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CN107791887B - 一种电动汽车坡起辅助控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车坡起辅助控制方法，当汽车当前车速低于预先设定速度阈值V时，则判定为当前处于起步阶段，电机控制器切换为转速控制模式，其目标转速V1由T1计算得到，所述电机控制器将目标转速V1和当前实际的车速V0作为转速控制PI调节器的输入参数，通过PI调节器的计算得到目标转矩T2；如果T1小于T2，则电机控制器不响应T1而是响应T2，使电机输出比T1更大的转矩，如果T1大于或等于T2，则电机控制器响应T1的命令，并切换回转矩控制模式。本发明能够使车辆具有坡起辅助的功能，实现驾驶员在未深踩油门踏板的情况下控制汽车以一定的速度进行爬坡，从而避免因未深踩油门而导致无法爬坡或往后溜坡的情况，提高汽车的安全性和可操控性。

Description

一种电动汽车坡起辅助控制方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车坡起辅助控制方法。
背景技术
在目前比较常见的电动汽车动力系统方案未实现坡起辅助的控制方法，因此在坡起时如果驾驶人员未深踩油门踏板将会容易导致汽车无法爬坡甚至出现往后溜的情况，但如果油门踩得太深有可能导致汽车往前蹿动，假如在坡上其它车辆或行人比较多的情况下将容易引发事故。
在目前常见的电动汽车动力系统方案中，电机控制器与整车控制器通过CAN网络进行通讯，整车控制器检测汽车的档位、刹车、油门等信号，识别驾驶员的驾驶意图并产生相应的指令，指令主要有：电机运行命令、转动方向、目标转矩等，电机控制器在接收到整车控制器的各种命令后给予相应的响应，从而实现对汽车的驱动。
其中，整车控制器所生成的目标转矩指令一般是与油门踏板开度直接相关，同时根据电机当前转速、电池荷电状态(SOC)、整车故障等实际情况对目标转矩指令进行一定的修正形成最终的目标转矩指令。电机控制器工作于转矩控制模式中，严格执行整车控制器的目标转矩指令，使电机输出整车控制器所指定的目标转矩，至于电机转速及其加速特性如何将取决于电机当前的负载工况。
对于电机控制器这种完全响应整车控制器命令的方案，即未带坡起辅助控制，不论是在平路或坡起状态，只要驾驶员踩出同样深度的油门踏板，整车控制器所生成的目标转矩几乎是一样的，电机控制器则控制电机输出相应的转矩，这样可能出现汽车在平路上能正常起步而在坡上则有可能出现无法爬坡甚至往后溜的情况。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述技术问题，提供一种能够有效解决坡起问题，提高电动汽车驾驶的安全性和操控性的电动汽车坡起辅助控制方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种电动汽车坡起辅助控制方法，所述电动汽车的电机控制器在上电后初始化为转矩控制模式，通过CAN网络与整车控制器进行通讯，周期性地接收整车控制器发出的各种控制命令，所述电机控制器对目标转矩进行监控，当整车控制器发送的目标转矩T1不为零时表示油门踏板被踩下，其特征在于：当汽车当前车速低于预先设定速度阈值V时，则判定为当前处于起步阶段，所述电机控制器切换为转速控制模式，其目标车速V1由T1计算得到，所述电机控制器将目标车速V1和当前实际的车速V0作为转速控制PI调节器的输入参数，通过PI调节器的计算得到目标转矩T2；如果T1小于T2，则电机控制器不响应T1而是响应T2，使电机输出比T1更大的转矩，如果T1大于或等于T2，则电机控制器响应T1的命令，并切换回转矩控制模式。
本发明所述的电动汽车坡起辅助控制方法，其所述目标车速V1的计算方法为：
Figure GDA0002716978790000021
其中，TMAX表示在起步时最大油门开度情况下整车控制器发所发的目标转矩。
本发明所述的电动汽车坡起辅助控制方法，其所述预先设定的速度阈值V为30km/h，所述速度阈值V是起步辅助控制有效的最大车速阈值，即车速高于该阈值，则起步辅助控制功能关闭。
本发明通过在车辆起步阶段采用转速控制模式，使电机控制器能够根据当前目标转矩的判断情况，控制电机输出更大的转矩，从而使车辆具有坡起辅助的功能，实现驾驶员在未深踩油门踏板的情况下控制汽车以一定的速度进行爬坡，从而避免因未深踩油门而导致无法爬坡或往后溜坡的情况，提高汽车的安全性和可操控性。
附图说明
图1是本发明中电机控制器坡起辅助控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种电动汽车坡起辅助控制方法，该控制流程需要周期性执行，其周期一般小于10毫秒，所述电动汽车的电机控制器在上电后初始化为转矩控制模式，通过CAN网络与整车控制器进行通讯，周期性地接收整车控制器发出的各种控制命令，所述电机控制器对目标转矩进行监控，当整车控制器发送的目标转矩T1不为零时表示油门踏板被踩下，当汽车当前车速(可通过电机转速推算得到)低于预先设定速度阈值V时，则判定为当前处于起步阶段，所述电机控制器切换为转速控制模式，其目标车速V1由T1计算得到，所述电机控制器将目标车速V1和当前实际的车速V0作为转速控制PI调节器的输入参数，通过PI调节器的计算得到目标转矩T2；如果T1小于T2，则电机控制器不响应T1而是响应T2，使电机输出比T1更大的转矩，从而可以保证汽车在驾驶员轻踩油门的情况下也可以轻松地实现爬坡，如果T1大于或等于T2，则电机控制器响应T1的命令，并切换回转矩控制模式，实现平滑地退出坡起辅助功能，执行正常的驾驶模式。
由T1计算出V1的方法没有严格限制，但必须满足T1越大V1越大的原则，在本实施例中，所述目标车速V1的计算方法为：
Figure GDA0002716978790000041
其中，TMAX表示在起步时最大油门开度情况下整车控制器发所发的目标转矩，所述预先设定的速度阈值V为30km/h，所述速度阈值V是起步辅助控制有效的最大车速阈值，即车速高于该阈值，则起步辅助控制功能关闭，坡起辅助功能仅在车速低于设定的速度阈值中才可能生效，在本案中速度阈值设为30km/h，可根据实际情况进行适当调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电动汽车坡起辅助控制方法，所述电动汽车的电机控制器在上电后初始化为转矩控制模式，通过CAN网络与整车控制器进行通讯，周期性地接收整车控制器发出的各种控制命令，所述电机控制器对目标转矩进行监控，当整车控制器发送的目标转矩T1不为零时表示油门踏板被踩下，其特征在于：当汽车当前车速低于预先设定速度阈值V时，则判定为当前处于起步阶段，所述电机控制器切换为转速控制模式，其目标车速V1由T1计算得到，所述电机控制器将目标车速V1和当前实际的车速V0作为转速控制PI调节器的输入参数，通过PI调节器的计算得到目标转矩T2；如果T1小于T2，则电机控制器不响应T1而是响应T2，使电机输出比T1更大的转矩，如果T1大于或等于T2，则电机控制器响应T1的命令，并切换回转矩控制模式；
其中，所述目标车速V1与预先设定速度阈值V满足以下关系：
Figure FDA0002716978780000011
其中，TMAX表示在起步时最大油门开度情况下整车控制器所发的目标转矩。
2.根据权利要求1所述的电动汽车坡起辅助控制方法，其特征在于：所述预先设定的速度阈值V为30km/h，所述速度阈值V是起步辅助控制有效的最大车速阈值，即车速高于该阈值，则起步辅助控制功能关闭。
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