一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及纯电动汽车控制技术领域，特别是一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统。该控制方法通过获取实际路面坡度信息，并判断实际路面坡度是否大于设定的坡度，若实际路面坡度大于设定坡度，则控制驱动扭矩平均分配至与车辆四个车轮对应的四个驱动电机；若实际路面坡度小于设定坡度，则控制驱动扭矩平均分配至与车辆两个后车轮对应的两个驱动电机，当路面坡度较大时在满足车辆的动力性需求同时降低单电机输出的压力，避免了电机长时间过载运行，当路面坡度较小时，减小了动力系统能量的消耗，解决了爬坡过程中保证整车动力性基础上动力系统能耗较高的问题。

A Distributed Drive Method and System for Control of Slope-climbing Torque of Pure Electric Vehicle

The invention relates to the field of pure electric vehicle control technology, in particular to a distributed driving method and system for pure electric vehicle climbing torque control. The control method obtains the information of the actual road slope and judges whether the actual road slope is larger than the set slope. If the actual road slope is larger than the set slope, the driving torque is equally distributed to the four driving motors corresponding to the four wheels of the vehicle. If the actual road slope is smaller than the set slope, the driving torque is equally distributed to the two rear wheels of the vehicle. When the road slope is large, the two driving motors reduce the output pressure of the single motor while satisfying the dynamic demand of the vehicle, thus avoiding the long overload operation of the motor. When the road slope is small, the energy consumption of the power system is reduced, and the problem of high energy consumption of the power system on the basis of ensuring the power of the vehicle during the climbing process is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统
本专利技术涉及纯电动汽车控制
，特别是一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统。
技术介绍
在环境污染和能源短缺的社会现状下，新能源车辆尤其是纯电动汽车有着广阔的发展前景，而其中新能源车辆的能量消耗率是产品竞争力的重要体现；特别针对运行在山区工况的新能源车辆，由于需要频繁爬坡，电耗较正常路面工况略高，因此寻求降低能耗的方法尤为重要。现有纯电动车辆在动力匹配时需要同时兼顾车辆的爬坡能力、加速能力、最高车速等，因此选配的电机或发动机的最大扭矩一般较高，由于纯电动车辆在山区线路运营时，坡路较多，为了满足爬坡性能，需要低速时电机输出较大功率。而目前纯电动车辆在控制扭矩输出时，对应的输出控制并没有参考路面的实际坡度，多以单电机进行四轮驱动，或采用分布式电机进行四轮驱动，这样就会造成在坡度较小路面或者平路上行驶时，动力性过剩，增加了整车能耗；或者在坡度较大的路面行驶过程中采用单电机进行四轮驱动容易增加电机的输出压力，造成电机因长时间过载运行而损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法及系统，用以解决爬坡过程中保证整车动力性基础上动力系统能耗较高的问题。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：方案一：一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，获取实际路面坡度信息；判断实际路面坡度是否大于设定坡度；若实际路面坡度大于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆四个车轮对应的四个驱动电机；若实际路面坡度小于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆两个后车轮对应的两个驱动电机。本方案一的有益效果是，本方案一通过对比当前路面坡度和设定坡度，确定控制实际输出驱动扭矩的分配方式，当坡度较大时，车辆的四个车轮的四个驱动电机平均分配驱动扭矩，保证整车爬坡动力性，降低单电机输出的压力，避免了电机长时间过载运行；当坡度较小时，车辆的后轴两个驱动电机平均分配实际输出驱动扭矩，减小了动力系统能量的消耗，解决了爬坡过程中保证整车动力性基础上动力系统能耗较高的问题。方案二：在方案一的基础上，所述驱动扭矩的估算方法的流程如下：获取路面坡度信息和车辆状态信息,计算车辆行驶驱动力矩，所述车辆状态信息包括车辆当前车速、车辆当前加速度和车辆当前质量；判断车辆当前车速是否大于设定车速；若车辆当前车速大于设定车速，则以目标加速度为指标计算得到第一输出驱动扭矩；若车辆当前车速小于设定车速，则以目标爬坡度为指标计算得到第二输出驱动扭矩；比对车辆行驶驱动力矩与第一输出扭矩或第二输出扭矩，得到最大值即为实际输出驱动扭矩。方案三：在方案二的基础上，所述目标加速度为车辆加速度的最大值。方案四：在方案二或方案三的基础上，所述目标爬坡度为车辆爬坡度的最大值。方案五：在方案二的基础上，所述车辆行驶驱动力矩的计算公式如下：其中，车辆行驶驱动力矩Tm、车辆当前自身重力G、车辆当前自身质量m、坡度i、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、旋转质量换算系数δ、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案六：在方案二的基础上，所述第一输出驱动扭矩的计算公式如下：其中，Tn1为第一输出驱动扭矩、amax为车辆目标加速度、车辆当前自身重力G、车辆当前自身质量m、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、旋转质量换算系数δ、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案七：在方案二的基础上，所述第二输出驱动扭矩的计算公式如下：其中，Tn2为第二输出驱动扭矩、imax为车辆最大爬坡指标、车辆当前自身重力G、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案八：在方案五、方案六或方案七的基础上，所述车辆当前车速ua为根据电机转速计算得出，公式如下：方案九：在方案八的基础上，所述设定车速为30km/h。方案十：一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制系统，包括用于获取实际路面坡度信息的信息获取模块；用于承载判断实际路面坡度信息是否大于设定坡度的控制模块；所述信息获取模块的输出端连接所述控制模块的输入端；当实际路面坡度大于设定坡度时，所述控制模块输出控制与车辆四个车轮对应的四个驱动电机平均分配实际输出驱动扭矩；当实际路面坡度小于设定坡度时，所述控制模块输出控制与车辆两个后车轮对应的两个驱动电机平均分配所述实际输出驱动扭矩。方案十一：在方案十的基础上，所述驱动扭矩的估算方法的流程如下：获取路面坡度信息和车辆状态信息,计算车辆行驶驱动力矩，所述车辆状态信息包括车辆当前车速、车辆当前加速度和车辆当前质量；判断车辆当前车速是否大于设定车速；若车辆当前车速大于设定车速，则以目标加速度为指标计算得到第一输出驱动扭矩；若车辆当前车速小于设定车速，则以目标爬坡度为指标计算得到第二输出驱动扭矩；比对车辆行驶驱动力矩与第一输出扭矩或第二输出扭矩，得到最大值即为实际输出驱动扭矩。方案十二：在方案十一的基础上，所述目标加速度为车辆加速度的最大值。方案十三：在方案十一或方案十二的基础上，所述目标爬坡度为车辆爬坡度的最大值。方案十四：在方案十一的基础上，所述车辆行驶驱动力矩的计算公式如下：其中，车辆行驶驱动力矩Tm、车辆当前自身重力G、车辆当前自身质量m、坡度i、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、旋转质量换算系数δ、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案十五：在方案十一的基础上，所述第一输出驱动扭矩的计算公式如下：其中，Tn1为第一输出驱动扭矩、amax为车辆目标加速度、车辆当前自身重力G、车辆当前自身质量m、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、旋转质量换算系数δ、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案十六：在方案十一的基础上，所述第二输出驱动扭矩的计算公式如下：其中，Tn2为第二输出驱动扭矩、imax为车辆最大爬坡指标、车辆当前自身重力G、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。方案十七：在方案十四、方案十五或方案十六的基础上，所述车辆当前车速ua为根据电机转速计算得出，公式如下：方案十八：在方案十七的基础上，所述设定车速为30km/h。附图说明图1是一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法的流程图；图2是一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法中实际输出驱动扭矩的估算方法。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术提供一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制系统，包括用于获取实际路面坡度信息的信息获取模块、用于承载判断实际路面坡度信息是否大于设定坡度的控制模块，其中，信息获取模块的输出端信号连接控制模块的输入端，控制模块通过CAN网络输出控制指令至电机控制器，从而控制电机进行扭矩输出。优选控制模块为整车控制器。本专利技术提供一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，如图1所述，具体流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，获取实际路面坡度信息；判断实际路面坡度是否大于设定坡度；若实际路面坡度大于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆四个车轮对应的四个驱动电机；若实际路面坡度小于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆两个后车轮对应的两个驱动电机。

【技术特征摘要】
1.一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，获取实际路面坡度信息；判断实际路面坡度是否大于设定坡度；若实际路面坡度大于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆四个车轮对应的四个驱动电机；若实际路面坡度小于设定坡度，则控制将实际输出驱动扭矩平均分配至与车辆两个后车轮对应的两个驱动电机。2.根据权利要求1所述的分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，所述驱动扭矩的估算方法的流程如下：获取路面坡度信息和车辆状态信息,计算车辆行驶驱动力矩，所述车辆状态信息包括车辆当前车速、车辆当前加速度和车辆当前质量；判断车辆当前车速是否大于设定车速；若车辆当前车速大于设定车速，则以目标加速度为指标计算得到第一输出驱动扭矩；若车辆当前车速小于设定车速，则以目标爬坡度为指标计算得到第二输出驱动扭矩；比对车辆行驶驱动力矩与第一输出扭矩或第二输出扭矩，得到最大值即为实际输出驱动扭矩。3.根据权利要求2所述的分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，所述目标加速度为车辆加速度的最大值。4.根据权利要求2或3所述的分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，所述目标爬坡度为车辆爬坡度的最大值。5.根据权利要求2所述的分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制方法，其特征在于，所述车辆行驶驱动力矩的计算公式如下：其中，车辆行驶驱动力矩Tm、车辆当前自身重力G、车辆当前自身质量m、坡度i、车辆当前车速ua、轮胎滚阻系数f、传动系统效率ηT、旋转质量换算系数δ、空气阻力系数CD、迎风面积A、轮胎滚动半径r、主减速比ig使用车辆试验测量数据。6.一种分布式驱动的纯电动车辆爬坡扭矩控制系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭潇然，卢甲华，范文旭，程晓龙，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41