CN110588368A - 一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统 - Google Patents

一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统，车辆在减速时，根据电机转速降低的快慢获得预驻坡力矩T1；结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡；驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续；驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2；若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3；当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。预驻坡力矩T1和快速调节力矩T3的增加，能够明显减小溜坡距离，对进入驻坡的条件判断，可以避免引起车身抖动的情况。

Description

一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统
技术领域
本发明属于新能源汽车的电机控制领域，具体涉及一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统。
背景技术
随着新能源汽车的普及和推广，新能源汽车生产企业及用户对车辆性能要求逐渐提高，原有的车辆驻坡策略因其溜坡距离过大、驻坡进入退出存在抖动等问题，已经不能满足行业的发展需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法及系统，能够减小驻波策略溜坡距离，并防止驻波进入退出时的车身抖动。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、车辆在减速时，根据制动信号和手刹信号确定是否需要施加预驻坡力矩T1，再根据电机转速降低的快慢获得具体的预驻坡力矩T1的大小；
S2、结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡；
S3、驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续；
S4、驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2；
S5、若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3；
S6、当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。
按上述方法，所述的制动信号、手刹信号、油门力矩和档位信息，均由整车控制器提供。
按上述方法，所述的预驻坡力矩T1的获取方式为：根据电机减速的快慢进行施加，电机降速越快，预驻坡力矩T1越大；当制动信号或者手刹信号有效时，则将预驻坡力矩T1清零。
按上述方法，S2中，所述的驻波要求为：设置一判断车辆进入溜坡状态的电机转速阈值Mrpm(5-30rpm)，当档位在D档，检测到电机转速小于-Mrpm；或者档位为R档，检测到电机转速>Mrpm。
按上述方法，S2中，所述的一定时间内连续N次指的是：连续2-5次，每次时间间隔1-20ms。
一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制系统，其特征在于：本系统包括：
预驻波模块，用于车辆在减速时，判断制动信号和手刹信号，根据电机转速降低的快慢获得预驻坡力矩T1；
驻波模块，用于结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡；
驻波过程模块，用于驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续；
驻波扭矩模块，用于驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2；
驻波调节模块，用于若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3；
驻波退出模块，用于当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。
按上述系统，所述的预驻波模块具体根据电机减速的快慢进行施加，电机降速越快，预驻坡力矩T1越大；当制动信号或者手刹信号有效时，则将预驻坡力矩T1清零。
按上述系统，所述的驻波模块中，驻波要求为：设置一判断车辆进入溜坡状态的电机转速阈值Mrpm(5-30rpm)，当档位在D档，检测到电机转速小于-Mrpm；或者档位为R档，检测到电机转速>Mrpm。
按上述系统，所述的驻波模块中，所述的一定时间内连续N次指的是：连续2-5次，每次时间间隔1-20ms。
一种电机控制器，其特征在于：本电机控制器还包括存储器，存储器中设有计算机程序，供电机控制器调用，以完成所述的方法。
本发明的有益效果为：通过采集制动信号、手刹信号、油门力矩和档位信息，在不同的阶段分别采取不同的控制策略，预驻坡力矩T1和快速调节力矩T3的增加，能够明显减小溜坡距离，对进入驻坡的条件判断，可以避免平路刹车或轻踩油门时电机转速波动导致误进入驻坡进而引起车身抖动的情况。
附图说明
图1为本发明一实施例的电机控制器信号采集框图。
图2为本发明一实施例的方法流程图。
图3为预驻坡力矩T1 的施加流程图。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
S1、车辆在减速时，根据制动信号和手刹信号确定是否需要施加预驻坡力矩T1，再根据电机转速降低的快慢获得预驻坡力矩T1。本实施例中，所述的预驻坡力矩T1的获取方式为：根据电机减速的快慢进行施加，电机降速越快，说明此时所处的坡道越大，需要施加的预驻坡力矩T1越大；当制动信号或者手刹信号有效时，因为机械制动力的存在，则将预驻坡力矩T1清零。
本实施例中，施加预驻坡力矩T1的过程如图3所示，图中各参数的含义为：SpdAbs为当前转速绝对值，SpdDif=（当前转速-上次转速），ΔT为力矩变化步长。若当前转速绝对值SpdAbs小于600rpm，且无有效的制动信号和手刹信号，则判断需要施加预驻坡力矩T1。具体的施加方案为：（当前转速-上次转速）＜-30rpm，则T1增加2ΔT；-30rpm≤（当前转速-上次转速）＜-10rpm，则T1增加ΔT；-10rpm≤（当前转速-上次转速）＜10rpm，则T1不变；10rpm≤（当前转速-上次转速）＜30rpm，则T1减小ΔT；（当前转速-上次转速）≥30 rpm，则T1减小2ΔT。
S2、结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡，连续N次检测可以避免平路刹车或轻踩油门时电机转速波动导致误进入驻坡引起车身抖动。所述的驻波要求为：设置一判断车辆进入溜坡状态的电机转速阈值Mrpm(Mrpm的取值范围5-30rpm)，当档位在D档，检测到电机转速小于-Mrpm；或者档位为R档，检测到电机转速>Mrpm。所述的一定时间内连续N次指的是：连续2-5次，每次时间间隔1-20ms。
本实施例中，进入驻坡的判断条件：当档位在D档、电机转速连续3次（每次时间间隔2ms）检测到小于-10rpm，或者档位为R档、转速连续3次（每次时间间隔2ms）检测到大于10rpm，进入驻坡。
S3、驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续。若检测到手刹信号或者制动信号，将不会退出驻坡状态，但是将会限制电机的输出扭矩，以保证电机持续输出扭矩的情况下，不会因温升危及电机及电控安全，同时可以保证制动力不足或者解除手刹的瞬间，车辆基本无溜坡。
S4、驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2。
S5、若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3。在进入驻坡控制后，若S4中PI参数过大，会引起车身抖动，PI参数过小，会引起后溜距离过大。因此，引入快速调节力矩T3，其根据后溜转速的大小动态调节T3的大小，可以实现短溜坡距离的情况下车辆平稳无抖动。
S6、当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。
如图1所示，所述的制动信号、手刹信号、油门力矩和档位信息，均由整车控制器提供；电机控制器从电机获取转速信号。
本发明方法用在新能源汽车的电机控制器中，因此本发明也保护用了上述方法的系统及电机控制器。由于采用了上述的驻坡策略，本发明实现了新能源汽车驻坡时较短的溜坡距离，且行车及驻坡过程无抖动。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、车辆在减速时，根据制动信号和手刹信号确定是否需要施加预驻坡力矩T1，再根据电机转速降低的快慢获得具体的预驻坡力矩T1的大小；
S2、结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡；
S3、驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续；
S4、驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2；
S5、若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3；
S6、当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的制动信号、手刹信号、油门力矩和档位信息，均由整车控制器提供。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的预驻坡力矩T1的获取方式为：根据电机减速的快慢进行施加，电机降速越快，预驻坡力矩T1越大；当制动信号或者手刹信号有效时，则将预驻坡力矩T1清零。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中，所述的驻坡要求为：设置一判断车辆进入溜坡状态的电机转速阈值Mrpm，当档位在D档，检测到电机转速小于-Mrpm；或者档位为R档，检测到电机转速大于Mrpm。
5.根据权利要求1或4所述的新能源汽车的电机控制器驻坡控制方法，其特征在于：S2中，所述的一定时间内连续N次指的是：连续2-5次，每次时间间隔1-20ms。
6.一种新能源汽车的电机控制器驻坡控制系统，其特征在于：本系统包括：
预驻波模块，用于车辆在减速时，根据制动信号和手刹信号确定是否需要施加预驻坡力矩T1，再根据电机转速降低的快慢获得预驻坡力矩T1；
驻波模块，用于结合档位信息，若检测到电机转速在一定时间内连续N次满足驻坡要求，则进入驻坡；
驻波过程模块，用于驻坡过程中，若检测到有效的手刹信号或制动信号，则电机峰值扭矩降至额定扭矩以下的预设扭矩，驻坡状态继续；
驻波扭矩模块，用于驻坡后，电机进入速度闭环模式，通过PI调节器获得驻坡扭矩T2；
驻波调节模块，用于若驻坡后检测到车辆有后溜趋势，则根据后溜转速的大小，施加一个快速调节力矩T3；
驻波退出模块，用于当油门力矩大于驻坡扭矩T2时，退出驻坡。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述的预驻波模块具体根据电机减速的快慢进行施加，电机降速越快，预驻坡力矩T1越大；当制动信号或者手刹信号有效时，则将预驻坡力矩T1清零。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述的驻波模块中，驻波要求为：设置一判断车辆进入溜坡状态的电机转速阈值Mrpm，当档位在D档，检测到电机转速小于-Mrpm；或者档位为R档，检测到电机转速大于Mrpm。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述的驻波模块中，所述的一定时间内连续N次指的是：连续2-5次，每次时间间隔1-20ms。
10.一种电机控制器，其特征在于：本电机控制器还包括存储器，存储器中设有计算机程序，供电机控制器调用，以完成权利要求1至5中任意一项所述的方法。
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