一種電動汽車蠕行的控制方法和系統與流程

2023-05-29 15:50:17 6

本發明涉及電動汽車的電機扭矩控制領域，尤其涉及一種電動汽車蠕行的控制方法和系統。

背景技術：

由於電動汽車不具有離合器，駕駛員無法通過離合器控制電動汽車以較低的車速運行，為了解決這個問題，電動汽車設計有蠕行功能，即在電動汽車啟動狀態下，駕駛員通過掛入前進檔或倒檔，無需其它操作，就可使該電動汽車以較低的車速行駛。

但在蠕行過程中，一方面，由於驅動力和阻力的相互作用以及車從靜摩擦到動摩擦之間的互換，不可避免的會造成驅動力的瞬間變化，大幅度的扭矩變化必然導致轉速波動從而引起抖動。另一方面，由於電機轉速很低，加上車內帶電信號的幹擾，所採集到的電機轉速近似為0，常把電機方向默認為正向。然而在蠕行倒車以及溜坡過程中電機的實際運轉方向是反向，此時將電機方向默認為正向將造成整車控制策略變化，易造成車輛轉速的波動而引起抖動。抖動會使整車行駛的平順性較差，降低車內乘員的舒適感。

技術實現要素：

本發明提供一種電動汽車蠕行的控制方法和系統，解決現有電動汽車在啟動蠕行功能時，由於扭矩變化或電機轉速方向的誤判造成車輛轉速的波動而引起抖動的問題，以提高整車行駛的平順性和舒適性。

為實現以上目的，本發明提供以下技術方案：

一種電動汽車蠕行的控制方法，包括：

獲取驅動電機的旋變位置，並根據所述旋變位置計算得到電機轉速和實際電機扭矩；

根據所述電機轉速和驅動踏板開度確定所述驅動電機的目標電機扭矩；

如果所述實際電機扭矩小於或等於第一扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第一加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；

如果所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值且小於或等於第二扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第二加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；

如果所述實際電機扭矩大於所述第二扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第三加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；其中，所述第一加載速率小於所述第二加載速率，所述第二加載速率小於所述第三加載速率。

優選的，還包括：

在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值時，如果前一時刻的電機轉速為0，則確定當前電機轉速為0，否則設置第一標誌位自加1，如果所述第一標誌位小於第一設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向與前一時刻的電機轉速的方向相同，否則確定當前電機轉速為0。

優選的，還包括：

在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩大於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為正轉方向，則當前電機轉速的方向為正轉方向；

如果前一時刻的電機轉速為反轉方向，則設置第二標誌位自加1，如果所述第二標誌位小於第二設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

優選的，還包括：

在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩小於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為反轉方向，則當前電機轉速的方向為反轉方向；

如果前一時刻的電機轉速為正轉方向，則設置第三標誌位自加1，如果所述第三標誌位小於第三設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

本發明還提供一種電動汽車蠕行的控制系統，包括：

旋變位置檢測單元，用於獲取驅動電機的旋變位置；

旋變解碼單元，用於根據所述旋變位置計算得到電機轉速和實際電機扭矩；

整車控制器，用於根據所述電機轉速和驅動踏板開度確定所述驅動電機的目標電機扭矩；

電機控制器，用於在所述實際電機扭矩小於或等於第一扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第一加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；在所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值且小於或等於第二扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第二加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；在所述實際電機扭矩大於所述第二扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第三加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；其中，所述第一加載速率小於所述第二加載速率，所述第二加載速率小於所述第三加載速率。

優選的，還包括：第一轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值時，如果前一時刻的電機轉速為0，則確定當前電機轉速為0，否則設置第一標誌位自加1，如果所述第一標誌位小於第一設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向與前一時刻的電機轉速的方向相同，否則確定當前電機轉速為0。

優選的，還包括：第二轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩大於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為正轉方向，則當前電機轉速的方向為正轉方向；

如果前一時刻的電機轉速為反轉方向，則設置第二標誌位自加1，如果所述第二標誌位小於第二設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

優選的，還包括：第三轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩小於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為反轉方向，則當前電機轉速的方向為反轉方向；

如果前一時刻的電機轉速為正轉方向，則設置第三標誌位自加1，如果所述第三標誌位小於第三設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

本發明提供一種電動汽車蠕行的控制方法和系統，通過以不同加載扭矩速率對蠕行扭矩變化的控制，並通過設置標誌位來判斷電機轉速的方向，以解決現有電動汽車在啟動蠕行功能時，由於扭矩變化或電機轉速方向的誤判造成車輛轉速的波動而引起抖動的問題，以提高整車行駛的平順性和舒適性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的具體實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1：是本發明提供的一種電動汽車蠕行的控制方法示意圖；

圖2：是本發明實施例提供的電機轉速方向判斷流程圖；

圖3：是本發明提供的一種電動汽車蠕行的控制系統示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例的方案，下面結合附圖和實施方式對本發明實施例作進一步的詳細說明。

針對當前電動汽車在啟用蠕行功能時，易發生車輛抖動的情況，本發明提供一種電動汽車蠕行的控制方法和系統，通過以不同加載扭矩速率對蠕行扭矩變化的控制，並通過設置標誌位來判斷電機轉速的方向，以解決現有電動汽車在啟動蠕行功能時，由於扭矩變化或電機轉速方向的誤判造成車輛轉速的波動而引起抖動的問題，以提高整車行駛的平順性和舒適性。

如圖1所示，一種電動汽車蠕行的控制方法，包括以下步驟：

s1：獲取驅動電機的旋變位置，並根據所述旋變位置計算得到電機轉速和實際電機扭矩；

s2：根據所述電機轉速和驅動踏板開度確定所述驅動電機的目標電機扭矩；

s3：如果所述實際電機扭矩小於或等於第一扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第一加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；

s4：如果所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值且小於或等於第二扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第二加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；

s5：如果所述實際電機扭矩大於所述第二扭矩閾值，則驅動電機的蠕行扭矩以第三加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；其中，所述第一加載速率小於所述第二加載速率，所述第二加載速率小於所述第三加載速率。

在實際應用中，蠕行功能啟動時，如果實際電機扭矩小於15nm，可將扭矩加載比例調整為100：1，即每10ms時間內加載1nm扭矩，以儘量減少起始時扭矩衝擊。當實際扭矩在15nm到40nm之間時將扭矩加載比例調整為10：1，即每1ms時間內加載1nm扭矩，以便快速平穩的脫離蠕行階段。實際電機扭矩在40nm到100nm之間時，將扭矩加載速率進一步提高，扭矩加載比例調整為5：1，即每1ms時間內加載2nm扭矩，此時電機的控制以快速響應為主。100nm以上按照最大響應速率，即每1ms時間內加載3nm扭矩。

該方法還包括：在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值時，如果前一時刻的電機轉速為0，則確定當前電機轉速為0，否則設置第一標誌位自加1，如果所述第一標誌位小於第一設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向與前一時刻的電機轉速的方向相同，否則確定當前電機轉速為0。進一步，在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩大於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為正轉方向，則當前電機轉速的方向為正轉方向。如果前一時刻的電機轉速為反轉方向，則設置第二標誌位自加1，如果所述第二標誌位小於第二設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

更進一步，在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩小於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為反轉方向，則當前電機轉速的方向為反轉方向。如果前一時刻的電機轉速為正轉方向，則設置第三標誌位自加1，如果所述第三標誌位小於第三設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

在實際應用中，如圖2所示，蠕行啟動時，主要問題在於瞬時零轉速的判斷，可先對實際電機扭矩進行判斷，如果實際電機扭矩大於15nm時，當前電機轉速的方向與前一刻的電機轉速的方向相同。具體地，也可設定一個第一標誌位，每個採集周期得到的電機轉速時，如果前一刻的電機轉速不為0，則該第一標誌位自加1。如果該第一標誌位的值小於第一設定閾值，比如5，則認為當前轉速的方向與前一刻的電機轉速的方向相同。這主要是為了防止大扭矩下轉速方向的誤報，為了防止打滑等意外情況下確實存在的電機轉速在大扭矩下瞬間停止或者變向。適當的減少計數標誌位的閾值可以控制意外情況下的響應靈敏度。如果扭矩小於15nm，則如上述的方法設置第二標誌位和第三標誌位對當前電機轉速的方向進行判斷。需要說明的是，第二標誌位、第三標誌位可以在實際扭矩大於15nm時進行復位清零。第二設定閾值和第三設定閾值可取相同的數值，如以20作為閾值。

可見，本發明提供一種電動汽車蠕行的控制方法，通過以不同加載扭矩速率對蠕行扭矩變化的控制，並通過設置標誌位來判斷電機轉速的方向，以解決現有電動汽車在啟動蠕行功能時，由於扭矩變化或電機轉速方向的誤判造成車輛轉速的波動而引起抖動的問題，以提高整車行駛的平順性和舒適性。

如圖3所示，本發明還提供一種電動汽車蠕行的控制系統，包括：

旋變位置檢測單元，用於獲取驅動電機的旋變位置；

旋變解碼單元，用於根據所述旋變位置計算得到電機轉速和實際電機扭矩；

整車控制器，用於根據所述電機轉速和驅動踏板開度確定所述驅動電機的目標電機扭矩；

電機控制器，用於在所述實際電機扭矩小於第一扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第一加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；在所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值且小於第二扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第二加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；在所述實際電機扭矩大於所述第二扭矩閾值時，使驅動電機的蠕行扭矩以第三加載速率從所述實際電機扭矩加載到所述目標電機扭矩；其中，所述第一加載速率小於所述第二加載速率，所述第二加載速率小於所述第三加載速率。

該系統還包括：第一轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩大於所述第一扭矩閾值時，如果前一時刻的電機轉速為0，則確定當前電機轉速為0，否則設置第一標誌位自加1，如果所述第一標誌位小於第一設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向與前一時刻的電機轉速的方向相同，否則確定當前電機轉速為0。

進一步，還包括：第二轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩大於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為正轉方向，則當前電機轉速的方向為正轉方向。如果前一時刻的電機轉速為反轉方向，則設置第二標誌位自加1，如果所述第二標誌位小於第二設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。

更進一步，還包括：第三轉速方向判斷單元，用於在計算得到的電機轉速的值為0、所述實際電機扭矩小於或等於所述第一扭矩閾值且所述實際電機扭矩小於前一時刻的電機扭矩時，如果前一時刻的電機轉速的方向為反轉方向，則當前電機轉速的方向為反轉方向；

如果前一時刻的電機轉速為正轉方向，則設置第三標誌位自加1，如果所述第三標誌位小於第三設定閾值，則確定當前電機轉速不為0，並且當前電機轉速的方向為反轉方向，否則當前電機轉速為0。可見，本發明提供一種電動汽車蠕行的控制系統，通過以不同加載扭矩速率對蠕行扭矩變化的控制，並通過設置標誌位來判斷電機轉速的方向，以解決現有電動汽車在啟動蠕行功能時，由於扭矩變化或電機轉速方向的誤判造成車輛轉速的波動而引起抖動的問題，以提高整車行駛的平順性和舒適性。

以上依據圖示所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特徵及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施範圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護範圍內。