CN107225999A - 一种电动汽车蠕行的控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车蠕行的控制方法和系统，该方法包括：获取驱动电机的旋变位置，并根据旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；根据电机转速和驱动踏板开度确定驱动电机的目标电机扭矩；如果实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从实际电机扭矩加载到目标电机扭矩；如果实际电机扭矩大于述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从实际电机扭矩加载到目标电机扭矩；如果实际电机扭矩大于第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从实际电机扭矩加载到目标电机扭矩。本发明解决现有电动汽车在启动蠕行时产生抖动的问题，可提高整车行驶的平顺性。

Description

一种电动汽车蠕行的控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电动汽车的电机扭矩控制领域，尤其涉及一种电动汽车蠕行的控制方法和系统。
背景技术
由于电动汽车不具有离合器，驾驶员无法通过离合器控制电动汽车以较低的车速运行，为了解决这个问题，电动汽车设计有蠕行功能，即在电动汽车启动状态下，驾驶员通过挂入前进档或倒档，无需其它操作，就可使该电动汽车以较低的车速行驶。
但在蠕行过程中，一方面，由于驱动力和阻力的相互作用以及车从静摩擦到动摩擦之间的互换，不可避免的会造成驱动力的瞬间变化，大幅度的扭矩变化必然导致转速波动从而引起抖动。另一方面，由于电机转速很低，加上车内带电信号的干扰，所采集到的电机转速近似为0，常把电机方向默认为正向。然而在蠕行倒车以及溜坡过程中电机的实际运转方向是反向，此时将电机方向默认为正向将造成整车控制策略变化，易造成车辆转速的波动而引起抖动。抖动会使整车行驶的平顺性较差，降低车内乘员的舒适感。
发明内容
本发明提供一种电动汽车蠕行的控制方法和系统，解决现有电动汽车在启动蠕行功能时，由于扭矩变化或电机转速方向的误判造成车辆转速的波动而引起抖动的问题，以提高整车行驶的平顺性和舒适性。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种电动汽车蠕行的控制方法，包括：
获取驱动电机的旋变位置，并根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
优选的，还包括：
在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。
优选的，还包括：
在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向；
如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
优选的，还包括：
在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向；
如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
本发明还提供一种电动汽车蠕行的控制系统，包括：
旋变位置检测单元，用于获取驱动电机的旋变位置；
旋变解码单元，用于根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
整车控制器，用于根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
电机控制器，用于在所述实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
优选的，还包括：第一转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。
优选的，还包括：第二转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向；
如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
优选的，还包括：第三转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向；
如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
本发明提供一种电动汽车蠕行的控制方法和系统，通过以不同加载扭矩速率对蠕行扭矩变化的控制，并通过设置标志位来判断电机转速的方向，以解决现有电动汽车在启动蠕行功能时，由于扭矩变化或电机转速方向的误判造成车辆转速的波动而引起抖动的问题，以提高整车行驶的平顺性和舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1：是本发明提供的一种电动汽车蠕行的控制方法示意图；
图2：是本发明实施例提供的电机转速方向判断流程图；
图3：是本发明提供的一种电动汽车蠕行的控制系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前电动汽车在启用蠕行功能时，易发生车辆抖动的情况，本发明提供一种电动汽车蠕行的控制方法和系统，通过以不同加载扭矩速率对蠕行扭矩变化的控制，并通过设置标志位来判断电机转速的方向，以解决现有电动汽车在启动蠕行功能时，由于扭矩变化或电机转速方向的误判造成车辆转速的波动而引起抖动的问题，以提高整车行驶的平顺性和舒适性。
如图1所示，一种电动汽车蠕行的控制方法，包括以下步骤：
S1：获取驱动电机的旋变位置，并根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
S2：根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
S3：如果所述实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
S4：如果所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
S5：如果所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
在实际应用中，蠕行功能启动时，如果实际电机扭矩小于15Nm，可将扭矩加载比例调整为100：1，即每10ms时间内加载1Nm扭矩，以尽量减少起始时扭矩冲击。当实际扭矩在15Nm到40Nm之间时将扭矩加载比例调整为10：1，即每1ms时间内加载1Nm扭矩，以便快速平稳的脱离蠕行阶段。实际电机扭矩在40Nm到100Nm之间时，将扭矩加载速率进一步提高，扭矩加载比例调整为5：1，即每1ms时间内加载2Nm扭矩，此时电机的控制以快速响应为主。100Nm以上按照最大响应速率，即每1ms时间内加载3Nm扭矩。
该方法还包括：在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。进一步，在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向。如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
更进一步，在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向。如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
在实际应用中，如图2所示，蠕行启动时，主要问题在于瞬时零转速的判断，可先对实际电机扭矩进行判断，如果实际电机扭矩大于15Nm时，当前电机转速的方向与前一刻的电机转速的方向相同。具体地，也可设定一个第一标志位，每个采集周期得到的电机转速时，如果前一刻的电机转速不为0，则该第一标志位自加1。如果该第一标志位的值小于第一设定阈值，比如5，则认为当前转速的方向与前一刻的电机转速的方向相同。这主要是为了防止大扭矩下转速方向的误报，为了防止打滑等意外情况下确实存在的电机转速在大扭矩下瞬间停止或者变向。适当的减少计数标志位的阈值可以控制意外情况下的响应灵敏度。如果扭矩小于15Nm，则如上述的方法设置第二标志位和第三标志位对当前电机转速的方向进行判断。需要说明的是，第二标志位、第三标志位可以在实际扭矩大于15Nm时进行复位清零。第二设定阈值和第三设定阈值可取相同的数值，如以20作为阈值。
可见，本发明提供一种电动汽车蠕行的控制方法，通过以不同加载扭矩速率对蠕行扭矩变化的控制，并通过设置标志位来判断电机转速的方向，以解决现有电动汽车在启动蠕行功能时，由于扭矩变化或电机转速方向的误判造成车辆转速的波动而引起抖动的问题，以提高整车行驶的平顺性和舒适性。
如图3所示，本发明还提供一种电动汽车蠕行的控制系统，包括：
旋变位置检测单元，用于获取驱动电机的旋变位置；
旋变解码单元，用于根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
整车控制器，用于根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
电机控制器，用于在所述实际电机扭矩小于第一扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
该系统还包括：第一转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。
进一步，还包括：第二转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向。如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
更进一步，还包括：第三转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向；
如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。可见，本发明提供一种电动汽车蠕行的控制系统，通过以不同加载扭矩速率对蠕行扭矩变化的控制，并通过设置标志位来判断电机转速的方向，以解决现有电动汽车在启动蠕行功能时，由于扭矩变化或电机转速方向的误判造成车辆转速的波动而引起抖动的问题，以提高整车行驶的平顺性和舒适性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动汽车蠕行的控制方法，其特征在于，包括：
获取驱动电机的旋变位置，并根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；
如果所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值，则驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在计算得到的电机转速为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向；
如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向；
如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
5.一种电动汽车蠕行的控制系统，其特征在于，包括：
旋变位置检测单元，用于获取驱动电机的旋变位置；
旋变解码单元，用于根据所述旋变位置计算得到电机转速和实际电机扭矩；
整车控制器，用于根据所述电机转速和驱动踏板开度确定所述驱动电机的目标电机扭矩；
电机控制器，用于在所述实际电机扭矩小于或等于第一扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第一加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值且小于或等于第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第二加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；在所述实际电机扭矩大于所述第二扭矩阈值时，使驱动电机的蠕行扭矩以第三加载速率从所述实际电机扭矩加载到所述目标电机扭矩；其中，所述第一加载速率小于所述第二加载速率，所述第二加载速率小于所述第三加载速率。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，还包括：第一转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩大于所述第一扭矩阈值时，如果前一时刻的电机转速为0，则确定当前电机转速为0，否则设置第一标志位自加1，如果所述第一标志位小于第一设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向与前一时刻的电机转速的方向相同，否则确定当前电机转速为0。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，还包括：第二转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩大于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为正转方向，则当前电机转速的方向为正转方向；
如果前一时刻的电机转速为反转方向，则设置第二标志位自加1，如果所述第二标志位小于第二设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，还包括：第三转速方向判断单元，用于在计算得到的电机转速的值为0、所述实际电机扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值且所述实际电机扭矩小于前一时刻的电机扭矩时，如果前一时刻的电机转速的方向为反转方向，则当前电机转速的方向为反转方向；
如果前一时刻的电机转速为正转方向，则设置第三标志位自加1，如果所述第三标志位小于第三设定阈值，则确定当前电机转速不为0，并且当前电机转速的方向为反转方向，否则当前电机转速为0。
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