專利名稱：一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法。
背景技術：
隨著國際原油資源的日益緊張和環(huán)境污染造成對車輛排放的要求日益嚴格，新能源車輛逐漸成為了各大汽車廠商的一大核心研發(fā)方向。目前市場中的新能源車輛中，油電混合動力車輛以及純電動車輛是其中一大重要的發(fā)展區(qū)域?；旌蟿恿囕v根據(jù)系統(tǒng)方案的不同，可以分為多種形式，常見的包括串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)；根據(jù)混合度的不同，可以分為微混方案、中混方案、強混方案；根據(jù)是否具有外接充電的方式，可以分為插電式混合動力和非 插電式混合動力。在上述混合動力系統(tǒng)當中，有一些混合動力方案同純電動車輛一樣具備純電動驅(qū)動的功能，例如串聯(lián)系統(tǒng)當中車輛的驅(qū)動完全由驅(qū)動電機實現(xiàn)。純電動驅(qū)動功能的車輛由于電機在低速區(qū)域具有平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩輸出能力，一般電機與驅(qū)動軸的連接均不再需要額外的離合器控制。由于電機的特性，在車輛起步過程當中，電機轉(zhuǎn)矩從零轉(zhuǎn)矩變化到目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的過程，往往會造車輛起步過程中的平順性能的缺憾；額外還會發(fā)生由于電機特性的問題而造成轉(zhuǎn)矩從零到驅(qū)動轉(zhuǎn)矩變化過程中的碰撞聲音，給駕駛員帶來了不舒適感覺，同時也給汽車行駛帶來一定的安全隱患。目前，現(xiàn)有的技術當中，在面對上述問題時，解決方案是通過濾波處理或者轉(zhuǎn)矩變化率的限制使得在該過程當中轉(zhuǎn)矩變化較為平順，這在一定程度上滿足了車輛平順的要求，然而對于電機的偶發(fā)的碰撞異響基本無能為力。因為如果將該過程的轉(zhuǎn)矩變化幅度限制的過低，會導致車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩響應的滯后甚至不能滿足駕駛員正常的加速需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其既能夠保證車輛的動力響應的及時，同時也能夠解決車輛起步過程當中車輛平順性和電機偶發(fā)的碰撞異響問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)
一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，具體情況如下
當車輛處于電動驅(qū)動狀態(tài)的車輛起步、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩從零變化到驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，按照以下步驟對電機轉(zhuǎn)矩進行控制
步驟I)、整車控制器通過整車CAN網(wǎng)絡接收油門踏板、制動踏板幅值、車輛檔位狀態(tài)、車速、電機可用驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、電機當前實際轉(zhuǎn)矩及電池荷電狀態(tài)的信號；
步驟2)、當整車控制器檢測車速為零時，判定當車輛處于靜止狀態(tài)；當整車控制器檢測到換擋桿處于前進或者倒車檔位并且駕駛員松開制動踏板時，判定駕駛員有車輛起步的控制意圖；步驟3)、當整車控制器檢測到駕駛員的車輛起步意圖時，整車控制器依據(jù)車輛加速踏板幅值和 當前車速，計算出駕駛員需求的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，一般可以是依據(jù)車輛的加速踏板幅值和當前車速，通過查預設的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標脈譜圖，獲得車輛當前狀態(tài)下的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標值；
步驟4)、整車控制器依據(jù)高壓蓄電池的荷電狀態(tài)，查表計算出允許的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值，一般可以通過查預設的電池驅(qū)動轉(zhuǎn)矩表獲得當前電池SOC狀態(tài)下，允許電機用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值；當電池SOC較高時，可用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值就會較大，當電池SOC較低時，可用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值就會較??；
步驟5)、整車控制器通過比較駕駛員驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩的需求、當前電機允許的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值和依據(jù)高壓蓄電池核電狀態(tài)計算獲得的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值，取三者之間的最小值，作為驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；即依據(jù)車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標脈譜圖查表獲得的駕駛員轉(zhuǎn)矩需求，需要受到來自高壓蓄電池的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值的限制，以及電機自身的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值限制；步驟6)、整車控制器控制電機從零轉(zhuǎn)矩階躍到一個較小的電機轉(zhuǎn)矩值(典型的可設定為2牛米)，并保持一段時間(典型的可設定為O. 2秒)，然后控制電機轉(zhuǎn)矩從該值按照一定的轉(zhuǎn)矩斜率變化率(典型的可以設定為1000牛米/秒)變化至驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；以及步驟7)、當電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩設定值與車輛轉(zhuǎn)矩需求值接近時(典型的兩者之間的差值小于O. 5牛米)，該控制過程結(jié)束，驅(qū)動電機正常響應車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明可以使得電機在零轉(zhuǎn)矩附近轉(zhuǎn)矩變化幅值得到控制，相對平穩(wěn)，不會對駕駛員形成較大的沖擊；電機轉(zhuǎn)矩設定在較小轉(zhuǎn)矩設定點，持續(xù)時間較短，能夠使得車輛的輸出轉(zhuǎn)矩得到較快速的響應，而不至因為零轉(zhuǎn)矩附近變化導致對于駕駛員加速性能的無法接受；另外，由于扭矩是階躍到較小的轉(zhuǎn)矩后，才使電機轉(zhuǎn)動部件快速轉(zhuǎn)動到結(jié)合狀態(tài)，從而能夠有效的避免電機的撞擊聲音異響。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖I是本發(fā)明實施例所述一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法的控制流程圖； 圖2是本發(fā)明實施例所述一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法在控制過程中的轉(zhuǎn)
矩設定示意圖。
具體實施例方式如圖1-2所示，本發(fā)明實施例所述一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，當車輛處于電動驅(qū)動狀態(tài)的車輛起步、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩從零變化到驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，本發(fā)明實施例所述的一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，通過以下步驟實現(xiàn)
步驟I)、在一款純電動車輛上，整車控制器通過動力CAN網(wǎng)絡接收高壓蓄電池荷電狀態(tài)、驅(qū)動電機當前驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動電機當前實際轉(zhuǎn)矩及車速的信息；整車控制器通過模擬量接口接收油門踏板幅值，通過數(shù)字量接口接收換擋位置信息和制動踏板狀態(tài)信息；
步驟2)、當整車控制器檢測車速為零時，判定當車輛處于靜止狀態(tài)；當整車控制器檢測到換擋桿處于前進或者倒車檔位并且駕駛員松開制動踏板時，判定駕駛員有車輛起步的控制意圖；步驟3)、當整車控制器檢測到駕駛員的車輛起步意圖時，整車控制器依據(jù)車輛的加速踏板幅值和當前車速，通過查預設的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標脈譜圖，獲得車輛當前狀態(tài)下的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標值；
步驟4)、整車控制器依據(jù)高壓蓄電池的荷電狀態(tài)，通過查預設的電池驅(qū)動轉(zhuǎn)矩表獲得當前電池SOC狀態(tài)下，允許電機用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值；當電池SOC較高時，可用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值就會較大，當電池SOC較低時，可用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值就會較?。?br> 步驟5)、整車控制器通過比較駕駛員驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩的需求、當前電機允許的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值和依據(jù)高壓蓄電池核電狀態(tài)計算獲得的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值，取三者之間的最小值，作為驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；即依據(jù)車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標脈譜圖查表獲得的駕駛員轉(zhuǎn)矩需求，需要受到來自高壓蓄電池的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值的限制，以及電機自身的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值限制；步驟6)、整車控制器將電機轉(zhuǎn)矩設定為2牛米，并保持O. 2秒時間；之后按照1000牛米/秒的轉(zhuǎn)矩變化率限值逐步提高驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩設定值，一直到電機轉(zhuǎn)矩設定達到駕駛員的轉(zhuǎn)矩目標值；以及
步驟7)、整車控制器實時檢測驅(qū)動電機的當前實際轉(zhuǎn)矩值，并與駕駛員的轉(zhuǎn)矩目標進行比較，當兩者的差值小于O. 5牛米之后，整車控制器判定車輛起步的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制過程結(jié)束。 雖然以上僅描述了本發(fā)明的具體實施方式
范例，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更或修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于，當車輛處于電動驅(qū)動狀態(tài)的車輛起步、驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩從零變化到驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，按照以下步驟對電機轉(zhuǎn)矩進行控制 步驟I)、整車控制器通過整車CAN網(wǎng)絡接收油門踏板、制動踏板幅值、車輛檔位狀態(tài)、車速、電機可用驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、電機當前實際轉(zhuǎn)矩及電池荷電狀態(tài)的信號； 步驟2)、整車控制器判定當車輛處于靜止狀態(tài)、換擋位置處在驅(qū)動檔位、駕駛員松開制動踏板時，判定駕駛員有車輛起步的控制意圖； 步驟3)、整車控制器依據(jù)車輛加速踏板幅值和當前車速，計算出駕駛員需求的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩； 步驟4)、整車控制器依據(jù)高壓蓄電池的荷電狀態(tài)，查表計算出允許的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值； 步驟5)、整車控制器通過比較駕駛員驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩的需求、當前電機允許的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值和依據(jù)高壓蓄電池核電狀態(tài)計算獲得的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值，取三者之間的最小值，作為驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值； 步驟6)、整車控制器控制電機從零轉(zhuǎn)矩階躍到一個較小的電機轉(zhuǎn)矩值，并保持一段時間，然后控制電機轉(zhuǎn)矩從該值按照一定的轉(zhuǎn)矩斜率變化率變化至驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；以及 步驟7)、當驅(qū)動電機的當前實際轉(zhuǎn)矩值與車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求值接近時，該控制過程完成。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述步驟3)中，整車控制器計算駕駛員需求的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的方法是依據(jù)車輛的加速踏板幅值和當前車速，通過查預設的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標脈譜圖，獲得車輛當前狀態(tài)下的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩目標值。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述步驟4)中，查表計算允許的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值是指查預設的電池驅(qū)動轉(zhuǎn)矩表獲得當前電池SOC狀態(tài)下，允許電機用于驅(qū)動的最大轉(zhuǎn)矩限值。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述步驟6)中，較小的電機轉(zhuǎn)矩值具體為2牛米；保持一段時間具體為O. 2秒；一定的轉(zhuǎn)矩斜率變化率具體為1000牛米/秒。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述步驟7)中，實際轉(zhuǎn)矩值與車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求值接近時的誤差值小于O. 5牛米。
6.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車輛的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制方法，包括以下步驟當整車控制器檢測到駕駛員的車輛起步意圖時，整車控制器計算出駕駛員需求的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；同時整車控制器通過查表計算出允許的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值；比較駕駛員驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)矩的需求、當前電機允許的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值和電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限值，取三者之間的最小值，作為驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；整車控制器控制電機轉(zhuǎn)矩從較小的電機轉(zhuǎn)矩值按照一定的轉(zhuǎn)矩斜率變化率變化至驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩目標值；當驅(qū)動電機的當前實際轉(zhuǎn)矩值與車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求值接近時，該控制過程完成。本發(fā)明的有益效果為既保證了車輛的動力響應的及時，又解決了車輛起步過程當中車輛平順性和電機偶發(fā)的碰撞異響問題。
文檔編號B60L15/20GK102941816SQ20121049604
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者崔海龍, 高史貴 申請人:北京智行鴻遠汽車技術有限公司