一种新能源车辆的蠕行安全控制方法及车辆与流程

1.本发明涉及一种新能源车辆的蠕行安全控制方法及车辆，属于新能源整车控制领域，尤其涉及一种电动车辆的蠕行控制方法。


背景技术：

2.目前新能源车辆已经广泛用于公共交通出行领域，新能源车辆的道路安全保护技术也越来越受到人们的关注。为了能适应于拥堵的城市工况，车辆通常设有蠕行控制功能，即在不踩油门踏板的状态下，车辆可以保持某恒定车速行驶，其车速可以通过制动踏板的踩踏或放松来控制。虽然通过对驾驶员的安全培训可以在一定程度上降低蠕行事故发生的频率，但是随着现代智能交通的发展，从控制上主动识别驾驶员误操作和驾驶不规范在一定程度上可以避免蠕行安全事故的发生。
3.申请公布号为cn112046483a的中国发明专利公开了一种车辆行驶控制系统及其控制方法、车辆，该方案在车辆蠕行模式下检测车辆的滑移率，根据滑移率控制车辆驱动扭矩，保证车辆蠕行操稳，从而提高整车的安全控制，使车辆可以安全舒适地蠕行行驶。
4.申请公布号为cn111605412a的中国发明专利公开了一种纯电动汽车蠕行安全控制方法，整车检测各个车门的状态信号，只要有一个车门处于未关闭状态，则整车控制禁止蠕行扭矩输出。该方案通过识别驾驶员是否处于车内或驾驶员座位上，来作为车辆蠕行扭矩输出的控制条件，防止了驾驶员离开车辆后，车辆输出蠕行扭矩导致非预期行车。但是，该方案并没有考虑到当驾驶员返回车辆坐在驾驶员座位后，此时存在车门关闭信号，允许输出蠕行扭矩，若此时驾驶员仅上车关好了车门，但尚未做好驾驶准备，依然存在车辆发生预料外移动导致的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新能源车辆的蠕行安全控制方法及车辆，用于解决驾驶员返回车辆但未做好驾驶准备时，车辆突然输出蠕行扭矩进而行车存在安全隐患的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种新能源车辆的蠕行安全控制方法，整车处于蠕行模式时，控制器识别离座信号，若离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，控制车辆进入蠕行模式。
7.本发明的有益效果是：通过离座信号和油门踏板或制动踏板的开度来控制车辆进入或退出蠕行模式，避免了驾驶员处于离座状态而车辆继续蠕行行驶导致的安全风险。检测任一踏板的开度大于设定值且之后又小于设定开度是为了通过判断驾驶员是否踩下踏板后松开来确定驾驶员做好了驾驶准备，避免驾驶员未做好准备车辆就蠕行行驶造成的安全隐患。
8.进一步地，在上述新能源车辆的蠕行安全控制方法中，整车处于蠕行模式时，控制器还识别开门信号，若开门信号或离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到开门信号无效且离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，控制车辆进入蠕行模式。
9.此外还增加了通过开门信号控制车辆蠕行模式的方法，开门信号有效说明车辆车门打开，此时应当控制车辆退出蠕行模式或不允许车辆进入蠕行模式以避免车辆的蠕行行驶风险，保证驾驶员和道路行人的安全。
10.进一步地，在上述新能源车辆的蠕行安全控制方法中，当车辆处于蠕行模式且车辆处于滑动状态中时，控制器识别离座信号和开门信号，若离座信号或开门信号有效，则控制整车输出一个负的设定的蠕行扭矩直到整车车速小于设定速度，当整车车速小于设定速度时，对整车施加驻车制动。
11.当车辆处于蠕行模式并且处于行驶状态时，若检测到离座信号或者开门信号，此时不仅需要控制车辆退出蠕行模式，还应当及时控制车速使车辆安全停下，因此控制驱动电机输出与之前蠕行扭矩相反的扭矩，蠕行扭矩的控制得当，能够保证车辆安全停车的同时避免了整车突然制动导致的乘客前倾摔倒的风险。此外当车辆的车速小于设定速度时，还应当对车辆施加驻车制动以避免车辆再次行驶或在斜坡上滑行导致安全事故，增强了车辆蠕行过程的安全性。
12.进一步地，在上述新能源车辆的蠕行安全控制方法中，整车处于蠕行模式时，控制器还检测当前道路坡度，若当前道路坡度大于坡度设定值时，识别到离座信号有效和/或开门信号有效时，不退出蠕行模式。
13.车辆处于斜坡上且解除制动后，可能出现蠕行扭矩对车辆的驱动力和车辆重力在斜坡斜面方向相互抵消，从而导致虽然车辆处于蠕行模式但车辆停止的情况，此时若司机离开座椅或相关传感器失灵，会导致车辆失控滑下斜坡。检测车辆当前道路的坡度值就是为了确定车辆是否处于斜坡上，若在斜坡上则不退出蠕行模式以避免车辆从斜坡上滑下。
14.进一步地，在上述新能源车辆的蠕行安全控制方法中，退出蠕行模式之后，当控制器识别出离座信号无效和开门信号无效，同时未识别出油门踏板或制动踏板开度大于设定值，则通过仪表提示驾驶员，通过复踩制动踏板或油门踏板来恢复蠕行模式。
15.由于本发明进入蠕行模式的条件较多，除去离座信号和开门信号的检测外，还需要驾驶员复踩油门踏板或制动踏板，因此通过仪表提示驾驶员有助于驾驶员理解进入蠕行模式的条件，避免驾驶员不知道如何进入蠕行模式或者做出错误操作导致安全风险。
16.此外，本发明还提供了一种车辆，该车辆中的整车控制器采用了上述车辆蠕行安全控制方法，因此不再赘述。
附图说明
17.图1为本发明控制流程图；
18.图2为本发明仪表提示控制流程图；
19.图3为本发明车辆控制原理图。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
21.方法实施例：
22.图1为本发明控制流程图，整车处于蠕行模式时，带有蠕行功能的整车控制器通过设置在驾驶员座椅上的离座传感器识别离座信号，所述离座传感器具体可以采用压力传感器，将压力传感器标定为，当有人坐在座椅上时，压力传感器输出的大于一个压力设定值的数值作为作为离座信号无效；将压力传感器输出小于压力设定值的数值作为离座信号有效(即无人坐在座椅上)。若离座信号有效，说明驾驶员已经离开驾驶位置，为防止非预期行车，整车控制器控制车辆退出蠕行模式。此外整车控制器还可以通过设置在车门上的车门传感器识别开门信号(开门信号有效即车门处于打开状态)，若开门信号有效，说明驾驶员打开车门准备离车，整车控制器控制车辆退出蠕行模式。当车辆处于蠕行模式中，且输出蠕行扭矩，车辆蠕行前进时，若此时整车控制器检测到离座信号或开门信号有效，则控制车辆输出与蠕行方向相反的扭矩，对车辆施加电磁制动刹车制动；当车速小于0或近似为0时，整车控制器还对车辆施加驻车制动，使车辆处于安全状态。
23.车辆退出蠕行模式后，当整车控制器识别到离座信号和开门信号无效时，说明驾驶员回到车辆并坐于驾驶座位或回到车辆上，但考虑到若此时蠕行的其他条件都满足(例如驾驶员离座时车辆在前进挡，仅是因为离座信号有效才退出了蠕行模式)，则驾驶员刚刚坐下，车门关闭离座信号无效就会直接导致进入蠕行模式，输出蠕行扭矩，导致驾驶员在未做好驾驶准备车辆就蠕行前进，存在安全隐患。针对上述隐患，本发明还做出了如下复踩判断设计，在检测到离座信号和开门信号无效后，整车控制器还会再判断油门踏板或制动踏板的开度，若油门踏板的开度大于等于accped_set1或制动踏板的开度大于等于brake_set1，则整车控制器等待油门踏板的开度小于accped_set2且制动踏板的开度小于brake_set2后，说明驾驶员又踩下油门踏板或制动踏板并松开，可以认为驾驶员做好了驾驶准备，此时整车控制器控制车辆进入蠕行模式，当车辆进入前进挡时即输出蠕行扭矩，若已经在前进挡则可直接输出蠕行扭矩。
24.本领域技术人员应当明了，上述控制过程的目的是在重新检测到离座信号和开门信号无效后，判断驾驶员是否踩动过油门或刹车踏板，若踩动过则认为驾驶员做好了驾驶准备，且准备行车，此时输出蠕行车辆移动是在驾驶员的预期内的，驾驶员也有准备，能够随时踩下踏板，车辆处于可控范围内，因此保证了车辆的安全。因此，上述阈值accped_set1和brake_set1的含义在于判断驾驶员有意识的主动踩下对应踏板，其值可基于此设计；而accped_set2和brake_set2的目的是判断驾驶员在踩下对应踏板后又松开了该踏板，因此accped_set2和brake_set2可以考虑设置一个较小值或零，当然，accped_set1和accped_set2、brake_set1和brake_set2也可以设置为相等，即踩过一定开度阈值即认为车辆可以回到蠕行模式。
25.此外，本领域技术人员还应当明了，本发明所称的“进入/处于/恢复(包括但不限于)蠕行模式”的含义为，车辆具备输出蠕行扭矩的条件，并不代表已经输出了蠕行扭矩(车辆将要或已经开始移动蠕行)，车辆输出蠕行扭矩还应当满足现有技术中的蠕行条件，例如车辆打开on火且已经挂入前进挡；本发明所称的“退出蠕行模式”下，即使满足了现有技术
的蠕行条件，车辆也不会输出蠕行扭矩。
26.图2为本发明仪表提示控制流程图，整车从非蠕行模式转为蠕行模式的过程中，整车控制器需要依次检测车门信号、离座信号、油门踏板开度和制动踏板开度。若整车控制器识别车门信号有效，则向车辆仪表传输指令以在车辆仪表上显示车门标识，提示驾驶员进入蠕行模式需要关好车门，否则进行离座信号识别。若整车控制器识别离座信号有效，则向车辆仪表传输指令以在车辆仪表上显示离座标识，提示驾驶员进入蠕行模式需要坐在驾驶员座位上。车门信号与离座信号均无效后，整车控制器向车辆仪表传输指令以在车辆仪表上显示复踩标识，提示驾驶员复踩油门踏板或制动踏板才能恢复蠕行功能。对于驾驶员来讲，在关门坐好做好驾驶准备后，且车辆处于前进挡，驾驶员预期车辆应当输出蠕行扭矩并前行，而车辆由于未检测到复踩踏板并不会蠕行，可能会使驾驶员困惑，进而导致错误的操作或判断，例如以为车辆未处于on火而去重新操作钥匙或重新挂档，因此本发明进一步在仪表上对未进入蠕行模式的原因进行提醒，防止驾驶员不知道如何操作或做出错误操作。
27.此外，当车辆在斜坡上停车时，当驾驶员需要重新起步会首先解除驻车制动，若此时的坡度下蠕行扭矩刚好克服车辆重力延坡道向下的分力时，即蠕行扭矩和下滑分力相互抵消，导致车辆解除驻车制动后在坡道上处于静止或近似为静止。这种情况下如果按照本发明的控制策略，整车控制器在检测到离座信号有效后会控制车辆退出蠕行模式，此时若座位传感器失效，或者司机因分神离开座位，这样可能会造成失去蠕行扭矩，导致车辆失控滑下坡道。为了避免这种风险，本发明还包括如下策略，整车控制器检测车辆所处的坡度大于大于一个预设的坡度设定值时，此时识别到离座信号有效或开门信号有效时不退出蠕行模式。
28.车辆实施例：
29.如图3所示，本发明的车辆包括带有蠕行功能的整车控制器vcu和电机控制器mcu；vcu与制动踏板和驱动踏板(油门踏板)连接以获取踏板状态；vcu通过智能仪表模块相连以获得离座信号和开门信号；vcu还与档位面板连接以获取车辆档位信息；vcu还与mcu连接，vcu向mcu传输车辆当前工作模式、电机旋转方向和需求扭矩，mcu向vcu传输电机实际扭矩、电机实际工作模式、电机实际旋转方向和电机转速；vcu还与车辆仪表连接以在车辆仪表上显示未能进入蠕行模式的提示标识。
30.本实施例中带有蠕行功能的整车控制器采用的车辆蠕行控制方法已在方法实施例中介绍的足够清楚，此处不再赘述。

技术特征：
1.一种新能源车辆的蠕行安全控制方法，其特征在于，整车处于蠕行模式时，控制器识别离座信号，若离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，控制车辆进入蠕行模式。2.根据权利要求1所述的新能源车辆的蠕行安全控制方法，其特征在于，整车处于蠕行模式时，控制器还识别开门信号，若开门信号或离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到开门信号无效且离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，控制车辆进入蠕行模式。3.根据权利要求2所述的新能源车辆的蠕行安全控制方法，其特征在于，当车辆处于蠕行模式且车辆处于滑动状态中时，控制器识别离座信号和开门信号，若离座信号或开门信号有效，则控制整车输出一个负的设定的蠕行扭矩直到整车车速小于设定速度，当整车车速小于设定速度时，对整车施加驻车制动。4.根据权利要求3所述的新能源车辆的蠕行安全控制方法，其特征在于，整车处于蠕行模式时，控制器还检测当前道路坡度，若当前道路坡度大于坡度设定值时，识别到离座信号有效和/或开门信号有效时，不退出蠕行模式。5.根据权利要求2所述的新能源车辆的蠕行安全控制方法，其特征在于，退出蠕行模式之后，当控制器识别出离座信号无效和开门信号无效，同时未识别出油门踏板或制动踏板开度大于设定值，则通过仪表提示驾驶员，通过复踩制动踏板或油门踏板来恢复蠕行模式。6.一种车辆，包括控制器和与控制器连接的仪表、制动踏板、油门踏板、设置在车辆座椅上的离座传感器和设置在车门上的开门传感器，其特征在于，车辆处于蠕行模式时，控制器识别离座传感器的离座信号，若离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，车辆进入蠕行模式。7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，车辆处于蠕行模式时，控制器还识别开门传感器的开门信号，若开门信号有效，车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到开门信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，车辆进入蠕行模式。8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，当车辆处于蠕行模式且车辆处于滑动状态中时，控制器识别离座信号和开门信号，若离座信号或开门信号有效，则车辆输出与蠕行方向相反的扭矩直到车辆车速小于设定速度，当车辆车速小于设定速度时，车辆施加驻车制动。9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，车辆处于蠕行模式时，控制器还检测当前道路坡度，若当前道路坡度大于设定值，且识别到离座信号有效和/或开门信号有效时，车辆不退出蠕行模式。10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，退出蠕行模式之后，当控制器识别出离座信号无效和开门信号无效，同时未识别出油门踏板或制动踏板开度大于设定值，则控制车
辆显示复踩标识。

技术总结
本发明提供了一种新能源车辆的蠕行安全控制方法及车辆，属于新能源整车控制领域，尤其涉及一种电动车辆的蠕行控制方法。整车处于蠕行模式时，控制器识别离座信号和开门信号，若开门信号或离座信号有效，则控制器控制车辆退出蠕行模式；当控制器再次识别到开门信号无效且离座信号无效时，检测油门踏板或制动踏板开度；若检测到油门踏板或制动踏板中任一踏板的开度大于设定值，则等待油门踏板和制动踏板的开度均小于一个设定开度后，控制车辆进入蠕行模式。本发明避免了驾驶员处于离座状态或车门打开状态下时，车辆蠕行行驶导致的安全风险；检测踏板的开度大于设定值且之后又小于设定开度是为了避免驾驶员未做好准备车辆就蠕行行驶导致安全隐患。行行驶导致安全隐患。行行驶导致安全隐患。


技术研发人员：贾莉 孙中博 刘宗剑 黄琨 彭金雷 李世玉 郭建辉
受保护的技术使用者：宇通客车股份有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/7/4