电动汽车防溜坡控制方法、系统及电动汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车防溜坡控制方法、系统及电动汽车，方法包括：根据实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号和电机旋转方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况；接收防溜坡控制指令，执行车辆防溜坡控制策略：根据驱动电机当前转速通过转速PI控制并计算使驱动电机的转速为零的第一扭矩值；计算当前上坡驻车工况车辆后溜的加速度值并根据加速度值估算使车速为零的扭矩预估转矩值；计算第一扭矩值和扭矩预估转矩值之和，作为驱动电机执行的目标扭矩值；对目标扭矩值进行平滑插值处理，获取第二扭矩值；计算零转速脉冲补偿扭矩值，并将零转速脉冲补偿扭矩值叠加至第二扭矩值，获得最终的扭矩执行值。实现提升车辆的坡道驻车防溜坡性能。道驻车防溜坡性能。道驻车防溜坡性能。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车防溜坡控制方法、系统及电动汽车


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，更具体地，涉及一种电动汽车防溜坡控制方法、系统及电动汽车。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，人们对交通工具的安全性要求越来越高，在新能源汽车日益普及的今天，大家越来越关注新能源汽车的技术问题，而纯电动汽车作为新能源汽车的主要部分，也自然受到越来越多的关注。坡道起步是车辆行驶的诸多情况中较为常见的一种，而在没有坡道传感器的情况下，车辆极其容易出现溜坡的情况，因此一个有效的防溜坡的控制方法对于电动汽车而言非常重要。
[0003]电动汽车需要根据当前的状态判断是否需要进入防溜坡模式，如果需要进入防溜坡模式，则启动防溜坡的模式。
[0004]目前，大多数防溜坡算法，通过采用转速环进行控制。当进入防溜坡模式后，电机的转速指令为0，通过PI模块调节出一个防溜坡所需要的驱动力。驱动力如果不经过特殊的处理常常会引起车辆的抖动和晃动，引起了驾驶不适感。常规的PI算法扭矩响应慢，相应的溜坡距离也就不能保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种电动汽车防溜坡控制方法、系统及电动汽车，实现提升车辆的坡道驻车防溜坡性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出了一种电动汽车防溜坡控制方法，包括：
[0007]根据车辆的实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号和电机旋转方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况；
[0008]当判断进入所述上坡驻车工况时，执行车辆防溜坡控制策略，所述车辆防溜坡控制策略包括：
[0009]根据驱动电机当前转速进行转速PI控制，计算使所述驱动电机的转速为零的第一扭矩值；
[0010]计算当前上坡驻车工况车辆后溜的加速度值，并根据所述加速度值估算使车速为零的扭矩预估转矩值；
[0011]计算所述第一扭矩值和所述扭矩预估转矩值之和，作为所述驱动电机执行的目标扭矩值；
[0012]对所述目标扭矩值进行平滑插值处理，获取第二扭矩值；
[0013]计算零转速脉冲补偿扭矩值，并将所述零转速脉冲补偿扭矩值叠加至所述第二扭矩值上，获得所述驱动电机最终的扭矩执行值；
[0014]控制所述驱动电机输出所述扭矩执行值。
[0015]可选地，所述根据车辆的实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号和电机旋转
方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况，包括：
[0016]根据车辆实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号、电机旋转方向信号，判断当前电机旋转方向与记录的电机旋转方向是否一致，若不一致，则判断车辆当前进入所述上坡驻车工况。
[0017]可选地，所述判断电机旋转方向与记录的电机旋转方向是否一致，若不一致，则判断车辆当前进入所述上坡驻车工况，包括：
[0018]若判断档位命令方向为前进且当前的电机旋转方向为后退，则判断车辆进入前进上坡驻车工况；
[0019]若判断档位命令方向为后退且当前的电机旋转方向为前进，则判断车辆进入后退上坡驻车工况。
[0020]可选地，所述根据驱动电机当前转速进行转速PI控制，计算使所述驱动电机的转速为零的第一扭矩值，包括：
[0021]计算所述驱动电机当前转速与目标转速为零的转速误差值；
[0022]计算所述转速误差值和预设的比例系数的乘积，获得PI控制算法的比例项分量的扭矩值；
[0023]计算所述转速误差值和预设的积分系数的乘积与积分项分量的上次扭矩值之和，获取PI控制算法的积分项分量的扭矩值；
[0024]计算所述比例项分量的扭矩值与所述积分项分量的扭矩值之和，获得所述第一扭矩值。
[0025]可选地，所述计算当前上坡驻车工况车辆后溜的加速度值，并根据所述加速度值估算使车速为零的扭矩预估转矩值，包括：
[0026]判断所述驱动电机的转速值的绝对值是否大于100Rpm，若是，则计算车辆后溜的加速度值；
[0027]计算所述车辆后溜的加速度值与标定的扭矩预估系数的乘积，获得所述扭矩预估转矩值。
[0028]可选地，所述车辆后溜的加速度值通过以下公式计算：
[0029][0030]其中，a为车辆后溜的加速度值，n
c
为当前转速值，n0为车辆刚进入驻车工况记录的转速值，t
c
为当前时刻值，t0为车辆刚进入驻车工况记录的时刻值。
[0031]可选地，所述对所述目标扭矩值进行平滑插值处理，获取第二扭矩值，包括：
[0032]根据转速PI控制过程中的转速环节和电流环节的时间差距，通过转矩电流插值方法，对所述目标扭矩值进行平滑插值处理，计算相应的所述第二扭矩值。
[0033]可选地，所述计算零转速脉冲补偿扭矩值，包括：
[0034]当所述驱动电机的转速为零时，根据所述驱动电机的电机转速值和电机位置值，计算所述零转速脉冲补偿扭矩值。
[0035]第二方面，本专利技术还提出一种电动汽车防溜坡控制系统，包括：整车控制器、电机控制器、驱动电机油门踏板和档位器；
[0036]所述整车控制器与所述电机控制器电连接，所述整车控制器与所述油门踏板和所
述档位器电连接，所述电机控制器与驱动电机电连接；
[0037]所述整车控制器用于根据所述档位器实时的档位信号、所述油门踏板实时的踏板信号、所述驱动电机实时的电机转速信号和电机旋转方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况，并当判断进入所述上坡驻车工况时向所述电机控制器发送防溜坡控制指令：
[0038]所述电机控制器用于接收所述防溜坡控制指令，并执行第一方面所述的车辆防溜坡控制策略。
[0039]第三方面，本专利技术还提出一种电动汽车，包括第二方面所述的电动汽车防溜坡控制系统。
[0040]本专利技术的有益效果在于：
[0041]通过在PI控制算法的基础上叠加了转矩预估环节，基于运动学原理，通过计算车辆后溜的加速度，在转速调节的输出环节处加上转矩的预估给定，加快了扭矩响应速度，以此能够在大的坡度溜坡距离也不会很长，同时小的坡道上也不会造成PI参数不合适造成超调以及车现晃动现象，并根据转速环节和电流环节的时间差距，对转矩进行平滑的插补，控制转矩突变提高驻车的稳定性，提高驾驶体验，以及通过添加零转速脉冲补偿环节，在0转速下继续监控电机的位置是否在缓慢移动，根据电机的移动位置补偿相应的扭矩，能够使车辆彻底的停止到坡道上，进一步提高车辆坡道驻车防溜坡性能。
[0042]本专利技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
附图说明
[0043]通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，包括：根据车辆的实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号和电机旋转方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况；当判断进入所述上坡驻车工况时，执行车辆防溜坡控制策略，所述车辆防溜坡控制策略包括：根据驱动电机当前转速进行转速PI控制，计算使所述驱动电机的转速为零的第一扭矩值；计算当前上坡驻车工况车辆后溜的加速度值，并根据所述加速度值估算使车速为零的扭矩预估转矩值；计算所述第一扭矩值和所述扭矩预估转矩值之和，作为所述驱动电机执行的目标扭矩值；对所述目标扭矩值进行平滑插值处理，获取第二扭矩值；计算零转速脉冲补偿扭矩值，并将所述零转速脉冲补偿扭矩值叠加至所述第二扭矩值上，获得所述驱动电机最终的扭矩执行值；控制所述驱动电机输出所述扭矩执行值。2.根据权利要求1所述的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，所述根据车辆的实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号和电机旋转方向信号判断车辆是否进入上坡驻车工况，包括：根据车辆实时档位信号、油门踏板信号、电机转速信号、电机旋转方向信号，判断当前电机旋转方向与记录的电机旋转方向是否一致，若不一致，则判断车辆当前进入所述上坡驻车工况。3.根据权利要求2所述的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，所述判断电机旋转方向与记录的电机旋转方向是否一致，若不一致，则判断车辆当前进入所述上坡驻车工况，包括：若判断档位命令方向为前进且当前的电机旋转方向为后退，则判断车辆进入前进上坡驻车工况；若判断档位命令方向为后退且当前的电机旋转方向为前进，则判断车辆进入后退上坡驻车工况。4.根据权利要求1所述的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于，所述根据驱动电机当前转速进行转速PI控制，计算使所述驱动电机的转速为零的第一扭矩值，包括：计算所述驱动电机当前转速与目标转速为零的转速误差值；计算所述转速误差值和预设的比例系数的乘积，获得PI控制算法的比例项分量的扭矩值；计算所述转速误差值和预设的积分系数的乘积与积分项分量的上次扭矩值之和，获取PI控制算法的积分项分量的扭矩值；计算所述比例项分量的扭矩值与所述积分项分量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛鹏博，原诚寅，
申请(专利权)人：北京新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：