一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统，其方法具体如下：首先对检测到的电机转速进行滤波处理；根据滤波后的电机转速判断电动汽车是处于静态还是怠速运行状态；根据电动汽车的运行状态判断是否进入防溜坡模式，如果是，将电机控制模式切换为转速控制模式，并将电机转速设置为目标转速；接着判断是否退出防溜坡模式，如果是，将电机控制模式切换为扭矩控制模式，并电机控制器扭矩指令按照VCU输出的扭矩指令执行。该方法通过电机控制器实现，能缩短响应时间，提高防溜坡控制稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统
本专利技术涉及车辆控制
，具体涉及一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统。
技术介绍
电动汽车运行的工况是千变万化的，除了常规的平路急加速、急减速工况外，还包括如在坡道上车辆频繁出现驻坡后起步运行时，要求驾驶员频繁的进行踩油门和刹车动作的情况发生，这样容易出现驾驶疲劳。或者是在坡道上松开制动后，在未来得及及时踩油门踏板的情况下，车辆会下溜，容易引发交通事故。鉴于以上情况，要求电动汽车从控制角度做出优化策略，防止电动汽车出现后溜状况发生。从整车控制器VCU控制角度来看，要实现防溜坡状况发生，需要检测并控制电机控制器。VCU与电机控制器之间信息交互往往是通过CAN传送，但是由于信息交互具有延时性，采用VCU实现防溜坡控制会出现不稳定性状况。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种能提高防溜坡控制稳定性的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统。一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，包括如下步骤：步骤1：检测电机转速并对电机转速进行滤波处理；步骤2：根据滤波后的电机转速判断电动汽车是处于静态还是处于怠速运行状态；如果处于静态，进入步骤3；如果是怠速运行状态，进入步骤4；步骤3：根据PWM控制器使能运行状态、油门深度信号、制动器信号、车辆动作方向与档位请求方向是否相反判断是否进入静态防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤4：根据PWM控制器使能运行状态、制动器信号、油门深度信号、车辆运行速度判断是否进入怠速防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤5：根据PWM控制器使能运行状态或制动器信号或VCU发出的扭矩值与防溜坡转速控制输出扭矩值大小关系判断是否退出防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为扭矩控制模式，电机控制器扭矩指令按照VCU输出的扭矩指令执行，进入步骤6；如果否，重复执行步骤5；步骤6：结束。以及一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统，包括：转速滤波单元，对电机转速进行滤波处理；运行状态判断单元，根据滤波后的电机转速判断电动汽车是静态还是怠速运行状态；防溜坡进入判断单元，根据运行状态判断单元确定的电动汽车运行状态，以及PWM控制器使能运行状态、油门深度信号、制动器信号、车辆动作方向与档位请求方向是否相反或者车辆运行速度变化，判断是否进入防溜坡模式；控制模式切换单元，根据防溜坡进入判断单元判断的结果，将电机控制模式切换为转速控制模式，并将电机转速设置为目标转速；防溜坡退出判断单元，根据PWM控制器使能运行状态或制动器信号或VCU发出的扭矩值与防溜坡转速控制输出扭矩值大小关系，判断是否退出防溜坡模式；控制模式切换单元还用于根据防溜坡退出判断单元的判断结果，将电机控制模式切换为扭矩控制模式，并将电机控制器扭矩指令按照VCU输出的扭矩指令执行。本专利技术的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法和系统，能及时对电动汽车进入和退出防溜坡状态进行判断，与VCU实现的防溜坡控制相比，缩短响应时间，提高防溜坡控制稳定性；同时，在电机控制模式切换时进行平滑过渡处理，能实现模式切换的平稳过渡，从而进一步提高防溜坡控制稳定性。此外，对滤波后的转速进行转速零点处理，能避免将电动汽车运行在平路上误判断进入防溜坡模式，提高防溜坡模式控制的正确率。附图说明图1为本专利技术一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法的流程图；图2为车辆静态进入静态防溜坡控制方法的流程图；图3为车辆怠速进入怠速防溜坡控制方法的流程图；图4为车辆退出防溜坡控制方法的流程图；图5为本专利技术一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统的框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法的流程，如图1所示，具体过程如下：步骤1：检测电机转速并对电机转速进行滤波处理和零点处理。其中，对用于防溜坡判断的电机转速进行滤波处理，并采用一阶低通滤波。滤波处理如下：其中，y表示上一周期经滤波处理后的电机转速，x表示当前时刻滤波处理后的电机转速，T表示控制周期，Ts表示滤波器截止频率对应的周期。通过滤波处理，能防止转速信号波动造成防溜坡功能误判。接着，进行转速零点处理。具体为：首先，设置零速点区域(-Δv0,Δv0)，其中，通过在静态下采集编码器测得的电机转速信号，根据电机转速信号的波动范围选取合适的Δv0值。接着，判断滤波后的电机转速x是否属于零速点区域。如果是，即x∈(-Δv0,Δv0)时，防溜坡功能判断所用转速v1＝0，进入步骤2。如果否，防溜坡功能判断所用转速v1＝1，则进入步骤6，结束。通过转速零点处理能避免将电动汽车运行在平路上误判断进入防溜坡模式。步骤2：根据滤波后的电机转速判断电动汽车是处于静态还是处于怠速运行状态；如果处于静态，进入步骤3；如果是怠速运行状态，进入步骤4。步骤3：根据PWM控制器使能运行状态、油门深度信号、制动器信号、车辆动作方向与档位请求方向是否相反判断是否进入静态防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6。如图2所示，步骤3中的判断是否进入静态防溜坡模式的具体过程为：步骤3.1：判断PWM控制器输出是否使能，如果是，进入步骤3.2；如果否，进入步骤6。步骤3.2：判断是否有油门深度，如果否，进入步骤3.3；如果是，进入步骤6。其中，通过判断VCU输出的扭矩值是否在预设的怠速扭矩范围内，如果是，则判断为无油门深度信号。步骤3.3：判断制动器信号是否有效，如果否，进入步骤3.4；如果是，进入步骤6。步骤3.4：判断车辆动作方向与档位请求方向是否相反，如果是，进入静态防溜坡模式；如果否，进入步骤6。其中，步骤3.4中判断车辆动作方向与档位请求方向是否相反的过程为：步骤3.4.1：判断档位是否为D档，如果是，进入步骤3.4.2；如果否，进入步骤3.4.4。步骤3.4.2：电机当前转速值与上一周期转速值的差值是否小于零，如果是，进入步骤3.4.3；如果否，进入步骤6。步骤3.4.3：防溜坡判断计数器加1，判断防溜坡判断计数器是否等于预设的防溜坡判断周期；如果是，进入静态防溜坡模式；进入步骤5；如果否，进入步骤3.4.2。具体的，如果规定车辆向前行驶时，电机转速为正；车辆向后行驶时，电机转速为负。当车辆挂D档，车辆出现后退，电机当前转速值yn与上一周期转速值yn-1的差值Δy小于零，电机转速为负。此时，防溜坡判断计数器加1，直到等于预设的防溜坡判断周期式，认为进入溜坡状态，同时进入静态防溜坡模式。步骤3.4.4：判断档位是否为R档，如果是，进入步骤3.4.5；如果否，进入步骤6。步骤3.4.5：判断车辆是否判断电机当前转速值与上一历史转速值的差值是否大于零，如果是，进入步骤3.4.6；如果否，进入步骤6。步骤3.4.6：防溜坡判断计数器加1，判断防溜坡判断计数器是否等于预设的防溜坡判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：检测电机转速并对电机转速进行滤波处理；步骤2：根据滤波后的电机转速判断电动汽车是处于静态还是处于怠速运行状态；如果处于静态，进入步骤3；如果是怠速运行状态，进入步骤4；步骤3：根据PWM控制器使能运行状态、油门深度信号、制动器信号、车辆动作方向与档位请求方向是否相反判断是否进入静态防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤4：根据PWM控制器使能运行状态、制动器信号、油门深度信号、车辆运行速度判断是否进入怠速防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤5：根据PWM控制器使能运行状态或制动器信号或VCU发出的扭矩值与防溜坡转速控制输出扭矩值大小关系判断是否退出防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为扭矩控制模式，电机控制器扭矩指令按照VCU输出的扭矩指令执行，进入步骤6；如果否，重复执行步骤5；步骤6：结束。

【技术特征摘要】
1.一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：检测电机转速并对电机转速进行滤波处理；步骤2：根据滤波后的电机转速判断电动汽车是处于静态还是处于怠速运行状态；如果处于静态，进入步骤3；如果是怠速运行状态，进入步骤4；步骤3：根据PWM控制器使能运行状态、油门深度信号、制动器信号、车辆动作方向与档位请求方向是否相反判断是否进入静态防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤4：根据PWM控制器使能运行状态、制动器信号、油门深度信号、车辆运行速度判断是否进入怠速防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为转速控制，将电机转速设置为目标转速，进入步骤5；如果否，进入步骤6；步骤5：根据PWM控制器使能运行状态或制动器信号或VCU发出的扭矩值与防溜坡转速控制输出扭矩值大小关系判断是否退出防溜坡模式，如果是，电机控制模式切换为扭矩控制模式，电机控制器扭矩指令按照VCU输出的扭矩指令执行，进入步骤6；如果否，重复执行步骤5；步骤6：结束。2.根据权利要求1所述的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，在步骤1中，还对滤波处理后的电机转速进行零点处理，所述零点处理的具体过程如下：步骤1.1：设置零速点区域，其中，零速点区域的端点值是通过在静态下采集编码器测得的电机转速信号，根据电机转速信号的波动范围选取的值；步骤1.2：判断滤波后的电机转速是否属于零速点区域；如果是，进入步骤2；如果否，进入步骤6。3.根据权利要求1所述的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，当所述步骤3中电机控制模式切换为转速控制模式时，或当步骤5中，电机控制模式切换为转矩控制模式时，对电流环输入的转矩电流进行平滑滤波处理，到达平滑滤波时间后，自动退出平滑滤波处理。4.根据权利要求1所述的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，步骤3中的判断是否进入静态防溜坡模式的过程为：步骤3.1：判断PWM控制器输出是否使能，如果是，进入步骤3.2；如果否，进入步骤6；步骤3.2：判断是否有油门深度，如果否，进入步骤3.3；如果是，进入步骤6；步骤3.3：判断制动器信号是否有效，如果否，进入步骤3.4；如果是，进入步骤6；步骤3.4：判断车辆动作方向与档位请求方向是否相反，如果是，进入静态防溜坡模式；如果否，进入步骤6。5.根据权利要求4所述的一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，步骤3.4中判断车辆动作方向与档位请求方向是否相反的过程为：步骤3.4.1：判断档位是否为D档，如果是，进入步骤3.4.2；如果否，进入步骤3.4.4；步骤3.4.2：电机当前转速值与上一历史转速值的差值是否小于零，如果是，进入步骤3.4.3；如果否，进入步骤6；步骤3.4.3：防溜坡判断计数器加1，判断防溜坡判断计数器是否等于预设的防溜坡判断周期；如果是，进入静态防溜坡模式；进入步骤5；如果否，进入步骤3.4.2；步骤3.4.4：判断档位是否为R档，如果是，进入步骤3.4.5；如果否，进入步骤6；步骤3.4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桃桃，王国强，管丽丽，李晓松，司程聪，王胜勇，
申请(专利权)人：中冶南方武汉自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42