电动汽车近距离跟车控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车控制领域，特别是涉及一种电动汽车近距离跟车控制方法。
【背景技术】
[0002]汽车自问世以来，其应用领域越来越广泛，已经成为衡量一个国家发达程度的重要标志。汽车在给我们带来快捷、舒适的同时，也伴随着石油资源的大量消耗、全球大气环境的日益污染。随着全球石油资源的日趋枯竭以及大气环境污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术的发展方向，而电动汽车由于具有高效节能、低排放或零排放优势的环保特性，正符合了汽车产业未来节能和减排的发展方向，因此受到世界各国的广泛重视，已成为国际节能环保汽车发展的主攻方向，许多国家都已经或开始投入大量人力和资金来开发电动汽车相关技术。
[0003]由于上下班高峰、景区停车场附近车流密集、车辆拥堵，节假日出行拥堵等种种客观社会原因的存在，要进一步实现电动汽车的广泛推广使用，使电动汽车本身具备安全可靠的近距离跟车控制功能是社会现实的需求。
[0004]现有电动汽车控制技术采用制动与加速由刹车踏板和油门踏板完全分开控制的方法，需要司机在刹车踏板和油门踏板之间来回踩踏才能实现对车辆的制动与加速操作；而当刹车踏板和油门踏板全部抬起时，通常会使电动汽车处于某一恒定的转矩给定值控制模式，以维持车辆以某个速度连续行驶。
[0005]近距离跟车的特点是车速低，车辆之间的距离小，车辆的速度变化、起步与停车操作十分频繁，因此在此条件下，需要司机在制动和加速之间频繁地来回操作车辆。
[0006]现有电动汽车控制技术采用的制动与加速由刹车踏板和油门踏板完全分开控制的方法，需要司机在刹车踏板和油门踏板之间来回踩踏才能实现对车辆的制动与加速操作，在近距离跟车的条件下，大大增加了司机实现制动与加速平衡的操作难度，因为司机在刹车踏板和油门踏板之间来回踩踏的过程中，是很难在短时间内找准实际需要的车速所对应的刹车踏板或油门踏板开度的。
[0007]且在近距离跟车的条件下，由于车辆之间的距离小，将十分容易导致与前车的追尾或与后车的相撞事故，因为司机在刹车踏板和油门踏板之间来回踩踏的过程中，是很难在短时间内找准实际需要的车速所对应的刹车踏板或油门踏板开度的，而车速的控制不当在近距离跟车条件下将十分容易导致与前车的追尾或与后车的相撞事故。
[0008]同时，现有电动汽车控制技术采用的当刹车踏板和油门踏板全部抬起时使电动汽车处于某一恒定的转矩给定值控制模式的方法，在大变化角度爬坡及近距离跟车条件下，将需要司机在刹车踏板和油门踏板之间来回踩踏才能实现对车辆的制动与加速操作，因为在大变化角度爬坡及近距离跟车条件下，如果仅使电动汽车处于某一恒定的转矩给定值控制模式而不踩油门踏板时，当遇到大角度坡道时，车辆的转矩动力将不足，车辆将会后溜，从而容易导致与后车的相撞事故；而如果需要司机在刹车踏板和油门踏板之间频繁地来回踩踏来实现对车辆的制动与加速操作，将会导致上述缺点的出现，同样是不太合理的。
【发明内容】
[0009]有鉴于此，需要提供一种使电动汽车难以在复杂路况条件下实现安全可靠的近距离跟车功能的电动汽车近距离跟车控制方法。
[0010]本发明采用以下的技术方案解决上述技术问题:
[0011]一种电动汽车近距离跟车控制方法，其包括以下步骤:
[0012]在电动汽车控制器内预存在近距离跟车模式下刹车踏板开度与驱动电机起始转矩给定值、机械刹车制动力关系曲线；以及多条电动汽车驱动电机转速N-转矩T关系曲线，令刹车踏板开度为S，同时S1<S2<S3<S4 ;
[0013]令SI?S2为电子油门特性起作用的刹车踏板开度范围，根据刹车踏板开度与驱动电机起始转矩给定值、机械刹车制动力关系曲线，从SI到S2，随着刹车踏板开度的逐渐增大，电动汽车驱动电机的起始转矩给定值逐渐减小；同时电动汽车驱动电机的实时转矩给定值按驱动电机转速N-转矩T关系曲线随转速升高而降低；
[0014]令S3?S4为机械刹车特性起作用的刹车踏板开度范围，根据刹车踏板开度与驱动电机起始转矩给定值、机械刹车制动力关系曲线，从S3到S4，随着刹车踏板开度的逐渐增大，电动汽车机械刹车产生的制动力逐渐增大。
[0015]本发明所述电动汽车近距离跟车控制方法，通过在近距离跟车模式下，使刹车踏板同时具有电子油门和机械刹车特性，在电子油门特性起作用下，电动汽车驱动电机的起始转矩给定值与刹车踏板开度的变化成反比；在机械刹车特性起作用下，电动汽车机械刹车产生的制动力与刹车踏板开度的变化成正比；以使电动汽车在复杂路况下，包括平地、下坡、上坡、凹凸路况，具备安全可靠的近距离跟车功能的方法，从而克服现有电动汽车控制技术由于操作繁杂与困难而导致的使电动汽车难以在复杂路况条件下实现安全可靠的近距离跟车功能的缺陷。
【附图说明】
[0016]图1是近距离跟车模式刹车踏板开度与电动汽车驱动电机起始转矩给定值、机械刹车制动力关系曲线示意图；
[0017]图2是在电动汽车控制器内预存的近距离跟车模式下不同刹车踏板开度值对应的电动汽车驱动电机实时转矩给定值T随实时转速N变化的关系曲线示意图；
[0018]图1中曲线I表示近距离跟车模式电动汽车驱动电机起始转矩给定曲线；
[0019]曲线2表示近距离跟车模式电动汽车机械刹车制动力作用曲线；
[0020]图1中横坐标SI?S2表示近距离跟车模式电动汽车电子油门特性起作用的刹车踏板开度范围；横坐标S3?S4表示近距离跟车模式电动汽车机械刹车特性起作用的刹车踏板开度范围；
[0021]图2中曲线I?5表示在电动汽车控制器内预存的近距离跟车模式下不同刹车踏板开度值对应的电动汽车驱动电机实时转矩给定值T随实时转速N变化的关系曲线；其中，曲线3表示电动汽车近距离跟车模式基准转矩转速关系曲线；
[0022]曲线9表示电动汽车在相应行车档位下承受设计的负载工况并达到不同稳速状态时驱动电机转矩与转速之间的平衡关系曲线。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]公共定义
[0025]I)电动汽车刹车踏板开度方向定义:刹车踏板处于全部抬起状态时对应的刹车踏板开度为0%，刹车踏板处于踩到底状态时对应的刹车踏板开度为100% ;刹车踏板开度进入机械刹车的作用范围时，刹车踏板开度越大，对应的行车制动力越大。
[0026]2)电动汽车油门踏板开度方向定义:油门踏板处于全部抬起状态时对应的油门踏板开度为0%，油门踏板处于踩到底状态时对应的油门踏板开度为100% ;油门踏板开度进入加减速的作用范围时，油门踏板开度越大，对应的驱动电机转矩设定值的绝对值越大。
[0027]3)电动汽车手刹状态定义:手刹处于全部放下状态时对应驻车制动器处于非制动状态，手刹处于全部拉起状态时对应驻车制动器处于全制动状态。
[0028]4)电动汽车驱动电机转速方向定义:为了对本发明所揭示的控制原理和方法进行普适性的阐述，在此定义:在前进档时，我们将车辆前进时对应的驱动电机转速方向定义为正向，而在倒车档时，我们将车辆后退时对应的驱动电机转速方向定义为正向。这样，无论车辆的换档机构本身有没有使车辆切换行驶方向的机械构件，也无论车辆是处于前进档还是倒车档，除了设置的具体控制参数的数值有不同之外，本发明所揭示的控制原理和方法都是适用的。
[0029]模式定义
[0030]I)零设定转矩模式:电动汽车驱动电机的转矩设定值被设为零时的模式称为零设定转矩模式。
[0031]2)机械刹车自动保持模式:电动汽车机械刹车处于自动制动状态的模式称为机械刹车自动保持模式。
[0032]3)缺省设定转矩模式:电动汽车驱动电机的转矩设定值按缺省的转矩给定曲线设置时的模式称为缺省设定转矩模式。
[0033]4)近距离跟车模式:电动汽车驱动电机的转速小于或等于某一指定值，如图1所示，电动汽车刹车踏板开度处于的[S1，S2]或[S3，S4]范围内，此时油门踏板处于全部抬起状态的模式称为近距离跟车模式。
[0034]5)前进档:电动汽车处于前进档状态。
[0035]6)倒车档:电动汽车处于倒车档状态。
[0036]模式激活条件
[0037]I)激活零设定转矩模式的条件:
[0038]电动汽车刹车踏板踩到底。