基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统，进入防溜坡模式的过程，如下：判断电动汽车进入防溜坡模式，车辆停下后出现与行驶方向相反的转速；计算防溜坡扭矩，所述防溜坡扭矩为位置环扭矩与速度环扭矩之和；电机由转矩模式或转速模式进入防溜坡模式，并输出防溜坡扭矩。本发明专利技术所述的防溜坡扭矩为位置环扭矩与速度环扭矩之和，确保向电机提供的防溜坡扭矩稳定阻止车辆进一步下滑，让车辆在斜坡上保持稳定。让车辆在斜坡上保持稳定。让车辆在斜坡上保持稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统


[0001]本专利技术属于电动汽车防溜坡领域，尤其是涉及一种基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统。

技术介绍

[0002]随着新能源车辆应用领域的发展，各种特种作业环境也纷纷选择依靠纯电驱作为其运载车辆的动力驱动方式，纯电动汽车需要面对的工作状态越来越复杂，其控制器所需要考虑的应用场景也越来越多。
[0003]在电动汽车正常运行条件下，电动汽车在上坡和下坡的过程中，针对车辆进入防溜坡和退出防溜坡的能够设置稳定的控制方法，对于电动汽车的稳定运行有重要意义，给驾乘人员带来更好的用户体验。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统，以解决现有的电动汽车车辆进入防溜坡和退出防溜坡控制不稳定的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一方面，本申请提出一种基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法，具体步骤如下：
[0007]S11、若车轮转动方向与挡位方向相反，且车轮达到设定转速阈值并超过设定维持时间，进入防溜坡模式；
[0008]S12、计算防溜坡扭矩，所述防溜坡扭矩为位置环扭矩与速度环扭矩之和；
[0009]S13、电机由转矩模式或转速模式进入防溜坡模式，并输出防溜坡扭矩。
[0010]进一步的，步骤S11中，设定转速阈值及设定维持时间分别为：
[0011]车辆在前进档的条件下，设定转速为负转速且转速小于
‑
20rpm，设定维持时间为30ms；
[0012]或者车辆在后退档的条件下，设定转速为正转速且转速大于20rpm，设定维持时间为30ms。
[0013]进一步的，步骤S11中，判断进入防溜坡模式，车辆停下后出现与行驶方向相反的转速，具体判断方法：
[0014]车辆在前进档的条件下出现负转速且转速小于
‑
20rpm且维持30ms，或者车辆在后退档的条件下出现正转速且转速大于20rpm且维持30ms。
[0015]进一步的，步骤S12中，位置环扭矩的计算公式：
[0016]T
位置环
＝k
p位置环
*θ
err
+∫k
i位置环
*θ
err
dt，
[0017]θ
err
＝θ
给定值
‑
θ
实际值
[0018]其中，
[0019]θ
err
为进入防溜坡模式后电机角度变化量误差，
[0020]θ
给定值
为角度变化量给定值，防溜坡模式下取值为0，
[0021]θ
实际值
为进入防溜坡模式后电机角度变化量，通过编码器获得，
[0022]k
p位置环
为位置环PI控制器里的比例系数，人为经验确定，
[0023]k
i位置环
为位置环的积分系数，人为经验确定；
[0024]速度环扭矩的计算公式：
[0025]T
速度环
＝k
p速度环
*ω
err
+∫k
i速度环
*ω
err
dt，
[0026]ω
err
＝ω
给定值
‑
ω
实际值
，
[0027]ω
err
为进入防溜坡模式后的电机转速误差，
[0028]ω
实际值
为进入防溜坡模式后的电机转速，通过编码器获得，
[0029]ω
给定值
为电机目标转速，防溜坡模式下取值为0，
[0030]k
p速度环
为速度环PI控制器里的比例系数，人为经验确定，
[0031]k
i速度环
为速度环的积分系数，人为经验确定。
[0032]进一步的，确定k
p位置环
、k
i位置环
、k
p速度环
、k
i速度环
过程中，k
p位置环
、k
p速度环
是实时响应因素，因此k
p位置环
、k
p速度环
均在防溜坡转矩的调节速度响应慢的时刻加大，均在防溜坡转矩的调节速度响应过快的时刻减小；
[0033]k
i位置环
、k
i速度环
是累积因素，均在防溜坡产生扭矩太小的时刻加大，防溜坡产生扭矩太大的时刻减小；
[0034]在进入防溜坡模式后，位置环提供扭矩值起保持作用，速度环提供扭矩值起调节作用，因此位置环PI控制器的占比权重应该比速度环PI控制器的占比权重大,即k
p位置环
+k
i位置环
>>k
p速度环
+k
i速度环
。
[0035]进一步的，还包括退出防溜坡模式方法，具体如下：
[0036]S21、判断电动汽车退出防溜坡模式；
[0037]S22、采用防溜坡模式下比较退出机制来转换电机扭矩，当防溜坡扭矩大于油门扭矩，电机扭矩等于防溜坡扭矩，当油门扭矩大于防溜坡扭矩，电机扭矩转换为油门扭矩。
[0038]进一步的，步骤S21中，判断电动汽车退出防溜坡模式具体判断条件：
[0039]档位信号为空挡，或者控制器出现严重警报，或者电机温度超过100
°
，或者控制器温度超过70
°
，或者防前溜下电机速度大于100rpm，或者防后溜下电机速度小于
‑
100rpm，或者油门扭矩值大于防溜坡扭矩值且保持20ms且进入防溜坡后的位置误差减小为0。
[0040]另一方面，本申请还提出一种应用前述基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法的基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡系统，包括电机控制箱、编码器、电机，所述编码器输入端与电机连接，用于获得电机位置信号，所述编码器的输出端与电机控制箱连接，用于输出电机位置信号，所述电机控制箱输出端与电机连接用于输出扭矩给定值。
[0041]相对于现有技术，本专利技术所述的基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法及系统具有以下有益效果：
[0042](1)本专利技术所述的防溜坡扭矩为位置环扭矩与速度环扭矩之和，确保向电机提供的防溜坡扭矩稳定阻止车辆进一步下滑，让车辆在斜坡上保持稳定，避免了传统防溜坡策略中只考虑由速度环提供防溜坡扭矩，车辆停稳车速为零后不再提供防溜坡扭矩，车辆出现继续下滑再出现转速后才会重新提供防溜坡扭矩而造成车况的不稳定问题。
[0043](2)本专利技术所述的比较退出机制通过对防溜坡扭矩和油门扭矩进行比较确认电机
扭矩，可以在退出过程中平滑输出扭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法，其特征在于：具体步骤如下：S11、若车轮转动方向与挡位方向相反，且车轮达到设定转速阈值并超过设定维持时间，进入防溜坡模式；S12、计算防溜坡扭矩，所述防溜坡扭矩为位置环扭矩与速度环扭矩之和；S13、电机由转矩模式或转速模式进入防溜坡模式，并输出防溜坡扭矩。2.根据权利要求1所述的基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法，其特征在于：步骤S11中，设定转速阈值及设定维持时间分别为：车辆在前进档的条件下，设定转速为负转速且转速小于
‑
20rpm，设定维持时间为30ms；或者车辆在后退档的条件下，设定转速为正转速且转速大于20rpm，设定维持时间为30ms。3.根据权利要求1所述的基于转速环加位置环的纯电动汽车防溜坡方法，其特征在于：步骤S12中，位置环扭矩的计算公式：T
位置环
＝k
p位置环
*θ
err
+∫k
i位置环
*θ
err
dt，θ
err
＝θ
给定值
‑
θ
实际值
其中，θ
err
为进入防溜坡模式后电机角度变化量误差，θ
给定值
为角度变化量给定值，防溜坡模式下取值为0，θ
实际值
为进入防溜坡模式后电机角度变化量，通过编码器获得，k
p位置环
为位置环PI控制器里的比例系数，人为经验确定，k
i位置环
为位置环的积分系数，人为经验确定；速度环扭矩的计算公式：T
速度环
＝k
p速度环
*ω
err
+∫
i速度环
*ω
err
dt，ω
err
＝ω
给定值
‑
ω
实际值
，ω
err
为进入防溜坡模式后的电机转速误差，ω
实际值
为进入防溜坡模式后的电机转速，通过编码器获得，ω
给定值
为电机目标转速，防溜坡模式下取值为0，k
p速度环
为速度环PI控制器里的比例系数，人为经验确定，k
i速度环
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：亓玉梅，王慧波，孟芳芳，赵旭涛，张勇，姚淑峰，
申请(专利权)人：天津英捷利汽车技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：