电动汽车限速控制策略及Simulink建模方法
文摘
2024-08-28 21:54
湖北
摘要
某电动汽车，锁车模式下的限速策略及Simulink建模方法介绍，此方法同样可以适用于其他限速模式的使用，希望可以对相关技术人员提供一些参考和帮助。限速控制策略
在触发接收TBOX锁车指令、TBOX防拆或TBOX更换车辆锁车后，VCU控制车辆进入锁车模式，VCU执行限速10km/h策略。限速模块架构
1、输入信号为当前允许输出最大扭矩、需求扭矩系数、档位信号；输出信号为输出需求扭矩；控制逻辑由当前允许输出最大扭矩*输出需求扭矩系数*档位信号乘积获得，然后对处理获得的需求扭矩进行扭矩上升及下降斜率限制，然后进行制动优先策略限制，制动信号有效时，输出需求扭矩为0，最后对限制扭矩斜率上升及下降的扭矩进行滤波处理后输出给MCU执行。![]()
2、输入信号中当前允许输出最大扭矩由MCU计算发送出的当前允许输出最大扭矩，当前驾驶模式（正常、节能、运动）限制的最高功率计算得出的允许输出最大扭矩，当前故障状态限功计算得出的允许输出最大扭矩值中取最小值。3、输入信号中需求扭矩系数由加速踏板开度值及当前车速作为输入项，以需求扭矩系数为输出项，计算需求扭矩系数的策略中分为三个因素，根据车辆加速度判定的系数1，根据加速踏板开度及当前车速判定的系数2，根据限制车速10km/h判定的系数3，最终输出系数由这3个系数的乘积得到。![]()
限速控制模块建模说明
1、输入信号当前允许输出最大扭矩、油门踏板开度信号、当前车速、及档位信号由整车模型中输入信号中获取的CAN信号或硬线信号经滤波处理、转换计算、条件判定等得到，其中档位信号为D挡及N挡时，输出系数为1，档位信号为R挡时，输出系数为-1。2、输入信号中需求扭矩系数计算模块，根据车辆加速度判定的系数1，采集当前车速信号，通过车速变化值积分获得车速变化平均速率，然后根据变化速率进行系数设定，随着车速变化平均速率升高，降低根据车辆加速度判定的系数1。![]()
3、输入信号中需求扭矩系数计算模块，根据车辆加速度判定的系数2，采集当前车速及油门踏板开度值，根据在车速不变的情况下，随油门踏板开度值增大，系数增大，在油门踏板开度值不变的情况下，随车速增加，系数减小，当车速大于11km/h后，发送系数为0的原则，调整响应的系数（为什么不是大于10km/h就发送系数为0，因为如果大于10km/h就发系数为0 会导致车速达不到10km/h，维持最高车速10km/h需要一个扭矩）。![]()
4、输入信号中需求扭矩系数计算模块，根据车辆加速度判定的系数3，根据当前车速，若当前车速小于5km/h，系数3为1，若当前车速大于5km/h，开始执行系数3限速策略，即由1/[限制车速*系数（1.04可标定）-5]*[限制车速*系数（1.04可标定）-当前车速]，当车速再次小于4km/h时，系数3为1。通过此限制，可实现在车速大于5km/h随车速增加快速降低扭矩，避免车速快速增加出现超调，车速突然冲出去的驾驶感受。![]()
5、输出信号斜率限制建模，由于锁车情况限速车速较低，为了避免大油门加速时，扭矩上升速率过快，导致车速快速增加超过限制车速，对前边计算的扭矩进行扭矩上升及下降速率控制，D挡时，扭矩上升速率进行限制，扭矩下降速率不限制，以便在将要到达限制车速时扭矩快速降低，R当时刚好相反。![]()
总结
通过以上控制策略及建模思路可实现锁车模式下平稳限速至10km/h，且最大扭矩不受限，可以保证在坡道等条件下可以低速行车，保证行车安全。以上限速控制策略及建模思路同样使用于不同模式下限速模块的搭建，如正常行车最高车速限制，倒挡最高车速限制，节能模式，跛行模式等。
