CN109849685B - 一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车整车控制安全领域，具体为一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法，包括如下步骤：S1、对电动汽车的车速差分运算得到整车加速度；S2、根据整车质量、动力传动比、轮胎滚动半径计算整车加速度映射到电机合成扭矩；S3、将步骤S2计算得到的电机合成扭矩，与驱动请求扭矩比较，得到外界作用到整车的力在电机上的反向扭矩；S4、当车辆停止时，将步骤S3计算的反向扭矩方向取反输出至电机，采用减速度补偿方法使得最终车辆保持停止不后遛，以实现汽车防溜坡。

Description

一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法

技术领域

本发明涉及汽车整车控制安全领域，具体涉及一种电动汽车自适应能量回收算法，具体为一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法。

背景技术

现有的防遛坡扭矩控制算法采用PI自动闭环调节的方法，PI调节适合控制量与被控量没有确定的关系，但是扭矩、加速度、车速、电机转速这些影响车辆行驶的物理量存在确定的函数关系。现有技术无法实现快速控制。

发明内容

本申请提供一种能快速响应并且克服上述弊端的电动汽车防溜坡扭矩控制算法。

为实现上述技术目的，本申请的技术方案具体如下，一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法，包括如下步骤：

S1、对电动汽车的车速差分运算得到整车加速度；

S2、根据整车质量、动力传动比、轮胎滚动半径计算整车加速度映射到电机合成扭矩，该扭矩是包括整车动力、阻力在内的所有作用到整车的合成力映射到电机合成扭矩；

S3、将步骤S2计算得到的电机合成扭矩，与驱动请求扭矩比较，得到外界作用到整车的力在电机上的反向扭矩；

S4、当车辆停止时，将步骤S3计算的反向扭矩方向取反输出至电机，采用减速度补偿方法使得最终车辆保持停止不后遛。

作为本申请改进的技术方案，所述步骤S1中整车加速度计算步骤如下：

电动汽车的车速请求记为VehSpeed，相邻上一时刻的车速记为VehSpeedLast，差分运算周期记为IntegralTime，整车加速度记为VehAcc：

VehAcc＝(VehSpeed-VehSpeedLast)/IntegralTime (1-1)。

作为本申请改进的技术方案，所述步骤S2中电机合成扭矩计算步骤如下：

整车加速度记为VehAcc，整车质量记为mass，轮胎滚动半径记为radius，动力传动比记DrvRatio，整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记为VehTorque，

VehTorque＝VehAcc*mass*radius/DrvRatio (1-2)。

作为本申请改进的技术方案，所述步骤S3中坡道对电机的反向扭矩计算方法如下：

整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记为VehTorque，驱动扭矩记为DrvTorque，坡道对电机的反向扭矩记为CompensateTorque：

CompensateTorque＝DrvTorque-VehTorque (1-3)。

作为本申请改进的技术方案，所述步骤S4中减速度补偿计算方法如下：

车速请求记为VehSpeed，当VehSpeed大于2km/h时，计算坡道对电机的产生的反向扭矩CompensateTorque；

当车速小于2km/h时，锁存大于2km/h时的坡道对电机的产生的反向扭矩CompensateTorque；当车辆停止时，将坡道对电机的产生的反向扭矩CompensateTorque方向取反输出至电机，即可补偿坡道对电机的反向扭矩，使车辆保持停止。

有益效果

相对现有技术中通过PI调节方式，无法快速的计算响应的防遛坡扭矩计方法算，本申请的算法通过控制一个物理量，通过函数运算即可得到其他物理量，并且计算速度远远比PI调节响应快，并且根据反馈整车加速度，快速调整补偿运算，使得防遛坡效果更优，驾乘舒适性更佳。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1整车加速度计算模型图；

图2电机合成扭矩计算模型图；

图3坡道对电机的反向扭矩计算模型图；

图4为模型仿真输入信号图；

图5为在图4设置的输入信号所产生的整车速度响应曲线。

图6控制算法模型图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请相对于现有技术，主要是通过对整车速度的差分运算得到整车实际加速度，并根据传动比、滚动半径计算该加速度映射到电机的电机合成扭矩，将其与当前驱动扭矩比较，得到坡道对整车产生的反向扭矩，当车辆停止时将其作为补偿扭矩输出，即可使电机合成扭矩为0，最终使得整车保持停车不后遛。

具体的，如图6所示，种电动汽车防遛坡扭矩控制算法，所述算法包括如下步骤：

S1、对车速差分运算得到整车加速度；模型如图1所示，算法如下：

车速请求记为VehSpeed，相邻上一时刻的车速记为VehSpeedLast，差分运算周期记为IntegralTime，整车加速度记为VehAcc：

VehAcc＝(VehSpeed-VehSpeedLast)/IntegralTime (1-1)。

S2、根据动力传动比、整车质量、轮胎滚动半径计算整车加速度映射到电机合成扭矩，该扭矩是整车动力、阻力等所有作用到整车合成力映射到电机合成扭矩；模型如图2所示，算法如下：

电机合成扭矩计算步骤如下：

整车加速度记为VehAcc，整车质量记为mass，轮胎滚动半径记为radius，传动比记DrvRatio，整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记(亦为电机合成扭矩)为VehTorque，

VehTorque＝VehAcc*mass*radius/ratio (1-2)。

S3、将步骤S2计算得到的电机合成扭矩，与驱动请求扭矩比较，得到外界作用到整车的力在电机上的扭矩，即坡道对电机的反向扭矩；其模型图如图3所示。

坡道对电机的反向扭矩计算方法如下：

整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记为VehTorque，驱动扭矩记为DrvTorque，坡道对电机的反向扭矩记为CompensateTorque：

CompensateTorque＝DrvTorque-VehTorque (1-3)。

S4、当车辆停止时，将步骤S3计算的反向扭矩方向取反输出至电机，使得最终车辆保持停止不后遛。

车速请求记为VehSpeed，当VehSpeed大于2km/h时，计算坡道对电机的产生的反向扭矩，由于车速太低车速计算精度较低，所以当车速小于2km/h时，不再计算坡道对电机的产生的反向扭矩，而是锁存大于2km/h时的扭矩。当车辆停止时，将坡道对电机的产生的反向扭矩方向取反输出至电机，即可补偿坡道对电机的反向扭矩，使车辆保持停止，设计模型如图3所示。

本发明针对现有技术中防遛坡扭矩计算通过PI调节方式，无法快速的计算响应，因此本发明提出一种根据反馈整车加速度，快速调整补偿运算，使得防遛坡效果更优，驾乘舒适性更佳。

具体应用如图4所示，图4为模型仿真输入信号，包括驱动扭矩信号、整车反向加速度；

图5为在图4设置的输入信号所产生的整车速度响应曲线，可以看出，车辆最终在没有驱动扭矩的情况下，车速为0，保持静止。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

Claims (3)

1.一种电动汽车防遛坡扭矩控制算法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对电动汽车的车速差分运算得到整车加速度；

S2、电机合成扭矩计算步骤如下：

整车加速度记为VehAcc，整车质量记为mass，轮胎滚动半径记为radius，传动比记ratio，整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记为VehTorque，

VehTorque＝VehAcc*mass*radius/ratio (1-2)；

S3、将步骤S2计算得到的电机合成扭矩，与驱动请求扭矩比较，得到坡道对电机的反向扭矩；

S4、当车辆停止时，将步骤S3计算的反向扭矩方向取反输出至电机，采用减速度补偿方法使得最终车辆保持停止不后遛；

所述步骤S4中减速度补偿计算方法如下：

车速请求记为VehSpeed，当VehSpeed大于2km/h时，计算坡道对电机的反向扭矩CompensateTorque；

当车速小于2km/h时，锁存大于2km/h时的坡道对电机的反向扭矩CompensateTorque；当车辆停止时，将坡道对电机的反向扭矩CompensateTorque方向取反输出至电机，即可补偿坡道对电机的反向扭矩，使车辆保持停止。

2.根据权利要求1所述的电动汽车防遛坡扭矩控制算法，其特征在于，所述步骤S1中整车加速度计算步骤如下：

电动汽车的车速请求记为VehSpeed，相邻上一时刻的车速记为VehSpeedLast，差分运算周期记为IntegralTime，整车加速度记为VehAcc：

VehAcc＝(VehSpeed-VehSpeedLast)/IntegralTime (1-1)。

3.根据权利要求1所述的电动汽车防遛坡扭矩控制算法，其特征在于，所述步骤S3中坡道对电机的反向扭矩计算方法如下：

整车加速度映射到电机的电机合成扭矩记为VehTorque，驱动扭矩记为DrvTorque，坡道对电机的反向扭矩记为CompensateTorque：

CompensateTorque＝DrvTorque-VehTorque (1-3)。

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