專利名稱：一種防止驅(qū)動輪打滑的扭矩控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動車及采用該電動制動系統(tǒng)的混合動力汽車控制領(lǐng)域，涉及一種電 動車及插電式混合動力車的電動制動系統(tǒng)的診斷方法。
背景技術(shù)：
全球石油資源的日益枯竭和全球環(huán)境污染的日趨嚴重是制約社會、經(jīng)濟發(fā)展的重 要因素，而各種新能源汽車的興起，無疑是緩解能源壓力和降低環(huán)境污染的有效措施。由于電動汽車是由驅(qū)動電機來驅(qū)動，而驅(qū)動電機自身有響應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)動慣量相 比與常規(guī)汽車發(fā)動機小很多的特點，所以一旦在低附著路面上發(fā)生打滑現(xiàn)象，相比于常規(guī) 汽車更容易發(fā)生危險。比如會引起電機的超速故障和驅(qū)動輪的“燒輪胎”現(xiàn)象。為了避免 出現(xiàn)這種危險情況，本發(fā)明采用了一種扭矩控制方法，當(dāng)整車控制器檢測到了驅(qū)動輪在打 滑的情況下，將限制驅(qū)動電機扭矩，不但避免了危險工況的發(fā)生，而且增加驅(qū)動輪與路面的 附著系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種防止驅(qū)動輪打滑的扭矩控制方法，目的是為了對電動車的驅(qū)動輪 打滑時進行監(jiān)控，并在打滑時對扭矩進行控制，確保傳動系統(tǒng)及整車的安全。本發(fā)明中整車采用電機前置前驅(qū)的形式，為達到本發(fā)明目的，本方法采用了防抱 死控制器(ABS)、電機控制器(IPU)和整車控制器(HCU)協(xié)調(diào)控制，其中ABS對四輪輪速進行 采集，并將此輪速信息實時傳送給整車控制器(HCU)，HCU接受到ABS發(fā)送的四輪輪速信息， 并依據(jù)整車的狀況，從而判斷出驅(qū)動輪是否在打滑，當(dāng)HCU判斷出驅(qū)動輪打滑時，會對扭矩 進行處理，并將計算出的當(dāng)前扭矩通過CAN發(fā)送給電機控制器(IPU)，IPU控制驅(qū)動電機響 應(yīng)HCU的扭矩請求，從而減少打滑時對整車的影響。其控制方法如下
1、首先HCU對當(dāng)前電動車驅(qū)動輪是否打滑進行判斷，判斷方法有兩種，一種是基于邏 輯條件的判斷車輛滿足打滑條件，一種是基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件，只有 兩個條件同時滿足時，HCU才判斷當(dāng)前電動車的驅(qū)動輪是在打滑。2、當(dāng)檢測到驅(qū)動輪發(fā)生打滑現(xiàn)象時，整車控制器HCU將做降扭矩處理，降扭矩的 方法是根據(jù)當(dāng)前輪速差別率查表得到與輪速差別率相對應(yīng)的扭矩，其為所要降低的扭矩， 其最大不應(yīng)超過當(dāng)前駕駛員請求的扭矩，同時也要保證扭矩切換的平滑性。所要降低的扭矩根據(jù)當(dāng)前輪速差別率的大小進行變化，當(dāng)輪速差別率小時，所要 降低的扭矩也要較小，當(dāng)輪速差別率大時，所要降低的扭矩也要較大。3、最后將當(dāng)前駕駛員請求扭矩-所要降低的扭矩，得到最后的扭矩結(jié)果，通過CAN 發(fā)送給電機控制器IPU, IPU控制驅(qū)動電機響應(yīng)HCU的扭矩請求，從而減少打滑時對整車的 影響。其中，步驟2中的基于邏輯條件的判斷車輛滿足打滑條件，當(dāng)檢測到ABS沒有失效情況下，打滑的判斷方法為以下條件同時滿足
a.檢測到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值比非驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值大5km/h；
b.檢測到整車擋位在Drive擋；
c.檢測到整車沒有影響安全的故障；
d.檢測到ABS沒有工作；
e.檢測到ABS沒有失效；
當(dāng)檢測到ABS失效指令時，ABS發(fā)送出的輪速信號不可信，此時則不能使用驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速 信號判斷是否有打滑現(xiàn)象。為了避免這種情況下，仍然有打滑現(xiàn)象的發(fā)生，采用以下條件的 判斷方法
a.檢測到電機轉(zhuǎn)速的變化率超過該速度條件下的最大值；
b.檢測到整車擋位在Drive擋；
c.檢測到整車沒有影響安全的故障；
d.檢測到ABS失效； 其中
該轉(zhuǎn)速條件下的最大電機變化率={ (i*Tmax) /R-[A+B*V+C*V2]} *i/(2 n i 電動車傳動系傳動比； Tmax 該轉(zhuǎn)速條件下的最大扭矩； R 輪胎半徑；
A+B*V+C*V2 該電動車的行駛阻力系數(shù)；其中A 傳動摩擦阻力，B 滾動阻力系數(shù)，C 迎 風(fēng)阻力系數(shù)
M 整車質(zhì)量； μ 安全系數(shù)；
另一種基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件的方法是
首先在滿足基于邏輯條件的情況下，此時才可以計算當(dāng)前車輛的輪速差別率，以避免 車速過低導(dǎo)致的數(shù)據(jù)溢出問題，并且因為不是任何時間都在計算輪速差別率，所以可以減 少控制器的計算量。計算輪速差別率的方法為(兩驅(qū)動車輪的最大值-非驅(qū)動車輪的平均 值)/ (兩驅(qū)動車輪的最大值)*100% ；當(dāng)輪速差別率超過8%時，認為車輛的驅(qū)動輪在打滑。本方法可以實現(xiàn)對電動車的驅(qū)動輪打滑的監(jiān)控，并在打滑時對扭矩進行控制，確 保傳動系統(tǒng)及整車的安全。


圖1本方法的結(jié)構(gòu)框圖。圖2打滑條件判斷流程圖。
具體實施例方式參見圖1，本方法采用了防抱死控制器(ABS)、電機控制器(IPU)和整車控制器 (HCU)協(xié)調(diào)控制，其中ABS對四輪輪速進行采集，并將此輪速信息實時傳送給整車控制器 (HCU)jHCU接受到ABS發(fā)送的四輪輪速信息，并依據(jù)整車的狀況，從而判斷出驅(qū)動輪是否在 打滑，當(dāng)HCU判斷出驅(qū)動輪打滑時，會對扭矩進行處理，并將計算出的當(dāng)前扭矩通過CAN發(fā)
4送給電機控制器IPU，IPU控制驅(qū)動電機響應(yīng)HCU的扭矩請求，從而減少打滑時對整車的影 響?？刂品椒ㄈ缦?br> 1.首先HCU對當(dāng)前電動車驅(qū)動輪是否打滑進行判斷，判斷方法有兩個，一種是基于邏 輯條件的判斷車輛滿足打滑條件，一種是基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件。只有 兩個條件同時滿足時，才能認為當(dāng)前電動車的驅(qū)動輪是在打滑； 參見圖2
(1)基于邏輯條件的判斷車輛滿足打滑條件
當(dāng)檢測到車輛在ABS沒有失效情況下，基于邏輯條件判斷打滑的方法為以下條件同時 兩足
a.檢測到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值比非驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值大5km/h；
b.檢測到整車擋位在Drive擋；
c.檢測到整車沒有影響安全的故障；
d.檢測到ABS沒有工作;
e.檢測到ABS沒有失效；
當(dāng)檢測到ABS失效指令時，ABS發(fā)送出的輪速信號不可信，此時則不能使用驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速 信號判斷是否有打滑現(xiàn)象。為了避免這種情況下，仍然有打滑現(xiàn)象的發(fā)生，將采用以下條件 的判斷方法
a.檢測到電機轉(zhuǎn)速的變化率超過該速度條件下的最大值；
b.檢測到整車擋位在Drive擋；
c.檢測到整車沒有影響安全的故障；
d.檢測到ABS失效； 其中
該轉(zhuǎn)速條件下的最大電機變化率={ (i*Tmax) /R-[A+B*V+C*V2]} *i/(2 n i 電動車傳動系傳動比； Tmax 該轉(zhuǎn)速條件下的最大扭矩； R 輪胎半徑；
A+B*V+C*V2 該電動車的行駛阻力系數(shù)； M 整車質(zhì)量； μ 安全系數(shù)；
(2)基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件的方法是首先在滿足基于邏輯條件的情 況下，此時才可以計算當(dāng)前車輛的輪速差別率，以避免車速過低導(dǎo)致的數(shù)據(jù)溢出問題，并且 因為不是任何時間都在計算輪速差別率，所以可以減少控制器的計算量。計算輪速差別率 的方法為(兩驅(qū)動車輪的最大值-非驅(qū)動車輪的平均值)/ (兩驅(qū)動車輪的最大值)*100%; 當(dāng)輪速差別率超過8%時，認為車輛的驅(qū)動輪在打滑。2、當(dāng)檢測到驅(qū)動輪發(fā)生打滑現(xiàn)象時，整車控制器將做降扭矩處理，降扭矩的方法 是根據(jù)當(dāng)前輪速差別率查表得到與輪速差別率相對應(yīng)的扭矩。所要降低的扭矩根據(jù)當(dāng)前輪 速差別率的大小進行變化，當(dāng)輪速差別率小時，所要降低的扭矩也要較小，當(dāng)輪速差別率大 時，所要降低的扭矩也要較大，但是最大不應(yīng)超過當(dāng)前駕駛員請求的扭矩，同時也要保證扭矩切換的平滑性。 3、最后將當(dāng)前駕駛員請求扭矩_所要降低的扭矩，得到最后的扭矩結(jié)果，發(fā)送給 電機控制器IPU。
權(quán)利要求
一種防止驅(qū)動輪打滑的扭矩控制方法，所述方法步驟如下(1)首先HCU對當(dāng)前電動車驅(qū)動輪是否打滑進行判斷，判斷方法有兩種，一種是基于邏輯條件的判斷車輛滿足打滑條件，一種是基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件，只有兩個條件同時滿足時，HCU才判斷當(dāng)前電動車的驅(qū)動輪是在打滑；(2)當(dāng)HCU判斷出當(dāng)前電動車的驅(qū)動輪發(fā)生打滑現(xiàn)象時，整車控制器HCU將做降扭矩處理，降扭矩的方法是根據(jù)當(dāng)前輪速差別率查表得到與輪速差別率相對應(yīng)的扭矩，其為所要降低的扭矩，其最大不應(yīng)超過當(dāng)前駕駛員請求的扭矩；(3)最后將當(dāng)前駕駛員請求扭矩 所要降低的扭矩，得到最后的扭矩結(jié)果，通過CAN發(fā)送給電機控制器IPU,IPU控制驅(qū)動電機響應(yīng)HCU的扭矩請求，減少打滑時對整車的影響；其中，步驟(2)中的基于邏輯條件的判斷車輛滿足打滑條件，在檢測到ABS沒有失效情況下，判斷打滑為以下條件同時滿足 a. 檢測到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值比非驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的平均值大5km/h； b. 檢測到整車擋位在Drive擋； c. 檢測到整車沒有影響安全的故障； d. 檢測到ABS沒有工作； e. 檢測到ABS沒有失效；當(dāng)檢測到ABS失效指令時，判斷打滑為以下條件同時滿足a. 檢測到電機轉(zhuǎn)速的變化率超過該車速條件下的最大值； b. 檢測到整車擋位在Drive擋； c. 檢測到整車沒有影響安全的故障； d. 檢測到ABS失效； 其中該車速條件下的最大電機變化率={(i*Tmax)/R [A+B*V+C*V2]}*i/(2π*R*M)*μi 電動車傳動系傳動比；Tmax 該轉(zhuǎn)速條件下的最大扭矩；R輪胎半徑； A+B*V+C*V2該電動車的行駛阻力系數(shù)；M整車質(zhì)量；μ安全系數(shù)； 其中，步驟(2)中的基于輪速差別率的判斷車輛滿足打滑條件的方法是首先在滿足基于邏輯條件的判斷車輛滿足打滑條件的情況下，計算當(dāng)前車輛的輪速差別率，計算輪速差別率的方法為(兩驅(qū)動車輪的最大值 非驅(qū)動車輪的平均值)/(兩驅(qū)動車輪的最大值)*100%；當(dāng)輪速差別率超過8%時，則HCU認為車輛的驅(qū)動輪在打滑。
全文摘要
一種防止驅(qū)動輪打滑的扭矩控制方法，采用防抱死控制器(ABS)、電機控制器(IPU)和整車控制器(HCU)協(xié)調(diào)控制，其中ABS對四輪輪速進行采集，并將此輪速信息實時傳送給整車控制器(HCU)，HCU接受到ABS發(fā)送的四輪輪速信息，并依據(jù)整車的狀況，從而判斷出驅(qū)動輪是否在打滑，當(dāng)HCU判斷出驅(qū)動輪打滑時，會對扭矩進行處理，并將計算出的當(dāng)前扭矩通過CAN發(fā)送給電機控制器IPU,IPU控制驅(qū)動電機響應(yīng)HCU的扭矩請求，從而減少打滑時對整車的影響，確保傳動系統(tǒng)及整車的安全。
文檔編號B60T8/176GK101985300SQ20101029833
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者嚴欽山, 馮超, 周安健, 翟鈞 申請人:重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司