CN113815433A - 电动车扭矩限制控制方法、系统及电动车 - Google Patents

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江彬
彭升
刘新文
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Abstract

本发明公开的一种电动车扭矩限制控制方法、系统及电动车，包括：步骤1：当车辆处于Start挡，挡位处于前进挡或倒车挡时，在检测到驾驶员踩踏加速踏板或制动踏板的情况下，获取对应的需求扭矩值T1；判断车速是否大于对应的预设车速，若是，则激活限制扭矩，并进入步骤2，若否，则不进行扭矩限制；步骤2：采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，再叠加上整车阻力矩，得到该车速下对应的限制扭矩值T2；同时判断是否有与限速有关的故障发生；若无，则不进行故障限速；若有，采用P调节方法计算出限制扭矩值T3；步骤3：将T1、T2、T3的最小值作为目标扭矩值。本发明能够得到平稳的扭矩输出和最优的能量回收。

Description

电动车扭矩限制控制方法、系统及电动车
技术领域
本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动车扭矩限制控制方法、系统及电动车。
背景技术
能源危机、环境污染及温室效应等问题的日益严重，使新能源汽车特别是纯电动汽车成为汽车行业变革的必然趋势。纯电动汽车具有节能环保、经济、NVH品质高、结构简单、动力性强等优势，受到科研机构与企业的广泛关注。
目前驾驶员在行驶过程中，需要实时控制整车扭矩，在行驶过程中需要考虑扭矩的输出跟随性和扭矩输出的平顺性，出于对零部件的保护以及故障发生时对驾驶员的保护，需要设计一个合理的扭矩限制控制。
发明内容
本发明提供一种电动车扭矩限制控制方法，能在驾驶员行驶过程中得到平稳的扭矩输出和最优的能量回收，并且能够在高车速时对车速进行限制。
本发明所述的一种电动车扭矩限制控制方法，包括以下步骤：
步骤1：当车辆处于Start挡，挡位处于前进挡或倒车挡时，在检测到驾驶员踩踏加速踏板或制动踏板的情况下，同时获取对应的需求扭矩值T1；获取当前车辆的车速信息并判断车速是否大于对应的预设车速，若是，则激活限制扭矩，并进入步骤2，若否，则不进行扭矩限制，并重复执行步骤1；
步骤2：采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，再叠加上整车阻力矩，得到该车速下对应的限制扭矩值T2；同时判断是否有与限速有关的故障发生；若未检测到有与限速相关的故障发生时，则不进行故障限速；若检测到有与限速相关的故障发生时，则采用P调节方法计算出限制扭矩值T3；
步骤3：将需求扭矩值T1、限制扭矩值T2、限制扭矩值T3的最小值作为驱动电机执行的目标扭矩值。
可选地，所述步骤2中，采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，具体为：
Figure BDA0003329219210000011
其中，u(t)是车速限制的输出扭矩值；e(t)是控制量选择车速变化量；Kp是控制器的比例系数；Ti是控制器的积分系数；Td是控制器的微分系数。
可选地，所述步骤2中，整车阻力矩的计算公式如下：
v(t)＝(A+BV+CV2)V；
其中，v(t)是整车阻力矩；V是车速值；A、B、C分别是整车阻力曲线。
可选地，在激活限制扭矩时，使用梯度Gmax进行调节量δ的限制。
可选地，在限制扭矩退出时，使用梯度Gmin进行调节量δ的限制。
第二方面，本发明所述的一种电动车扭矩限制控制系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如本发明所述的电动车扭矩限制控制方法的步骤。
第三方面，本发明所述的一种电动车，采用如本发明所述的电动车扭矩限制控制系统。
本发明具有以下优点：本发明能够在驾驶员行驶过程中得到平稳的扭矩输出和最优的能量回收，并且能够在高车速时对车速进行限制，减少由于车速过高对电气系统零部件的损伤，减小了行车过程中的安全风险。
附图说明
图1为本实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例中，一种电动车扭矩限制控制方法，包括以下步骤：
步骤1：当车辆处于Start挡，挡位处于前进挡或倒车挡时，在检测到驾驶员踩踏加速踏板或制动踏板的情况下，获取对应的需求扭矩值T1；同时获取当前车辆的车速信息并判断车速是否大于对应的预设车速，若是，则激活限制扭矩，并进入步骤2，若否，则不进行扭矩限制，并重复执行步骤1。
步骤2：采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，再叠加上整车阻力矩，得到该车速下对应的限制扭矩值T2；同时判断是否有与限速有关的故障发生；若未检测到有与限速相关的故障发生时，则不进行故障限速；若检测到有与限速相关的故障发生时，则采用P调节方法计算出限制扭矩值T3。
步骤3：将需求扭矩值T1、限制扭矩值T2、限制扭矩值T3的最小值作为驱动电机执行的目标扭矩值。
本实施例中，所述步骤2中，采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，具体为：
Figure BDA0003329219210000021
其中，u(t)是车速限制的输出扭矩值；e(t)是控制量选择车速变化量；Kp是控制器的比例系数，可根据实车测试确定；Ti是控制器的积分系数，可根据实车测试确定；Td是控制器的微分系数，可根据实车测试确定。
本实施例中，所述步骤2中，整车阻力矩的计算公式如下：
v(t)＝(A+BV+CV2)V；
其中，v(t)是整车阻力矩；V是车速值；A、B、C分别是整车阻力曲线，可通过道路试验确定。
本实施例中，为保证该功能激活、退出时的驾驶性，在激活限制扭矩时，使用梯度Gmax进行调节量δ的限制，Gmax为标定值，初始值为500N·m/s，Gmax表示δ增加速度的最大值。在退出限制扭矩时，使用梯度Gmin进行调节量δ的限制，Gmin为标定值，初始值为-500N·m/s，Gmin表示δ减小速度的最大值。使得激活、退出前后的驾驶员需求扭矩不至于突变造成驾驶性问题。
本实施例中，一种电动车扭矩限制控制系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如本实施例中所述的电动车扭矩限制控制方法的步骤。
本实施例中，一种电动车，采用如本实施例中所述的电动车扭矩限制控制系统。

Claims (7)

1.一种电动车扭矩限制控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：当车辆处于Start挡，挡位处于前进挡或倒车挡时，在检测到驾驶员踩踏加速踏板或制动踏板的情况下，获取对应的需求扭矩值T1；同时获取当前车辆的车速信息并判断车速是否大于对应的预设车速，若是，则激活限制扭矩，并进入步骤2，若否，则不进行扭矩限制，并重复执行步骤1；
步骤2：采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，再叠加上整车阻力矩，得到该车速下对应的限制扭矩值T2；同时判断是否有与限速有关的故障发生；若未检测到有与限速相关的故障发生时，则不进行故障限速；若检测到有与限速相关的故障发生时，则采用P调节方法计算出限制扭矩值T3；
步骤3：将需求扭矩值T1、限制扭矩值T2、限制扭矩值T3的最小值作为驱动电机执行的目标扭矩值。
2.根据权利要求1所述的电动车扭矩限制控制方法，其特征在于：所述步骤2中，采用PID方法计算出对应车速限制的输出扭矩值，具体为：
Figure FDA0003329219200000011
其中，u(t)是车速限制的输出扭矩值；e(t)是控制量选择车速变化量；Kp是控制器的比例系数；Ti是控制器的积分系数；Td是控制器的微分系数。
3.根据权利要求2所述的电动车扭矩限制控制方法，其特征在于：所述步骤2中，整车阻力矩的计算公式如下：
v(t)＝(A+BV+CV2)V；
其中，v(t)是整车阻力矩；V是车速值；A、B、C分别是整车阻力曲线。
4.根据权利要求1至3任一所述的电动车扭矩限制控制方法，其特征在于：在激活限制扭矩时，使用梯度Gmax进行调节量δ的限制。
5.根据权利要求4所述的电动车扭矩限制控制方法，其特征在于：在限制扭矩退出时，使用梯度Gmin进行调节量δ的限制。
6.一种电动车扭矩限制控制系统，其特征在于：包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如权利要求1至5任一所述的电动车扭矩限制控制方法的步骤。
7.一种电动车，其特征在于：采用如权利要求6所述的电动车扭矩限制控制系统。
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