CN113428016B - 基于驱动电机的电动汽车失速控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法、系统及存储介质。获取时刻t_i的车速V_veh‑i和时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk‑ij；基于所述V_veh‑i和N_Motfdk‑ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij；比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；若0≤|Δω_ij|≤Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs‑ij＝T_req‑ij；若|Δω_ij|＞Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs‑ij＝T_SCSum‑ij。基于电机转速和车速的角速度差Δω_ij来判断车辆是否失速，能够针对失速工况和正常工况给予不同的转矩控制，从而实现精准调控，达到提高车辆行驶稳定件和驾驶安全性的目的。

Description

基于驱动电机的电动汽车失速控制方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法、系统及存储介质。

背景技术

车辆行驶过程中经常会出现阻力和牵引力严重不匹配的车辆失速现象，主要为车轮所受阻力突变引起，具体表现为车辆的车速与轮速不匹配，即相对于车速，车辆驱动轮轮速出现过速(车轮打滑)或欠速(车轮反拖) 的异常现象。

在日常驾车场景中，司乘人员主要会碰到如下几种失速工况：车辆起步打滑、车辆高低附路面切换瞬间车轮打滑失速、车辆驶入沉降路面瞬间车轮离地空转失速、车辆在颠簸路面车轮空转失速、车辆上坡顶瞬间的车轮离地腾空；车辆低高附路面切换瞬间车辆顿挫、车辆驶出沉降路面瞬间车辆冲击造成的车轮反拖、车辆过减速带(或过坎)时车轮反拖等。

以上各种车辆瞬间受力不平衡导致的失速现象，不仅影响驾驶员的驾驶体验，而且会危及车辆行驶安全。

针对车辆上述失速问题，目前传统汽车上主要是通过整车车速变化来进行判断和控制，而电动汽车上有部分车型采用检测电机转速变化来进行判断和控制。以上方法中，由于车速变化率敏感性比转速敏感性低很多，通过车速变化进行控制的方法存在响应时间慢的问题，且很多失速工况耗时很短，来不及调整或抑制，需要增加额外的硬件来提高精度和实效性。而部分电动汽车采用电机转速变化进行控制的方法会导致失速判断不准，对车辆实际工况误判的情况。

因此，需要一种在不增加任何硬件成本的前提下，能更准确的识别失速工况，实现精准调控的方案。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法、系统及存储介质，在不增加任何硬件成本下，综合电机系统内外工况信息进行失速判断，并通过特定算法模型进行控制；不仅时效性有保障，而且能更准确的识别失速工况，并实现精准调控。

本发明提供一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其技术方案为：包括

获取时刻t_i的车速V_veh-i和时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

基于所述V_veh-i和N_Motfdk-ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij；

比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；

若0≤|Δω_ij|≤Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij；

若|Δω_ij|＞Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij；

其中，j为当前报文周期内的检测周期序号，T_req-ij为时刻t_i+j的外部请求转矩，T_SCSum-ij为时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求值；

所述T_SCSum-ij基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算得到。

较为优选的，所述T_SCSum-ij的计算包括：

基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算出时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij；

利用时刻t_i+j的最大转矩包络值T_LitSpd-ij、转速控制转矩上下限阈值 T_{reqLitSpdCtl-ij}对T′_SCSum-ij进行边界限制，得到T_SCSum-ij。

较为优选的，所述T′_SCSum-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩进行叠加，得到时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij。

较为优选的，所述T_SC-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的角速度差Δω_ij进行PID计算，得到时刻t_i+j的角度差调节转矩T_SCω-ij；

根据相邻两个检测周期间的电机转速计算出转速加速度α_Δω，对所述α_Δω进行PID计算，得到时刻t_i+j的转速加速度调节转矩T_SCα-ij；

基于设定的转矩梯度阈值T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij得到T_SC-ij。

较为优选的，所述T_SC-ij取T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij中的最小值。

较为优选的，所述T_SCω-ij的计算包括：

T_SCω-ij＝T_P(j)+T_I(j)+T_D(j)；

T_P(j)＝k_p×Δω_ij；

T_D(j)＝(k_d/Δt_det)×(Δω_ij-Δω_i(j-1))；

T_I(j)＝k_i×Δt_det×Δω_ij+T_I(j-1)；

其中，k_p、k_i、k_d分别为PID控制调节参数，Δω_i(j-1)为时刻t_i+j-1的角速度差，Δt_det为电机实际转速的检测周期，T_I(j-1)为时刻t_i+j-1的转矩。

较为优选的，所述获取时刻t_i的车速V_veh-i时，还包括判断时刻t_i+j是否在时间段[t_i，t_i+p)内；

若0≤j＜p，则获取时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

若j≥p，则接收第i+1次报文，并获取时刻t_i+1的车速；

其中，[t_i，t_i+p)为第i次接收到的报文的周期时间段。

较为优选的，还包括根据Δω_ij和Δω_th判断车辆发生超速或欠速；

若Δω_ij＞Δω_th，则判断车辆发生超速现象；

若-Δω_ij＞Δω_th，则判断车辆发生欠速现象。

本发明提供一种基于驱动电机的电动汽车失速控制系统，其技术方案为：包括

感知子模块，用于获取时刻t_i的车速V_veh-i和时刻t_i+j的电机转速N_Motjdk-ij，基于所述V_veh-i和N_Motjdk-ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij，以及比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；

决策子模块，用于计算出时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij；

执行子模块，用于根据时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算出时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求值 T_SCSum-ij，并在0≤|Δω_ij|≤Δω_th时输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij，|Δω_ij|＞Δω_th时输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij。

较为优选的，所述决策子模块计算时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij包括：

将时刻t_i+j的角速度差Δω_ij进行PID计算，得到时刻t_i+j的角度差调节转矩T_SCω-ij；

根据相邻两个检测周期间的电机转速计算出转速加速度α_Δω，对所述α_Δω进行PID计算，得到时刻t_i+j的转速加速度调节转矩T_SCα-ij；

基于设定的转矩梯度阈值T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij得到T_SC-ij。

本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上方法的步骤。

本发明的有益效果为：

1、基于电机转速和车速的角速度差Δ_ωij来判断车辆是否失速，参数量Δω_ij直指车速和轮速不匹配导致失速的本质，其失速判断准确性高。同时，当0≤|Δω_ij|≤Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij，当|Δω_ij|＞Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij。能够针对失速工况和正常工况给予不同的转矩控制，从而实现精准调控，达到提高车辆行驶稳定性和驾驶安全性的目的。

2、分别以角速度差Δω_ij和转速加速度α_Δω作为两个PID运算的输入，在电机控制中建立两个独立的转速环，两个转速环可相互校验控制，得到失速待调节转矩T_SC-ij，最终达到抑制失速的目标。该方法不仅失速抑制针对性更强，而且失速控制更平顺。

3、采用转矩梯度阈值T_SCLit和转矩上下限阈值T_{reqLitSpdCtl-ij}分别对T_SC-ij和 T_SCSum-ij进行钳制，使得最终转矩请求不仅能达到失速控制的目标，而且能平滑抑制过程，保持正常的驾驶意图。

4、通过Δω_ij能判断出车辆失速时是处于超速或欠速，有助于车辆正确应对工况，进一步保证驾驶安全。

附图说明

图1为本发明失速控制系统内置于电机系统的示意图；

图2为本发明一种基于驱动电机的电动汽车失速控制系统的结构示意图；

图3为本发明一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法的一个较佳实施例示意图。

图4为本发明感知子模块内失速算法模型示意图；

图5为本发明决策子模块内失速决策算法模型示意图；

图6为本发明执行子模块内失速执行算法模型示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本方案的失速控制方法作为一个独立的软件功能模块(失速控制模块)，内置在电机系统应用软件中。

本方案的失速控制系统按照处理流程分为感知子模块、决策子模块、执行子模块等前后三个子模块。

感知子模块用于判断车辆当前时刻是否处于失速状态以及失速时的严重程度等，并通过失速标识符进行标识。

决策子模块用于计算并输出当前时刻失速待调节转矩，用于对失速程度进行反向抑制。即通过控制转矩输入来修正车速与电机转速的偏差，以达到抑制失速的效果。

执行子模块用于协调系统内部失速控制模块与其他功能模块之间的转矩请求冲突，并计算得出符合各模块需求的总转矩请求。即将失速待调节转矩作为总转矩请求的一部分，叠加到电机系统转矩控制模块转矩-电流算法中。

失速控制模块，将根据电机系统的转矩包络线、不同转速控制下的转矩上下限、转矩梯度限值等边界，来精准控制转矩输出，并平滑失速调节过程。

失速控制模块，在软件的每个电机转速采样周期均进行一次失速转矩调节；整个失速控制的响应时间控制在一个CAN报文周期内完成，即一个报文周期内即可完成对失速的抑制调节。

失速控制模块的具体执行技术方案如下：

获取时刻t_i的车速V_veh-i和时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

基于所述V_veh-i和N_Motfdk-ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij；

比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；

若0≤|Δω_ij|≤Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij；

若|Δω_ij|＞Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij；

其中，j为当前报文周期内的检测周期序号，T_req-ij为时刻t_i+j的外部请求转矩，T_SCSum-ij为时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求值；

所述T_SCSum-ij基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算得到。

较为优选的，所述T_SCSum-ij的计算包括：

基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算出时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij；

利用时刻t_i+j的最大转矩包络值T_LitSpd-ij、转速控制转矩上下限阈值 T_{reqLitSpdCtl-ij}对T′_SCSum-ij进行边界限制，得到T_SCSum-ij。

较为优选的，所述T′_SCSum-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩进行叠加，得到时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij。

较为优选的，所述T_SC-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的角速度差Δω_ij进行PID计算，得到时刻t_i+j的角度差调节转矩T_SCω-ij；

根据相邻两个检测周期间的电机转速计算出转速加速度α_Δω，对所述α_Δω进行PID计算，得到时刻t_i+j的转速加速度调节转矩T_SCα-ij；

基于设定的转矩梯度阈值T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij得到T_SC-ij。

较为优选的，所述T_SC-ij取T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij中的最小值。

较为优选的，所述T_SCω-ij的计算包括：

T_SCω-ij＝T_P(j)+T_I(j)+T_D(j)；

T_P(j)＝k_p×Δω_ij；

T_D(j)＝(k_d/Δt_det)×(Δω_ij-Δω_i(j-1))；

T_I(j)＝k_i×Δt_det×Δω_ij+T_I(j-1)；

其中，k_p、k_i、k_d分别为PID控制调节参数，Δω_i(j-1)为时刻t_i+j-1的角速度差，Δt_det为电机实际转速的检测周期，T_I(j-1)为时刻t_i+j-1的转矩。

较为优选的，所述获取时刻t_i的车速V_veh-i时，还包括判断时刻t_i+j是否在时间段[t_i，t_i+p)内；

若0≤j＜p，则获取时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

若j≥p，则接收第i+1次报文，并获取时刻t_i+1的车速；

其中，[t_i，t_i+p)为第i次接收到的报文的周期时间段。

较为优选的，还包括根据Δω_ij和Δω_th判断车辆发生超速或欠速；

若Δω_ij＞Δω_th，则判断车辆发生超速现象；

若-Δω_ij＞Δω_th，则判断车辆发生欠速现象。

感知子模块接收电机系统外部CAN信号和系统内部信号。包括CAN 总线上的车速(V_veh)和转矩请求(T_req)等信号；电机系统内部的电机输出转速(N_Motfdk)、电机输出转矩(T_Motfdk)、转矩梯度阈值(T_SCLit)、最大转矩包络(T_LitSpd)、转速控制转矩上下限阈值(T_reqLitSpdCtl)等信号。

感知子模块根据当前时刻的车速(车速V_veh换算成转速N_vspd)和电机转速(N_Motfdk)，计算得到当前时刻的角速度差(Δω)。

感知子模块根据车辆的最大传动误差弧度和电机转速检测周期，计算得到失速阈值(Δω_th)。

感知子模块通过比较角速度差(Δω)和失速阈值(Δω_th)，判断车辆当前时刻是否发生失速，以及失速的严重程度，并通过失速标识符(F_SC)进行标识。当角速度差小于或等于失速阈值，车辆无失速产生，或失速状态已解除；此时电机系统正常响应车辆行驶过程中的转矩请求。当角速度差大于失速阈值，判断车辆处于失速状态，感知子模块将激活决策子模块和执行子模块。

决策子模块对当前CAN报文周期内的各检测周期的角速度差(Δω)进行PID调节，得到角速度差调节转矩(T_SCω)。

决策子模块对相邻两个检测周期间的转速加速度(α_Δω)进行PID调节，得到转速加速度调节转矩(T_SCα)；进而对角速度差调节转矩(T_SCω)进行功能安全校核。

决策子模块结合角速度差调节转矩(T_SCω)、转速加速度调节转矩(T_SCα)，以及转矩梯度阈值(T_SCLit)，最终得到失速待调节转矩(T_SC)。

执行子模块根据失速待调节转矩(T_SC)，外部转矩请求(T_req)以及其他模块转矩请求，计算得到失速状态下的总转矩请求原始值(T′_SCSum)。

执行子模块根据各车速控制下的转矩上下限阈值和电机系统的最大转矩包络线等转矩边界，对总转矩请求原始值(T′_SCSum)进行限定，钳制潜在超限安全风险；计算得到失速状态下的总转矩请求(T_SCSum)。

执行子模块根据感知子模块对车辆失速状态的判断，选择待执行的最终转矩请求(T_qs)。当失速发生时，失速标识符置位1，执行子模块将输出叠加了失速待调节转矩(T_SC)的总转矩请求(T_SCSum)；当无失速发生时，失速标识符复位到0，执行子模块将输出外部转矩请求(T_req)。

实施例一

本实施例提供了一种基于驱动电机系统软件实施的车辆失速控制方法，该方法作为失速控制模块内置在电机系统应用软件中，见附图1。随电机系统一起同步运行。实时接收到相关信号后，通过感知、决策、执行三个子模块内的相关算法模型，对失速进行实时抑制调节，见附图2。

接收信号除了车速(V_veh)、电机实际转速(N_Motfdk)、请求转矩(T_req)、电机输出转矩(N_Motfdk)外，还包括中间变量失速阈值(Δω_th)、转矩梯度阈值(T_SCLit)、最大转矩包络值(T_LitSpd)、转速控制转矩上下限阈值(T_qLitSpdCtl) 等。

其中，失速阈值(Δω_th)由车辆传动系统的最大传动误差(误差弧度) 以及电机实际转速的检测周期(Δt_der)计算得到。包括电机与减速箱之间的弧度误差，减速箱与半轴间的弧度误差，半轴与车轮间的弧度误差等所有传动误差的总和；记为θ_max。则可计算得出：

Δω_th＝θ_max/Δt_det (1)

另外，转矩梯度阈值(T_SCLit)、最大转矩包络值(T_LitSpd)、转速控制转矩上下限(T_qLitSpfdCtl)等为电机系统内部常用量，由电机系统转矩控制模块提供。

当电动车辆上电后，失速控制模块将按照如下步骤执行，见附图3：

Step1.1，车辆上电。电机系统上电运行，并完成软件初始化。

Step1.2，失速控制模块开始运行。模块按照报文周期(Δt_CAN)接收外部CAN信号，按照检测周期(Δt_det)实时采集电机转速并更新其他内部变量。其中，一个CAN报文周期内模块共检测电机转速p次，即p＝Δt_CAN/Δt_det，模块第i次接收到的报文的周期时间段可表示为[t_i，T_i+p)。完成后顺序执行 step2。

Step2，在时刻t_i，失速控制模块接收到车速值V_veh-i，车辆转矩请求值 T_req-i，且在该报文周期时间段[t_i，t_i+p)内保持不变。完成后顺序执行step3。

Step3.在时刻t_i+j，失速控制模块判断该时刻是否在时间段[t_i，t_i+p)内。若0≤j＜p，顺序执行step4。若j≥p,则跳转到step2，模块将接收第i+1次报文，即程序进入下一个CAN报文时间段。其中，j为该报文周期内的检测周期序号。完成后顺序执行step4。

Step4，在时刻t_i+j，失速控制模块接收到该报文周期内的第j次检测值，包括电机转速N_Motfdk-ij，电机输出转矩值T_Motfdk-ij等。完成后顺序执行step5。

Step5，感知子模块计算时刻t_i+j的车速和转速的角速度差Δω_ij。计算公式如下，完成后顺序执行step6。

Δω_ij＝N_Motfdk-ij-N_vspd-i＝N_Motfdk-ij-k_v2n×V_veh-i (2)

式中N_vspd为车速通过速比以及轮胎半径等换算成的对应电机理论转速值，k_v2n为换算系数。

Step6，比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th。其中失速阈值由公式1计算得到。见附图4，失速感知子模块根据公式3计算得出失速标识符。若失速标识符值为1，执行step7。若失速标识符值为0，执行step8。

Step7.1，此时失速标识符值为1。当Δω_ij＞Δω_th，车辆发生超速现象。当 -Δω_ij＞Δω_th，车辆发生突然减速欠速现象。

Step7.2，激活失速决策子模块，计算时刻t_i+j失速待调节转矩T_SC-ij，见附图5。根据当前时刻的角速度差Δω_ij，通过PID计算角度差调节转矩T_SCω-ij。计算公式如下：

T_SCω-ij＝T_P(j)+T_I(j)+T_D(j) (4)

其中，各参数定义为T_P(j)＝k_p×Δω_ij，T_D(j)＝(k_d/Δt_det)×(Δω_ij-Δω_i(j-1)),T_I(j)＝k_i×Δt_det×Δω_ij+T_I(j-1)。

根据前后两个检测周期的电机转速，可以计算得到转速加速度如下公式5。并通过PID算法计算得到对应的转速加速度调节转矩T_SCα-ij。

α_Δω＝(N_Motfdk(j)-N_Motfdk(j-1))/Δt_det (5)

结合电机系统转矩控制模块中的转矩梯度阈值T_SCLit，可计算得到失速待调节转矩T_SC-ij如下公式6。完成后，程序顺序执行step7.3。

T_SC-ij＝min(T_SCω-ij，T_SCα-ij，T_SCLit) (6)

Step7.3，激活失速执行子模块，计算当前时刻t_i+j下失速状态的总转矩请求值T_SCSum-ij。见附图6。

对当前时刻各模块的转矩请求进行整合，包括失速待调节转矩T_SC-ij，外部转矩请求T_req，安全模块转矩请求等，叠加后得到总转矩请求原始值 T′_SCSum-ij。

接收电机系统转矩控制模块中当前时刻的最大转矩包络值T_LiSpd-ij、转速控制转矩上下限阈值T_{reqLitSpdCtl-ij}等转矩边界。并对总转矩请求原始值进行钳制后，得到失速状态下的总转矩请求值如下计算公式7。

T_SCsum-ij＝min(T′_SCSum-ij，T_LitSpd-ij，T_{reqLitSpdCtl-ij}) (7)

根据失速标识符值，执行输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij。完成后，顺序执行step9。

Step8.1，此时失速标识符值为0。车辆正常行驶，由于路面附着系数变化引起角速度Δω_ij差有轻微的毛刺变化。据此，程序顺序执行step8.2。

Step8.2，此时，失速决策子模块处于未激活状态。失速执行子模块根据附图4中计算得到的失速标识符值，执行输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij。完成后，顺序执行step9。

Step9，通过失速控制模块中的执行子模块，选择对应的总转矩请求作为最终转矩请求值，并输出给电机系统转矩控制模块。至此，失速控制模块完成当前检测周期t_i+j的全部运算，模块程序跳转到step2步骤，进入下一个检测周期t_i+j+1。如此循环，直至在报文周期[t_i，t_i+p)内完成失速抑制控制。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于：包括

获取时刻t_i的车速V_veh-i和时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

基于所述V_veh-i和N_Motfdk-ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij；

比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；

若0≤|Δω_ij|≤Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij；

若|Δω_ij|>Δω_th，则输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij；

其中，j为当前报文周期内的检测周期序号，T_req-ij为时刻t_i+j的外部请求转矩，T_SCSum-ij为时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求值；

所述T_SCSum-ij基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算得到；

所述T_SC-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的角速度差Δω_ij进行PID计算，得到时刻t_i+j的角度差调节转矩T_SCω-ij；

根据相邻两个检测周期间的电机转速计算出转速加速度α_Δω，对所述α_Δω进行PID计算，得到时刻t_i+j的转速加速度调节转矩T_SCα-ij；

基于设定的转矩梯度阈值T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij得到T_SC-ij。

2.根据权利要求1所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于，所述T_SCSum-ij的计算包括：

基于时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算出时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij；

利用时刻t_i+j的最大转矩包络值T_LitSpd-ij、转速控制转矩上下限阈值T_{reqLitSpdCtl-ij}对T′_SCSum-ij进行边界限制，得到T_SCSum-ij。

3.根据权利要求2所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于，所述T′_SCSum-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩进行叠加，得到时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求原始值T′_SCSum-ij。

4.根据权利要求1所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于：所述T_SC-ij取T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij中的最小值。

5.根据权利要求1所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于，所述T_SCω-ij的计算包括：

T_SCω-ij＝T_P(j)+T_I(j)+T_D(j)；

T_P(j)＝k_p×Δω_ij；

T_D(j)＝(k_d/Δt_det)×(Δω_ij-Δω_i(j-1))；

T_I(j)＝k_i×Δt_det×Δω_ij+T_I(j-1)；

其中，k_p、k_i、k_d分别为PID控制调节参数，Δω_i(j-1)为时刻t_i+j-1的角速度差，Δt_det为电机实际转速的检测周期，T_I(j-1)为时刻t_i+j-1的转矩。

6.根据权利要求1所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于：所述获取时刻t_i的车速V_veh-i时，还包括判断时刻t_i+j是否在时间段[t_i，t_i+p)内；

若0≤j<p，则获取时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij；

若j≥p，则接收第i+1次报文，并获取时刻t_i+1的车速；

其中，[t_i，t_i+p)为第i次接收到的报文的周期时间段。

7.根据权利要求1所述的一种基于驱动电机的电动汽车失速控制方法，其特征在于：还包括根据Δω_ij和Δω_th判断车辆发生超速或欠速；

若Δω_ij>Δω_th，则判断车辆发生超速现象；

若-Δω_ij>Δω_th，则判断车辆发生欠速现象。

8.一种基于驱动电机的电动汽车失速控制系统，其特征在于：包括

感知子模块，用于获取时刻t_i的车速V_veh-i和时刻t_i+j的电机转速N_Motfdk-ij，基于所述V_veh-i和N_Motfdk-ij计算时刻t_i+j的角速度差Δω_ij，以及比较时刻t_i+j的角速度差Δω_ij和失速阈值Δω_th；

决策子模块，用于计算出时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij；

执行子模块，用于根据时刻t_i+j的失速待调节转矩T_SC-ij、外部请求转矩T_req-ij和安全模块请求转矩计算出时刻t_i+j失速状态下的总转矩请求值T_SCSum-ij，并在0≤|Δω_ij|≤Δω_th时输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_req-ij，|Δω_ij|>Δω_th时输出最终转矩请求T_qs-ij＝T_SCSum-ij；

所述T_SC-ij的计算包括：

将时刻t_i+j的角速度差Δω_ij进行PID计算，得到时刻t_i+j的角度差调节转矩T_SCω-ij；

根据相邻两个检测周期间的电机转速计算出转速加速度α_Δω，对所述α_Δω进行PID计算，得到时刻t_i+j的转速加速度调节转矩T_SCα-ij；

基于设定的转矩梯度阈值T_SCLit、T_SCω-ij、T_SCα-ij得到T_SC-ij。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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