CN108482186A - 纯电动汽车动力驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车动力驱动控制方法，包括以下步骤：整车控制器根据钥匙开关和档位状态控制整车动力系统上高压电，电机使能进入微程序控制器；根据档位状态、加速踏板状态、制动踏板状态计算出整车所需的需求扭矩；根据电池管理系统相关状态信息计算出电机充放电能力；根据微程序控制器相关状态信息计算出电机扭矩输出能力；结合高低压直流转换器所消耗的功率及空调系统消耗功率计算出整车允许驱动功率；根据防锁死刹车系统激活状态决定是否退出电机制动扭矩请求；将整车所需的需求扭矩给电机控制单元驱动电机。本发明可以解决现有纯电动汽车的动力输出不能精确控制的问题。

Description

纯电动汽车动力驱动控制方法
技术领域
本发明涉及纯电动汽车制造技术领域，尤其是一种用于纯电动汽车动力驱动的控制方法。
背景技术
随着纯电动汽车的产生和发展，对纯电动汽车动力性能驱动精确控制的需求也日益高涨，而现有纯电动汽车，包括油门踏板开度、档位、制动踏板开度等因素的整车行驶行为需求，包括输出扭矩、转速、功率等因素在内的当前的车况，包括电机、电池及其控制单元等因素的各部件的工作状况，以及整车的故障状态，整车控制器并不能将以上四种因素相互结合而计算整车所需的需求扭矩，动力性能的判断和输出较不精确，导致电机控制单元并不能做出最适宜的动力及电力驱动，行驶纯电动汽车能耗较高，且整车动力的安全性、稳定性较低，使驾驶纯电动汽车的舒适性和安全性无法提高。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种纯电动汽车动力驱动控制方法，以解决现有纯电动汽车的动力输出不能精确控制，导致整车运行能耗高，舒适性、安全性较低的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：本纯电动汽车动力驱动控制方法包括以下步骤：A、整车控制器根据钥匙开关和档位状态控制整车动力系统上高压电，电机使能进入微程序控制器；B、整车控制器根据档位状态、加速踏板状态、制动踏板状态计算出整车所需的需求扭矩；C、整车控制器根据电池管理系统相关状态信息计算出电机充放电能力；D、整车控制器根据微程序控制器相关状态信息计算出电机扭矩输出能力；E、整车控制器结合高低压直流转换器所消耗的功率及空调系统消耗功率计算出整车允许驱动功率；F、整车控制器根据防锁死刹车系统激活状态决定是否退出电机制动扭矩请求；将整车所需的需求扭矩给电机控制器驱动电机。
上述技术方案中，更为具体的方案可以是：步骤A中电机使能流程：依次判断档位、制动踏板、点火钥匙、绝缘栅双极型晶体管，当档位为N，制动踏板踩下，点火钥匙为STSRT档，绝缘栅双极型晶体管开启时，整车控制器将电机控制模式切换到Stand by；当上述条件中之一未满足时，电机使能失败。
进一步的：步骤B中整车所需的需求扭矩计算：当制动踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；当制动踏板踏下，档位为D，车速≤80公里/小时时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，进入能量管理模块。
进一步的：步骤C中电池充放电能力计算：整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数的乘积得出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数的乘积得出电池最大允许的充/放电功率。
进一步的：步骤D中电机扭矩输出能力计算：整车控制器根据整车允许电池最大放电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大功率，电机可输出最大功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩；整车控制器根据整车允许电池最大充电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大发电功率，电机可输出最大发电功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本纯电动汽车动力驱动控制方法整车控制器根据钥匙开关和档位状态控制整车动力系统上高压电，电机使能进入微程序控制器；根据档位状态、加速踏板状态、制动踏板状态计算出整车所需的需求扭矩；根据电池管理系统相关状态信息计算出电机充放电能力；根据微程序控制器相关状态信息计算出电机扭矩输出能力；结合高低压直流转换器所消耗的功率及空调系统消耗功率计算出整车允许驱动功率；根据防锁死刹车系统激活状态决定是否退出电机制动扭矩请求；根据整车驾驶行为需求、当前的车况、各部件的工作状况以及整车的故障状态，整车控制器计算出整车所需的需求扭矩给电机控制器驱动电机实现整车的动力驱动，达到精准的控制整车动力性能的效果，以最大限度地满足了整车不同工况下的动力性能要求及达到整车最安全运行状态，且行驶纯电动汽车能耗较高，且整车动力的安全性、稳定性、行驶时的舒适性和安全性均得到大幅提高；
2、本纯电动汽车动力驱动控制方法还结合了电机使能、整车所需的需求扭矩（即驾驶需求扭矩）计算、电池充放电能力计算和电机扭矩输出能力计算，以完善整车动力性能精确控制，其中电机使能流程，整车控制器根据点火钥匙状态及制动踏板开关信号结合由档位开关采集的档位信号判断驾驶员是否有高压上电需求，档位为N时，制动踏板踩下，点火钥匙拨到START档，整车控制器控制执行高压上电，之后使能微程序控制器，控制微程序控制器模式为Stand by；整车所需的需求扭矩计算：整车控制器采集两路加速踏板传感器开度、制动踏板开关和行程，结合由档位开关采集到的档位信号及车速信号，计算驾驶员需求扭矩；驾驶员需求扭矩分为驱动扭矩和制动扭矩；电池充放电能力计算：整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数计算出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数计算出电池最大允许的充/放电功率；电机扭矩输出能力计算：整车控制器根据电池充/放电能力和电机当前转速计算出电机可输出最大驱动/制动扭矩。
具体实施方式
下面对本发明实施例作进一步详述：
本纯电动汽车动力驱动控制方法，包括以下步骤：A、整车控制器根据钥匙开关和档位状态控制整车动力系统上高压电，电机使能进入微程序控制器；B、整车控制器根据档位状态、加速踏板状态、制动踏板状态计算出整车所需的需求扭矩； C、整车控制器根据电池管理系统相关状态信息计算出电机充放电能力；D、整车控制器根据微程序控制器相关状态信息计算出电机扭矩输出能力；E、整车控制器结合高低压直流转换器所消耗的功率及空调系统消耗功率计算出整车允许驱动功率； F、整车控制器根据防锁死刹车系统激活状态决定是否退出电机制动扭矩请求；将整车所需的需求扭矩给电机控制器驱动电机。
步骤A中电机使能流程：依次判断档位、制动踏板、点火钥匙、绝缘栅双极型晶体管，当档位为N，制动踏板踩下，点火钥匙为STSRT档，绝缘栅双极型晶体管开启时，整车控制器将电机控制模式切换到Stand by；当上述条件中之一未满足时，电机使能失败。原理为整车控制器根据点火钥匙状态及制动踏板开关信号结合由档位开关采集的档位信号判断驾驶员是否有高压上电需求，档位为N时，制动踏板踩下，点火钥匙拨到START档，整车控制器控制执行高压上电，之后使能微程序控制器，控制微程序控制器模式为Stand by。
步骤B中整车所需的需求扭矩计算：当制动踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；当制动踏板踏下，档位为D，车速≤80公里/小时时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，进入能量管理模块。原理为整车控制器采集两路加速踏板传感器开度、制动踏板开关和行程，结合由档位开关采集到的档位信号及车速信号，计算驾驶员需求扭矩；驾驶员需求扭矩分为驱动扭矩和制动扭矩。
步骤C中电池充放电能力计算：整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数的乘积得出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数的乘积得出电池最大允许的充/放电功率。原理为整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数计算出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数计算出电池最大允许的充/放电功率。
步骤D中电机扭矩输出能力计算：整车控制器根据整车允许电池最大放电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大功率，电机可输出最大功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩；原理为整车控制器根据整车允许电池最大充电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大发电功率，电机可输出最大发电功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩。整车控制器根据电池充/放电能力和电机当前转速计算出电机可输出最大驱动/制动扭矩。
本方法根据整车驾驶行为需求、当前的车况、各部件的工作状况以及整车的故障状态，整车控制器计算出整车所需的需求扭矩给电机控制器驱动电机实现整车的动力驱动，达到精准的控制整车动力性能的效果，以最大限度地满足了整车不同工况下的动力性能要求及达到整车最安全运行状态，且行驶纯电动汽车能耗较高，且整车动力的安全性、稳定性、行驶时的舒适性和安全性均得到大幅提高。

Claims (7)

1.一种纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、整车控制器根据钥匙开关和档位状态控制整车动力系统上高压电，电机使能进入微程序控制器；
B、整车控制器根据档位状态、加速踏板状态、制动踏板状态计算出整车所需的需求扭矩；
C、整车控制器根据电池管理系统相关状态信息计算出电机充放电能力；
D、整车控制器根据微程序控制器相关状态信息计算出电机扭矩输出能力；
E、整车控制器结合高低压直流转换器所消耗的功率及空调系统消耗功率计算出整车允许驱动功率；
F、整车控制器根据防锁死刹车系统激活状态决定是否退出电机制动扭矩请求；
将整车所需的需求扭矩给电机控制器驱动电机。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤A中电机使能流程：依次判断档位、制动踏板、点火钥匙、绝缘栅双极型晶体管，当档位为N，制动踏板踩下，点火钥匙为STSRT档，绝缘栅双极型晶体管开启时，整车控制器将电机控制模式切换到Stand by；当上述条件中之一未满足时，电机使能失败。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤B中整车所需的需求扭矩计算：
当制动踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；
当制动踏板踏下，档位为D，车速≤7公里/小时时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；
当制动踏板未踏下，加速踏板踏下，档位为D，车速＞7公里/小时时，能量回收，进入能量管理模块；
当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，整车所需的需求扭矩=0，进入能量管理模块；
当制动踏板未踏下，加速踏板未踏下，档位为D时，进入能量管理模块。
4.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤C中电池充放电能力计算：整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数的乘积得出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数的乘积得出电池最大允许的充/放电功率。
5.根据权利要求3所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤C中电池充放电能力计算：整车控制器接收电池管理系统发送的信息，由平均单体电压和单体个数的乘积得出当前实际电压，再乘以最大充/放电电流和充/放电系数的乘积得出电池最大允许的充/放电功率。
6.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤D中电机扭矩输出能力计算：
整车控制器根据整车允许电池最大放电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大功率，电机可输出最大功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩；
整车控制器根据整车允许电池最大充电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大发电功率，电机可输出最大发电功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩。
7.根据权利要求5所述的纯电动汽车动力驱动控制方法，其特征在于：步骤D中电机扭矩输出能力计算：
整车控制器根据整车允许电池最大放电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大功率，电机可输出最大功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩；
整车控制器根据整车允许电池最大充电功率和电机效率的成绩得出电机可输出最大发电功率，电机可输出最大发电功率放大9550倍后除以电机转速，得出电机可输出最大扭矩。
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