CN104494463A - 一种纯电动汽车转矩控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车转矩控制方法，具体按照以下步骤实施：将驾驶员操作室的档位、油门及刹车通过线束与电机控制器连接；当CAN通讯发生故障时，电机控制器采集踏板及档位信息，并将加速踏板信号或制动踏板信号进行计算转换为转矩指令值输出给电机，从而保证整车安全行驶。本发明的一种纯电动汽车转矩控制方法，解决了现有技术中存在的车辆运行中遇到CAN通讯故障时只能采取立即停车的问题。

Description

一种纯电动汽车转矩控制方法

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，涉及一种纯电动汽车转矩控制方法。

背景技术

新能源汽车相较于传统燃油汽车，关键技术包括三大部分：整车控制系统、电驱动系统以及电池管理系统；

在车辆行驶中，整车控制器将采集的驾驶员钥匙、踏板、档位等动作信号进行智能处理，例如将加速踏板信息转化为电机转矩指令，将刹车信息转化为电机制动指令，通过CAN通讯方式下发给电机控制器控制电机执行命令。由于整车的复杂性，CAN通讯极易受到车上各种设备及线束的电磁干扰，通常表现为CAN通讯中断故障，一旦指令传输过程中CAN通讯受扰中断，电机控制器无法接收到正确的转矩指令，车辆无法正常行驶，可能瞬间超速行驶甚至停不下来，后果非常严重。现有技术针对这种通讯故障的处理方法是，当电机控制器连续几个CAN通讯周期接收不到指令信号时，控制器立即强行停机，这样虽然可以避免车辆失控，但是车辆瞬间停车无法启动，容易造成车辆拥堵甚至交通事故，存在一定的弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动汽车转矩控制方法，解决了现有技术中存在的车辆运行中遇到CAN通讯故障时只能采取立即停车的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种纯电动汽车转矩控制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将驾驶员操作室的档位、油门及刹车通过线束与电机控制器连接；

步骤2，当CAN通讯发生故障时，电机控制器采集踏板及档位信息，并判断制动踏板是否有效，当制动踏板有效时，判断母线电压是否在正常范围内，并执行步骤3,；当制动踏板无效时，判断加速踏板是否有效，并执行步骤5；

步骤3，当母线电压在正常范围内时，电机控制器计算出电机的期望制动转矩和最大制动转矩；当母线电压不在正常范围内时，则将制动转矩设置为0，作为制动转矩输出给电机；

步骤4，电机控制器将步骤3中计算得到的期望制动转矩与最大制动转矩进行比较，如果期望制动转矩小于最大制动转矩，则将期望制动转矩作为制动转矩输出给电机；如果期望制动转矩大于最大制动转矩，则将最大制动转矩作为制动转矩输出给电机；

步骤5，当加速踏板有效时，则判断母线电压是否在正常范围内，如果前进挡有效且母线电压在正常范围内，则判断当前行驶状态为正向驱动状态，执行步骤6，如果后退档有效且母线电压在正常范围内，则判断当前行驶状态为反向驱动状态，执行步骤7；如果母线电压不在正常范围内，则执行步骤8；当加速踏板无效时，则执行步骤8；

步骤6，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为正向驱动转矩输出给电机，限制转矩为车辆运行在30km/h时的转矩；

步骤7，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为反向驱动转矩输出给电机；

步骤8，电机控制器将驱动转矩设置为0作为驱动转矩输出给电机。

本发明的特点还在于，

步骤3中电机控制器计算期望制动转矩和最大制动转矩的具体方法为：

期望制动转矩的计算方法为：

期望制动转矩＝当前转速下峰值转矩*制动踏板开度百分比；

最大制动转矩的计算方法为：

最大制动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，制动踏板开度百分比＝当前制动踏板电压值/制动踏板电压范围。

步骤6和步骤7中电机控制器计算期望驱动转矩和最大驱动转矩的具体方法为：

期望驱动转矩的计算方法为：

期望驱动转矩＝当前转速下峰值转矩*加速踏板开度百分比；

最大驱动转矩的计算方法为：

最大驱动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，加速踏板开度百分比＝当前检测加速踏板电压值/加速踏板电压范围。

本发明的有益效果是通过将电机控制器与驾驶员操作台直接连接，使得整车在行驶过程中发生CAN通讯故障时，电机控制器直接对驾驶员信息进行采集，并将采集到的信息转换为转矩指令值输出给电机，实现了在整车CAN通讯故障情况下，电动汽车仍然可以识别驾驶员意图进行安全行驶，通过容错控制方法保证车辆行驶到安全地方再排查故障。相对于现有的控制策略中遇到CAN通讯故障就紧急停车的控制方法，本发明采用的方法可以在CAN故障时控制车辆正常行驶，增加了安全性及驾驶舒适性。

附图说明

图1是本发明中纯电动汽车通讯系统的结构示意图；

图2是本发明一种纯电动汽车转矩控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种纯电动汽车转矩控制方法，如图1所示，在现有的后桥驱动整车结构的基础上，将电机控制器用线束部件与驾驶操作台的档位、油门以及刹车连接起来，从而当CAN通讯发生故障，驾驶员操作信息无法通过整车控制器实时下发到电机控制器，电机控制器连续几个CAN通讯周期内接收不到整车信号时，电机控制器自动屏蔽整车CAN信号，亲自参与驾驶员信息采集，将加速踏板(制动踏板)转化为转矩指令值进行输出控制，从而实现转矩指令容错控制。

本发明一种纯电动汽车转矩控制方法，如图2所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将驾驶员操作室的档位、油门及刹车通过线束与电机控制器连接；

步骤2，当CAN通讯发生故障时，电机控制器采集踏板及档位信息，并判断制动踏板是否有效，当制动踏板有效时，判断母线电压是否在正常范围内，并执行步骤3,；当制动踏板无效时，判断加速踏板是否有效，并执行步骤5；

步骤3，当母线电压在正常范围内时，电机控制器计算出电机的期望制动转矩和最大制动转矩；当母线电压不在正常范围内时，则将制动转矩设置为0，作为制动转矩输出给电机；

其中，电机控制器计算期望制动转矩和最大制动转矩的具体方法为：

期望制动转矩的计算方法为：

期望制动转矩＝当前转速下峰值转矩*制动踏板开度百分比；

最大制动转矩的计算方法为：

最大制动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，制动踏板开度百分比＝当前制动踏板电压值/制动踏板电压范围；

步骤4，电机控制器将步骤3中计算得到的期望制动转矩与最大制动转矩进行比较，如果期望制动转矩小于最大制动转矩，则将期望制动转矩作为制动转矩输出给电机；如果期望制动转矩大于最大制动转矩，则将最大制动转矩作为制动转矩输出给电机；

步骤5，当加速踏板有效时，则判断母线电压是否在正常范围内，如果前进档有效且母线电压在正常范围内，则判断当前行驶状态为正向驱动状态，执行步骤6；如果后退档有效且母线电压在正常范围内，则则判断当前行驶状态为反向驱动状态，执行步骤7；如果母线电压不在正常范围内，则执行步骤8；当加速踏板无效时，则执行步骤8；

步骤6，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为正向驱动转矩输出给电机；

步骤7，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为反向驱动转矩输出给电机；

步骤6和步骤7中电机控制器计算期望驱动转矩和最大驱动转矩的具体方法为：

期望驱动转矩的计算方法为：

期望驱动转矩＝当前转速下峰值转矩*加速踏板开度百分比；

最大驱动转矩的计算方法为：

最大驱动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，加速踏板开度百分比＝当前检测加速踏板电压值/加速踏板电压范围；

步骤8，电机控制器将驱动转矩设置为0作为驱动转矩输出给电机。

本发明中的限制转矩是指，由于CAN通信中断属于严重故障，因此，电机控制器需要对“司机期望驱动转矩”进行限制使车辆运行在30km/h以下，保证车辆能以较低的速度行驶到安全地点的转矩。

Claims (3)

1.一种纯电动汽车转矩控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将驾驶员操作室的档位、油门及刹车分别通过线束与电机控制器连接；

步骤2，当整车控制器CAN通讯发生故障时，电机控制器采集踏板及档位信息，并判断制动踏板是否有效，当制动踏板有效时，判断母线电压是否在正常范围内，并执行步骤3；当制动踏板无效时，判断加速踏板是否有效，并执行步骤5；

步骤3，当母线电压在正常范围内时，电机控制器计算出电机的期望制动转矩和最大制动转矩；当母线电压不在正常范围内时，则将制动转矩设置为0，作为制动转矩输出给电机；

步骤4，电机控制器将步骤3中计算得到的期望制动转矩与最大制动转矩进行比较，如果期望制动转矩小于最大制动转矩，则将期望制动转矩作为制动转矩输出给电机；如果期望制动转矩大于最大制动转矩，则将最大制动转矩作为制动转矩输出给电机；

步骤5，当加速踏板有效时，则判断母线电压是否在正常范围内，如果前进档有效且母线电压在正常范围内，则判断当前行驶状态为正向驱动状态，执行步骤6；如果后退档有效且母线电压在正常范围内，则判断当前行驶状态为反向驱动状态，则执行步骤7；如果母线电压不在正常范围内，则执行步骤8；当加速踏板无效时，则执行步骤8；

步骤6，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将所述的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为正向驱动转矩输出给电机，所述限制转矩为车辆运行在30km/h时的转矩；

步骤7，电机控制器计算电机的期望驱动转矩和最大驱动转矩，并将期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩进行比较，将所述的期望驱动转矩、最大驱动转矩和限制转矩中最小的转矩作为反向驱动转矩输出给电机；

步骤8，电机控制器将驱动转矩设置为0作为驱动转矩输出给电机。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车转矩控制方法，其特征在于，步骤3中电机控制器计算期望制动转矩和最大制动转矩的具体方法为：

所述期望制动转矩的计算方法为：

期望制动转矩＝当前转速下峰值转矩*制动踏板开度百分比；

所述最大制动转矩的计算方法为：

最大制动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，制动踏板开度百分比＝当前制动踏板电压值/制动踏板电压范围。

3.根据权利要求1或2所述的一种纯电动汽车转矩控制方法，其特征在于，步骤6和步骤7中电机控制器计算期望驱动转矩和最大驱动转矩的具体方法为：

所述期望驱动转矩的计算方法为：

期望驱动转矩＝当前转速下峰值转矩*加速踏板开度百分比；

所述最大驱动转矩的计算方法为：

最大驱动转矩＝母线电压*允许的最大电流*9.55*系统效率/电机当前转速；

其中，加速踏板开度百分比＝当前检测加速踏板电压值/加速踏板电压范围。