定阈值并持续一定时间。
33.（4）车速小于设定阈值并持续一定时间。
34.（5）车辆处于非正常行车模式或存在整车故障。
35.（6）车辆处于转弯工况。
36.六、若车辆满足步骤（5）任一条件，则功能退出，由整车控制器vcu控制虚拟油门开度限制以设定的变化率快速恢复为当前实际油门开度值。若所有条件均未满足，则继续保持功能生效。
37.以上各步骤中提及的一定时间，可以根据实际情况设定，例如：在计算预留距离碰撞时间阈值时，预留一定时间余量，该一定时间可以为0.5-1s。而其他持续一定时间，可以设定为0.5-2s等。
38.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。