張曉　楊凌云　楊志超　張妮

【摘? 要】為滿(mǎn)足市場(chǎng)新能源商用車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的需求，保證整車(chē)在不同載荷和路況的運(yùn)行情況及駕駛感受能夠得到市場(chǎng)客戶(hù)的認(rèn)可，研究整車(chē)開(kāi)發(fā)駕駛模式切換功能、駕駛模式切換條件及控制方法，提升整車(chē)產(chǎn)品市場(chǎng)認(rèn)可度和競(jìng)爭(zhēng)力。

【關(guān)鍵詞】新能源商用車(chē)；駕駛模式；動(dòng)力性；經(jīng)濟(jì)性；舒適性

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號(hào)：1003-8639（ 2023 ）06-0040-03

Research on Driving Mode Control of New Energy Commercial Vehicles

ZHANG Xiao，YANG Ling-yun，YANG Zhi-chao，ZHANG Ni

（Dayun Automobile Co.，Ltd.，Yuncheng 044000，China）

【Abstract】In order to meet the needs of the dynamic property，economy and comfort of new energy commercial vehicles in the market，and to ensure that the operation and driving experience of the vehicle under different loads and road conditions can be recognized by market customers，the driving mode switching function is developed，and the driving mode switching conditions and control methods is studied to improve the market recognition and competitiveness of the product.

【Key words】new energy commercial vehicle；driving mode；dynamic property；cconomy；comfort

一般駕駛市場(chǎng)上較高端的乘用車(chē)駕駛員能夠根據(jù)車(chē)輛的行駛路況調(diào)整車(chē)輛動(dòng)力輸出，進(jìn)而選擇合適的動(dòng)力性和舒適性的駕駛模式。那么，新能源商用車(chē)在保證整車(chē)動(dòng)力需求的情況下，怎么滿(mǎn)足駕駛員在不同載重及工況下的經(jīng)濟(jì)性和舒適性需求呢？這是本文要研究的方向。

1? 新能源商用車(chē)的應(yīng)用場(chǎng)景

近幾年在國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的大力支持和推廣下，新能源商用車(chē)市場(chǎng)需求也逐步增長(zhǎng)起來(lái)，由于受自身續(xù)駛里程及充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善的影響，新能源商用車(chē)還無(wú)法滿(mǎn)足干線物流的應(yīng)用場(chǎng)景需求，但憑借既環(huán)保又節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，短途運(yùn)輸場(chǎng)景（如礦區(qū)、鋼廠、物流園區(qū)貨物倒轉(zhuǎn)）深受市場(chǎng)客戶(hù)的青睞。

短途場(chǎng)景中多為倒轉(zhuǎn)運(yùn)輸，整車(chē)“空去滿(mǎn)回”或“滿(mǎn)去空回”，在封閉的廠區(qū)、礦區(qū)內(nèi)還可能出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。

2? 駕駛模式簡(jiǎn)介

隨著新能源商用車(chē)市場(chǎng)需求量急劇上升，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也隨之激烈，要使產(chǎn)品在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，必須從客戶(hù)核心需求出發(fā)來(lái)提升產(chǎn)品，在保證整車(chē)動(dòng)力的前提下，提高駕駛舒適性，降低行駛能耗，節(jié)約客戶(hù)的運(yùn)營(yíng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合整車(chē)運(yùn)行的不同工況和負(fù)載，在新能源商用車(chē)上實(shí)現(xiàn)駕駛模式切換功能，保證整車(chē)的動(dòng)力性，優(yōu)化整車(chē)能耗，提升駕駛舒適性。

整車(chē)駕駛模式分為：ECO、NORMAL、SPORT這3種模式。其中，EOC為經(jīng)濟(jì)模式，一般適用于整車(chē)空載或整備質(zhì)量較輕，工況平坦，不需要較大的動(dòng)力輸出；NORMAL為普通模式，一般適用于整車(chē)標(biāo)載，工況平坦，動(dòng)力需求在電機(jī)的額定功率附近；SPORT為動(dòng)力模式。駕駛員根據(jù)整車(chē)運(yùn)行工況，選擇不同的駕駛模式，不同的駕駛模式下，相同的油門(mén)踏板開(kāi)度對(duì)應(yīng)的電機(jī)輸出扭矩不同。

3? 駕駛模式控制方案

3.1? 整車(chē)控制需求

保證整車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性是駕駛模式控制的關(guān)鍵，所以在各駕駛模式下，動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力輸出需滿(mǎn)足當(dāng)前載荷的需求。扭矩輸出時(shí)，需進(jìn)行精確的濾波和平滑處理，模式切換過(guò)程中，當(dāng)前扭矩輸出不會(huì)存在波動(dòng)的現(xiàn)象，且在動(dòng)力電池當(dāng)前電量不足的情況下，要進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整駕駛模式的切換，不能影響車(chē)輛的正常運(yùn)營(yíng)。整車(chē)控制需求闡述如下。

1）不同運(yùn)行工況下，對(duì)應(yīng)不同的需求驅(qū)動(dòng)扭矩，需保證整車(chē)動(dòng)力，提升用戶(hù)的駕駛體驗(yàn)。

2）需減少軟件處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)查詢(xún)，提高運(yùn)算速率，并保證扭矩輸出的平滑性。

3）防止數(shù)據(jù)輸出發(fā)生突變，解決在不同模式切換過(guò)程中的扭矩突變問(wèn)題，保證扭矩輸出平穩(wěn)。

4）結(jié)合動(dòng)力電池剩余電量，適應(yīng)性調(diào)整最大輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩，保證整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性。

3.2? 控制架構(gòu)

整車(chē)控制器VCU的駕駛模式識(shí)別模塊采集KEY信號(hào)識(shí)別車(chē)輛當(dāng)前的點(diǎn)火狀態(tài)、駕駛模式切換開(kāi)關(guān)輸入駕駛模式請(qǐng)求信息、動(dòng)力電池的BMS發(fā)送的當(dāng)前SOC值，最終確定當(dāng)前的駕駛模式，并輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)扭矩給電機(jī)控制器MCU，組合儀表IC進(jìn)行駕駛模式顯示。駕駛模式識(shí)別功能框圖見(jiàn)圖1。

3.3? 控制方案

3.3.1? 駕駛模式切換策略

設(shè)定整車(chē)初始狀態(tài)默認(rèn)為NORMAL模式，整車(chē)處于電源ON模式。

1）NORMAL模式至ECO模式的轉(zhuǎn)換條件為：ECO按鍵被按下或電池SOC電量≤某一定值（一般為18%～20%）。

2）ECO模式至NORMAL模式的轉(zhuǎn)換：①當(dāng)電池SOC電量≤某一定值（一般為18%～20%）進(jìn)入ECO模式；②當(dāng)電池SOC電量≥某一定值（21%～25%）時(shí)，恢復(fù)到NORMAL模式；③ NORMAL按鍵被按下，會(huì)變成NORMAL模式。

3）NORMAL模式至SPORT模式的轉(zhuǎn)換：SPORT按鍵被按下；SPORT模式至NORMAL模式的轉(zhuǎn)換：NORMAL按鍵被按下。

4）SPORT模式至ECO模式的轉(zhuǎn)換：ECO按鍵被按下或SOC≤某一定值。而ECO模式至SPORT模式的轉(zhuǎn)換：①當(dāng)SOC≤某一定值進(jìn)入ECO模式，當(dāng)SOC≥某一定值時(shí)，重新恢復(fù)到SPORT模式；②SPORT按鍵被按下，則變成SPORT模式。

駕駛模式切換邏輯圖見(jiàn)圖2。

3.3.2? 駕駛模式切換驅(qū)動(dòng)控制

在實(shí)施方式中，設(shè)定加速踏板開(kāi)度百分比（用x表示）與驅(qū)動(dòng)力矩系數(shù)百分比（用y表示）之間的關(guān)系可通過(guò)如下函數(shù)來(lái)表示：①ECO模式一般選用y=ax²；②NORMAL模式一般選用y=ax；③SPORT模式一般選用y=log10（ax）。

說(shuō)明：式中的系數(shù)a基準(zhǔn)值為1，a的取值越大，曲線斜率越大，具體取值需根據(jù)實(shí)際標(biāo)定的路況進(jìn)行調(diào)整，最大取值不超過(guò)3。

1）在實(shí)施方式中 ECO模式下，采用單獨(dú)的加速踏板MAP。濾波算法：

2）在本實(shí)施方式NORMAL模式下，采用單獨(dú)的油門(mén)踏板MAP。濾波算法同公式（1）。

駕駛模式切換開(kāi)關(guān)未按下，VCU默認(rèn)駕駛模式狀態(tài)為NORMAL。NORMAL模式下驅(qū)動(dòng)力矩系數(shù)MAP見(jiàn)電動(dòng)輕卡NORMAL模式驅(qū)動(dòng)系數(shù)表（表3）和電動(dòng)重卡NORMAL模式驅(qū)動(dòng)系數(shù)表（表4）。

3）在本實(shí)施方式中SPORT模式下，采用單獨(dú)的油門(mén)踏板MAP。濾波算法同公式（1）。SPORT模式力矩系數(shù)MAP見(jiàn)電動(dòng)輕卡SPORT模式驅(qū)動(dòng)系數(shù)表（表5）和電動(dòng)重卡SPORT模式驅(qū)動(dòng)系數(shù)表（表6）。

以上方案中，在不同駕駛模式下的驅(qū)動(dòng)系數(shù)表中未體現(xiàn)的區(qū)間采用線性差值法進(jìn)行計(jì)算。

4? 結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性是整車(chē)的重要指標(biāo)，只有不斷創(chuàng)新、優(yōu)化每種駕駛模式的算法、技術(shù)參數(shù)和切換邏輯，才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)驗(yàn)證，最終形成了駕駛模式劃分及具體切換邏輯，具備以下優(yōu)勢(shì)。

1）根據(jù)不同的行駛路況合理選擇相應(yīng)的駕駛模式，提升舒適的駕駛感受。

2）駕駛模式的切換充分考慮動(dòng)力電池電量，實(shí)現(xiàn)最大化的環(huán)保節(jié)能。

3）體現(xiàn)駕駛模式記憶功能，能夠存儲(chǔ)駕駛員下電前最后一次使用的駕駛模式。

4）不同駕駛模式擁有不同的驅(qū)動(dòng)力矩系數(shù)MAP，未覆蓋的參數(shù)范圍采用線性差值計(jì)算，減少控制器處理的負(fù)擔(dān)，提升運(yùn)算速率，使數(shù)據(jù)采集既高效又平順。

5）不同駕駛模式下結(jié)合特定的扭矩輸出濾波時(shí)間和濾波算法，在扭矩輸出控制時(shí)，進(jìn)行濾波控制和平滑控制，提升駕乘的舒適感，亦能保證傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命。

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（編輯? 凌? 波）