单踏板(One Pedal)功能测评

2019-06-19 12:24:16·  来源:中国汽研新能源汽车测试评价  
 
本文结合中国汽研对具有单踏板功能的纯电动车型测评案例,主要关注点有以下三点:1)单踏板功能特点;2)单踏板Pedal MAP设计;3)单踏板电液分配设计。1 单踏板
本文结合中国汽研对具有单踏板功能的纯电动车型测评案例,主要关注点有以下三点:

1)单踏板功能特点;

2)单踏板Pedal MAP设计;

3)单踏板电液分配设计。


1  单踏板功能特点

单踏板功能可以满足驾驶员在日常行驶工况中绝大部分的制动需求,并且最大程度地减少在繁忙交通中驾驶员从加速踏板到制动踏板的切换。

在实际工况中,车辆初始车速较高,例如120km/h,驾驶员将加速踏板松至某一开度,可能存在以下三种情况:

①. 电机输出负扭矩,车辆进入D档滑行状态;

②. 电机输出零扭矩,车辆进入N档滑行状态;

③. 电机输出正扭矩,但此时扭矩不足以维持当前车速所需驱动力,车辆进入Tip-out滑行状态。

其中,传统踏板特性一般只有③这种情况,而具有单踏板功能的车型,则增加了①和②两种情况。通过不同程度的松加速踏板控制,车辆可产生不同的制动减速度,一方面满足驾驶员的制动需求,另一方面约束驾驶习惯,充分利用电机回收能量,具有一定程度的节能贡献率。

2  单踏板Pedal MAP设计

单踏板功能在控制策略设计层面表现为:对输入的Pedal MAP进行标定,使得制动功能在加速踏板区域做了延伸。

图1 单踏板Pedal MAP设计

从中国汽研近期几款具有单踏板功能的先进电动车测评结果来看(如宝马i3、日产Leaf),单踏板Pedal Map具有以下特点:

1) 踩加速踏板

- 小开度(例如0%-30%)对应的驱动力分布范围较小;

- 中等以上开度的驱动力分布范围较大;

- 踏板感觉不线性,常用踏板区间动力较弱,需要驾驶员花时间熟悉。

2) 松加速踏板

- 松踏板后的制动力应可基本覆盖日常制动减速需求;

- 松踏板至不同开度,制动力有较好的区分度。

3) 踩制动踏板

- 小开度对应的制动力不再做区分(由松加速踏板产生的制动功能替代);

- 对于不同的制动系统构型,存在电液制动协调。

3  单踏板电液分配设计

在单踏板滑行过程中(未完全松开加速踏板),通常液压未介入,根据驾驶需求,电机产生不同的制动扭矩。

在完全松开加速踏板的单踏板滑行情况下,出于不同的设计优先级考虑,可设计液压介入。

a) 液压在减速开始介入,在车速降低后退出,最终以电机扭矩制动车辆。此类情况液压一般在较高车速减速时介入,对制动轮缸进行一定程度的预填充,保证紧急情况的安全性和稳定性;

b) 完全由电机扭矩进行制动。在低车速时,电机制动扭矩退出,或可由液压介入停车(不具有蠕行功能的情况);或电机输出正扭矩,车辆以稳定小车速蠕行(具有蠕行功能的情况)。

(a)液压介入制动最终停车

(b)全电机制动最终蠕行
图2 单踏板滑行制动过程

类似地,在上坡道驻坡时,可采用传统的液压制动驻坡,也可选择电机堵转驻坡:

a) 松开制动踏板后,液压并不退出,整车仍以液压制动驻坡;

b) 松开制动踏板后,液压退出同时电机输出正向扭矩,使车辆停在坡上。若此时坡道较小且车辆有蠕行功能,则车辆可缓缓起步;若此时坡道较大,控制器检测到车辆有后溜趋势,会调高电机扭矩使车辆驻坡。

(a)以液压驻坡

(b)以电机扭矩驻坡
图3 坡道松制动踏板过程

4  小结

本文仅针对单踏板功能测评做了简要的案例展示。中国汽研针对宝马i3 MY2014和日产Leaf MY2018进行了单踏板控制策略的深度解析,发布了相应的数据及报告产品。欲了解单踏板更多的详情可通过公众号联系我们!
 
 
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