纯电动客车驱动控制方法技术

一种纯电动客车驱动控制方法，步骤如下：整车控制器自检通过后，根据加速踏板开度及其变化率，电池的SOC状态，并结合最小工作时间限制模块判断车辆的工作模式为安全起步模式、经济模式、动力模式中的一种；若识别车辆的工作模式为安全起步模式，则计算安全起步模式下的电机期望转矩；若识别车辆的工作模式为经济模式，则计算经济模式下的电机期望转矩；否则计算动力模式下的电机期望转矩；最后能量限制策略对电机期望转矩进行约束、限制，如果此时车辆没有严重故障，则向驱动电机输出最终的目标转矩指令，若故障等级为高，则切换整车高压，否则输出驱动电机最终需求扭矩为零。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，步骤如下：整车控制器自检通过后，根据加速踏板开度及其变化率，电池的SOC状态，并结合最小工作时间限制模块判断车辆的工作模式为安全起步模式、经济模式、动力模式中的一种；若识别车辆的工作模式为安全起步模式，则计算安全起步模式下的电机期望转矩；若识别车辆的工作模式为经济模式，则计算经济模式下的电机期望转矩；否则计算动力模式下的电机期望转矩；最后能量限制策略对电机期望转矩进行约束、限制，如果此时车辆没有严重故障，则向驱动电机输出最终的目标转矩指令，若故障等级为高，则切换整车高压，否则输出驱动电机最终需求扭矩为零。【专利说明】
本专利技术涉及一种客车的控制方法，更确切地说，本专利技术专利涉及一种。
技术介绍
纯电动汽车是一个集电子、电气、化学、机械等为一体的非线性动态系统，其动力系统主要由动力电池组、动力电池管理系统、驱动电机、电机控制器、变速器等组成。整车控制技术、动力电池及动力电池管理技术、电机及电机控制技术被认为是纯电动汽车的三大关键技术。整车控制器即整车动力总成控制器，是纯电动汽车整车控制系统的核心部件。整车驱动控制策略作为整车控制器的软件部分，主要负责车辆动力总成输出控制。整车驱动控制策略主要是根据油门踏板状态、制动踏板状态、电池状态、电机状态、档位、车速等信息参数经过一定的控制算法，计算驱动电机的需求扭矩，控制车辆按照驾驶员意图行驶。合理的制定驱动控制策略，对于提高整车的动力性、经济性、舒适性、安全性等都有重要的意义。目前，关于纯电动车驱动控制策略的研究还不够深入、全面。重庆大学硕士研究生杜瑞在其硕士论文“纯电动汽车起步控制策略研究”中参照液力变矩器车辆无油门起步的特点提出了纯电动汽车自动起步的控制方法，当钥匙门开关处于0N档，驾驶员没有踩下加速踏板和制动踏板，档位处于前进档时，给车辆一个怠速爬行的转矩。因为其没有考虑档位变化等因素，往往会对驾驶员的驾驶意图出现错误的解析，对车辆的行驶安全性带来不利的影响。中国专利公布号为CN103192737A，申请公布日为2013.07.10，专利技术名称为纯电动轿车驱动控制方法，该专利中提出了一种基于模糊控制的模式划分及自动切换和扭矩补偿的驱动扭矩控制策略，避免了驾驶员对车辆行驶模式的手动切换，扭矩补偿则是为了满足急加速和爬坡时,驾驶员对车辆动力性的更高要求。其通过采集车辆行驶过程中的加速度均值和加速度均方差来判断车辆应该处于动力模式、经济模式还是普通模式，通过加速踏板开度及其变化率判断转矩补偿量，通过功率限制模块对电机的驱动扭矩进行了限制，并且采用了低通滤波缓解扭矩波动减小模式自动切换时的冲击。但是其模式判断条件的论域制定只是基于一定的驾驶经验缺乏一定的理论依据，判断条件的获得也较为困难，并且在考虑扭矩补偿时三种模式存在较大的重叠范围，失去了模式划分和扭矩补偿的意义，并且其没有考虑拥挤路况下行驶模式的频繁切换及扭矩补偿量的取消。因此，整车的经济性、舒适性不会得到很好的改善。综上所述，现有技术有以下不足之处:1、车辆进入起步怠速爬行过程的判断条件不全面，容易造成对驾驶员驾驶意图的错误解析，影响行车安全。2、制定基于扭矩补偿的驱动控制策略，车辆各个行驶模式之间存在较大的重叠范围，降低了模式划分的意义，并且模式划分选取的参数较难获得。3、车辆行驶模式自动识别切换的过程中没有考虑模式切换的时间限制，容易造成模式之间的频繁切换，影响整车的经济性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中没有考虑档位变化而进行怠速爬行的起步控制以及带有扭矩补偿的不同驱动模式下转矩控制重叠范围较大，失去划分意义，以及模式自动切换识别参数得到较为困难的问题，从而提供一种，该驱动控制方法包括安全起步控制策略，经济模式控制策略，动力模式控制策略，能量限制控制策略。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，其特征在于包含下列步骤:1、整车控制器自检通过后，整车控制器采集钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若满足安全起步模式的条件，车辆进入安全起步模式，整车控制器发送小转矩指令给电机控制器，用于实现车辆起步时的怠速爬行和驻坡功能，为了限制起步时的车速，根据安全起步模式稳定车速 以及实际车速tve ,采用模% re糊PID控制器控制电机的输出扭矩,使车辆行驶速度限制在％值，ψ 表示为Tnqt = f(Vre)(1)；2、整车控制器根据当前纯电动客车加速踏板开度、加速踏板开度变化率以及电池SOC对纯电动客车工作进行自动识别，并且为了避免动力模式和经济模式的频繁切换，利用动力模式和经济模式最小工作时间限制模块对允许模式切换标志位进行管理，根据自动识别出来的工作模式，并结合允许模式切换标志位的状态，得出纯电动客车的最终的工作模式为经济模式、动力模式中的一种；经济模式、动力模式划分方法如下:根据整车运行状态并结合熟练驾驶员的驾驶经验将加速踏板开度、加速踏板开度变化率分别划分为小中大三种情况，电池S0C划分为低中高三种情况，制定经济模式和动力模式的模糊控制推理规则，并通过神经网络训练试验数据来提高其自学习能力，优化隶属度函数，使模糊规则的制定更具合理性，提高系统的识别精度，最后利用matlab/simulink中的模糊逻辑控制器根据制定的模糊控制推理规则输出量化的车辆工作模式，其中:输出范围为0 — 0.5表示经济模式，此时经济模式标志位置1，否则置0 ;0.5-1表示动力模式标志位置0，此时动力模式标志位置1，否则置0;3、工作模式识别完成后，根据相应工作模式的控制策略制定该工作模式下电机的需求扭矩:(1)若识别纯电动客车的最终工作模式为经济模式，则该模式下电机的期望转矩Treql表示为:Treql = hK Tmax(2) 式中为经济模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数， ?12Χ为当前电机最大扭矩； (2)若识别纯电动客车的最终工作模式为动力模式，则该模式下电机的期望转矩Treql 表示为: T.= 1? K Fm ? reql L'2 八 A max\°/ 式中:!:为动力模式下与加速踏板开度s对应的电机需求扭矩系数，rm￡j;r为当前电机最大扭矩； 4、得到相应模式下电机的期望转矩IVe9l之后，能量限制控制策略要对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩7；β?!2 ，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则Ie92即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小。若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略。若判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级为低，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式即为。能量限制控制策略中将高、中等级的故障划分为严重故障。所述的整车控制器根据钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若判断车辆当前工作模式为安全起步模式，步骤如下: 整车控制器根据当前实际车速.β，并将该车速和设定车速Vci进行比较，经过matlab中的模糊PID控制器，计算电机的需求扭矩了 ，直到车速稳定在1?值，此时电 i reql机的需求扭矩7VSill ，表不为Trst本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动客车驱动控制方法，其特征在于包括下列步骤：(1)?整车控制器自检通过后，整车控制器采集钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若满足安全起步模式的条件，车辆进入安全起步模式，整车控制器发送小转矩指令给电机控制器，用于实现车辆起步时的怠速爬行和驻坡功能，为了限制起步时的车速，根据安全起步模式稳定车速????????????????????????????????????????????????以及实际车速，采用模糊PID控制器控制电机的输出扭矩，使车辆行驶速度限制在,表示为:???????????????????????????(1)；(2)?整车控制器根据当前纯电动客车加速踏板开度、加速踏板开度变化率以及电池SOC对纯电动客车工作进行自动识别，并且为了避免动力模式和经济模式的频繁切换，利用动力模式和经济模式最小工作时间限制模块对允许模式切换标志位进行管理，根据自动识别出来的工作模式，并结合允许模式切换标志位的状态，判别纯电动客车的最终的工作模式为经济模式、动力模式中的一种；经济模式、动力模式划分方法如下：根据整车运行状态并结合熟练驾驶员的驾驶经验将加速踏板开度、加速踏板开度变化率分别划分为小中大三种情况，电池SOC划分为低中高三种情况，制定经济模式和动力模式的模糊控制推理规则，并通过神经网络训练试验数据来提高其自学习能力，优化隶属度函数，使模糊规则的制定更具合理性，提高系统的识别精度，最后利用matlab/simulink中的模糊逻辑控制器根据制定的模糊控制推理规则输出量化的车辆工作模式，其中：输出范围为0—0.5表示经济模式，此时经济模式标志位置1，否则置0；0.5—1表示动力模式标志位置0，此时动力模式标志位置1，否则置0；(3)?工作模式识别完成后，根据相应工作模式的控制策略制定该工作模式下电机的需求扭矩：若识别纯电动客车的最终工作模式为经济模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：?????????(2)式中：为经济模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数，为当前电机最大扭矩；若识别纯电动客车的最终工作模式为动力模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：?????(3)式中：为动力模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数，为当前电机最大扭矩；(4)?得到相应模式下电机的期望转矩之后，能量限制控制策略要对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小，若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略，若判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级为低，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式即为，能量限制控制策略中将高、中等级的故障划分为严重故障。429775dest_path_image001.jpg,346916dest_path_image002.jpg,64336dest_path_image003.jpg,459545dest_path_image004.jpg,273918dest_path_image005.jpg,34063dest_path_image006.jpg,301096dest_path_image007.jpg,437680dest_path_image003.jpg,106559dest_path_image008.jpg,99922dest_path_image009.jpg,791935dest_path_image010.jpg,528947dest_path_image011.jpg,990015dest_path_image003.jpg,419859dest_path_image012.jpg,661485dest_path_image013.jpg,874291dest_path_image010.jpg,517762dest_path_image003.jpg,790612dest_path_image003.jpg,519533dest_path_image014.jpg,536031dest_path_image014.jpg,34008dest_path_image014.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，王丽娟，刘洋，初亮，田军辉，
申请(专利权)人：吉林省高新电动汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：