車輛防溜坡驅動控制器、系統(tǒng)及驅動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛防溜坡驅動控制器，包括：溜位檢測模塊，用于判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)；速度控制模塊，用于生成給定轉速ωr*及勵磁電流的給定值id*，并根據(jù)所述給定轉速ωr*生成轉矩電流的給定值iq*；以及反饋輸出模塊，用于根據(jù)所述轉矩電流的給定值iq*以及所述勵磁電流的給定值id*分別生成轉矩電壓信號uq*及勵磁電壓信號ud*，并輸出給三相逆變器以驅動電機運轉。本發(fā)明還提供了一種車輛防溜坡驅動控制系統(tǒng)和驅動控制方法。本發(fā)明通過檢測判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)以啟動防溜坡模式，有效地提高了防溜坡控制系統(tǒng)的適應性，并且提升了時效性。
【專利說明】車輛防溜坡驅動控制器、系統(tǒng)及驅動控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛【技術領域】，更具體地說，涉及一種車輛防溜坡驅動控制器、系統(tǒng)及驅動控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發(fā)展，汽車已經成為人們生活中必不可少的工具之一，汽車行業(yè)己經成為現(xiàn)代經濟的支柱產業(yè)。但是汽車的發(fā)展離不開地球上有限的能源，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，能源消費不斷增長，能源危機日益嚴重，同時由于能源的使用帶來的環(huán)境污染問題日益嚴重。電動車具有污染小、噪音小、節(jié)約能源，結構、控制和維護簡單等特點，是解決環(huán)境問題和能源問題的一個有效途徑。
[0003]目前，一般的車輛防溜坡控制技術如圖1所示，車輛需安裝有編碼器，傳感器、車輛控制器、制動器等，如圖1所示，現(xiàn)有的車輛防溜坡技術至少包括以下步驟:S1、由編碼器發(fā)出啟動信號觸發(fā)傳感器；S2、傳感器分別采集車輛的車速、車身稱重數(shù)據(jù)及檔位信號等數(shù)據(jù)，并估計當前坡度和所受阻力等，并將采集到的數(shù)據(jù)集估算的結構傳遞至車輛控制器；S3、車輛控制器根據(jù)采集數(shù)據(jù)和估算的坡度及阻力等值生成相應的牽引控制信號及制動控制信號；S4、輸出驅動信號。
[0004]上述防溜坡控制技術中，車輛控制器計算時使用估計坡度和阻力估算力矩，估算數(shù)據(jù)的適應性較差且精確度不高；并且各個步驟之間皆存在一定程度上的延時，例如，Si的編碼器信號啟動傳感器進行數(shù)據(jù)采集的延時時間可設為Tl，類似地，S2-S3之間的延時為T2，S3-S4之間的延時為T3，S4-S5之間的延時為T4，因此整體可能的延時TI +T2+T3+T4，因此現(xiàn)有的防溜坡控制技術的時效性差，不能達到很好的防溜坡效果。
[0005]基于上述防溜坡控制技術的適應性差，精確度低且時效性不佳的缺陷，現(xiàn)有車輛缺乏有效的防溜坡技術的缺陷，因此車輛的驅動控制器和驅動控制系統(tǒng)需要改進。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有車輛缺乏有效的防溜坡技術的缺陷，提供一種車輛防溜坡驅動控制器、系統(tǒng)及驅動控制方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種車輛防溜坡驅動控制器，所述驅動控制器至少包括:
[0008]溜位檢測模塊，用于根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則啟動速度控制模塊；
[0009]速度控制模塊，用于生成給定轉速ω/及勵磁電流的給定值i/，并依據(jù)所述給定轉速ω/生成轉矩電流的給定值；
[0010]所述速度控制模塊包括轉矩控制模塊，所述轉矩控制模塊用于在車輛處于溜位狀態(tài)時，啟動防溜坡模式:將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值；[0011]所述驅動控制器還包括連接到所述速度控制模塊的反饋輸出模塊，所述反饋輸出模塊用于:根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值i,進行閉環(huán)調節(jié)后，生成轉矩電壓信號iC ;根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;將所述轉矩電壓信號iC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器以驅動電機運轉。
[0012]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制器中，所述轉矩控制模塊根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后，確定轉矩電流的給定值，包括:將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算，并根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩電流的給定值1:。
[0013]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制器中，所述驅動控制器還包括連接到所述反饋輸出模塊的反饋采樣模塊，所述反饋采樣模塊用于:
[0014]獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流
Iabc ?
[0015]根據(jù)所述實際轉速的反饋值、及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值、勵磁電流的反饋值id，并傳遞至所述反饋輸出模塊；
[0016]所述反饋采樣模塊還根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。計算生成磁場角度Θ并輸出至所述三相逆變器。
[0017]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制器中，所述反饋采樣模塊計算生成磁場角度Θ包括:根據(jù)勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,生成滑差《sl，并根據(jù)滑差?sl、實際轉速的反饋值及極對數(shù)P計算獲得同步速度，最終根據(jù)所述同步速度得出磁場角度Θ。
[0018]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制器中，所述反饋采樣模塊根據(jù)所述磁場角度及所述反饋電流iab。分別生成所述勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,。
[0019]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制器中，所述根據(jù)勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,生成滑差《sl時，滑差Cosl由以下公式得出:
[0020]COsl = iq/(TrXid);其中Tr為轉子時間常數(shù)。
[0021]本發(fā)明還提供一種車輛的驅動控制系統(tǒng)，所述驅動控制系統(tǒng)至少包括三相逆變器、電機、制動器、檔位開關及驅動控制器，其特征在于，所述驅動控制器為權利要求1-6中任意一項所述的車輛防溜坡驅動控制器。
[0022]本發(fā)明還提供一種車輛防溜坡驅動控制方法，包括:
[0023]溜位檢測步驟:根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則進入速度控制步驟；
[0024]速度控制步驟:生成給定轉速ω/及勵磁電流的給定值i/,并依據(jù)所述給定轉速ω；生成轉矩電流的給定值1:;
[0025]以及反饋輸出步驟:根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值
i,進行閉環(huán)調節(jié)后，生成轉矩電壓信號iC ;根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行 閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;將所述轉矩電壓信號iC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器以驅動電機運轉；
[0026]其中，所述速度控制步驟包括轉矩控制步驟:[0027]在車輛處于溜位狀態(tài)時，啟動防溜坡模式:將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值C。
[0028]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制方法中，所述根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值包括:
[0029]將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算，并根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩電流的給定值1:。
[0030]在本發(fā)明所述的車輛防溜坡驅動控制方法中，所述方法在所述反饋輸出步驟之前還包括反饋采樣步驟:
[0031]獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流
Iabc ?
[0032]根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值、勵磁電流的反饋值id ；
[0033]根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。計算生成磁場角度Θ并輸出至所述三相逆變器。
[0034]實施本發(fā)明的車輛防溜坡驅動控制器、系統(tǒng)和驅動控制方法，具有以下有益效果:本發(fā)明通過檢測判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則啟動防溜坡模式，將電機的給定轉速ω/設置為零，并結合實際轉速的反饋值通過轉差計算以確定轉矩電流的給定值1:，能夠實現(xiàn)閉環(huán)自動調節(jié)，提高了系統(tǒng)的適應性，有效地防止了溜坡。并且本申請的驅動控制方法有效減少了控制系統(tǒng)的延時，相對應現(xiàn)技術，控制過程涉及到的部件更少，延時時間縮短，因此提高了時效性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0036]圖1是現(xiàn)有的車輛的驅動控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0037]圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制器的結構示意圖；
[0038]圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制器在防溜坡模式時速度控制模塊的控制原理圖；
[0039]圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0041]請參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制器10的結構示意框圖。該驅動控制器10至少包括溜位檢測模塊101、速度控制模塊102和反饋輸出模塊103。
[0042]其中，溜位檢測模塊101，用于根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則啟動速度控制模塊102。其中檔位信號由連接到溜位檢測模塊101的擋板提供，制動器信號由連接到溜位檢測模塊101的駐車制動器提供，而車輛速度則由驅動控制器10中的編碼器信號獲得，駐車制動器與編碼器的相關特征為現(xiàn)有技術在此不做贅述?？梢岳斫獾氖牵诹镂粻顟B(tài)下，所述駐車制動器的信號為取消狀態(tài)，而檔位信號為非空檔。此外，本申請預設一速度閾值來判斷當前車速下的車輛是否處于溜位狀態(tài)。例如預設速度為lkm/h，當驅動控制器10的編碼器提供的當前車速大于所述預設速度，即當前車輛以大于lkm/h的速度前進或后退時，判定當前車輛處于溜位狀態(tài)，啟動速度控制模塊102進入防溜坡模式。
[0043]速度控制模塊102，用于生成給定轉速ω/及勵磁電流的給定值id%并依據(jù)所述給定轉速ω/生成轉矩電流的給定值1:。
[0044]所述速度控制模塊102包括轉矩控制模塊，所述轉矩控制模塊用于在車輛處于溜位狀態(tài)時啟動防溜坡模式。在防溜坡模式下，該轉矩控制模塊將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值1:。其中，轉矩控制模塊確定轉矩電流的給定值的過程包括:將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算；根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩電流的給定值1:。而在車輛不處于溜位狀態(tài)時，所述速度控制模塊102可根據(jù)電機的給定轉速ω/和實際轉速的反饋值進行閉環(huán)相位校正調節(jié)后生成轉矩電流的給定值進而通過三相逆變器調整電機的運轉。
[0045]反饋輸出模塊103連接到速度控制模塊102，反饋輸出模塊103用于根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值i,進行閉環(huán)調節(jié)后生成轉矩電壓信號iC，還用于根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行閉環(huán)調節(jié)生成勵磁電壓信號u/，并將所述轉矩電壓信號iC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器以驅動電機運轉。所述反饋輸出模塊103結合轉矩電壓信號iC及勵磁電壓信號u/時，還依據(jù)當前的磁場角度Θ利用SVPWM的方法輸出PWM控制信號至三相逆變器實現(xiàn)對電機的調整。
[0046]此外，本發(fā)明涉及的電機可以為交流異步電機、永磁同步電機和無刷直流電機。本發(fā)明涉及的電機的編碼器有ABZ三相編碼器、旋轉變壓器和霍爾元件。本發(fā)明涉及的車輛儲能裝置可以為動力蓄電池或超級電容。
[0047]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在獲取的油門信號對應的轉矩電流的給定值大于當前速度控制模塊102啟動防溜坡模式生成的轉矩電流的給定值時，溜位檢測模塊101判斷車輛退出溜位狀態(tài)。例如，溜位檢測模塊101判斷當前檔位信號位于前進檔時，如果判斷出電機旋轉方向與前進檔的所需的電機旋轉方向不一致時，則認為汽車出現(xiàn)溜位狀況，需要啟動防溜坡模式。進入防溜坡模式后，直到用戶踩油門深度對應的轉矩電流的給定值
大于防溜坡模式調節(jié)出的時，則退出防溜坡模式，這樣就實現(xiàn)車輛防后溜。倒檔時同樣處理，可以實現(xiàn)防前溜。此外，可在車輛提供相應的開關供用戶選擇，由用戶確定是否啟用溜位檢測模塊101以自行選擇或取消防溜坡功能。
[0048]此外，本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述驅動控制器10還包括連接到反饋輸出模塊103的反饋采樣模塊。所述反饋采樣模塊用于獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流iab。；根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id。并傳輸至所述反饋輸出模塊，所述反饋采樣模塊還根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。計算生成磁場角度Θ并輸出至所述三相逆變器。具體地，所述反饋采樣模塊通過將iAB。三相電流在直角坐標系下結合磁場角度Θ進行坐標變換獲得d,坐標系下的轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id。而所述磁場角度Θ的計算則基于所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。。
[0049]具體地，所述反饋采樣模塊計算生成磁場角度Θ包括:根據(jù)勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,生成滑差《sl，并根據(jù)滑差ω3?、實際轉速的反饋值及極對數(shù)P計算獲得同步速度，最終根據(jù)所述同步速度得出磁場角度Θ。其中涉及到的具體計算公式如下:
[0050]COsl = iq/(TrXid);其中Tr為轉子時間常數(shù)[0051 ] ω6 = ωΧΡ+ω3?+ω6 ；
[0052]最后，由在S域內進行積分進而獲得磁場角度Θ。
[0053]經以上公式獲得的磁場角度Θ既參與SVPWM對三相逆變器的輸出控制，又同時與轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id的計算相互影響，因此，利用本申請的車輛防溜坡驅動控制器能不斷對其中涉及的各參量進行修正以提高輸出的準確度。
[0054]請參閱圖3，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制器在防溜坡模式時控制結構圖。如圖3所示，首先，速度控制模塊102在啟動防溜坡模式時，即速度控制模塊102通過圖3的方式確定轉矩電流的給定值并生成勵磁電流的給定值id%再由反饋輸出模塊103根據(jù)該轉矩電流的給定值以及勵磁電流的給定值i/執(zhí)行上述反饋輸出模塊103的控制過程。速度控制模塊102在防溜坡模式下將電機的給定轉速ω/設置為零，并通過轉差計算獲得電機的給定轉速ω/和實際轉速的反饋值的偏差值，將上述偏差值送入一運算模塊，利轉速與電流之間的運算關系獲得轉矩電流的給定值i/。
[0055]轉矩電流的給定值以及勵磁電流的給定值i/分別輸出至反饋輸出模塊102。同時上述的反饋采樣模塊 也將獲得的轉矩電流的反饋值i,以及勵磁電流的反饋值id，并分別對應輸出至反饋輸出模塊102。反饋輸出模塊102按照上述圖2中描述的具體過程將轉矩電流的給定值結合轉矩電流的反饋值i,進行對比并閉環(huán)調節(jié)，生成轉矩電壓信號iC，同時將勵磁電流的給定值i/結合轉矩電流的反饋值i,進行對比并閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;并最終結合轉矩電壓信號U,，勵磁電壓信號u/以及磁場角度Θ，進行空間矢量脈寬調制(SVPWM)，并輸出PWM控制信號給三相逆變器，由此驅動電機。
[0056]本發(fā)明還相應提供了一種車輛的驅動控制系統(tǒng)，其包括如圖2所述的驅動控制器10，還包括三相逆變器、電機、制動器、檔位開關等與現(xiàn)有技術的相同的部件，驅動控制器10實現(xiàn)防溜坡控制的具體過程及相關特征請參照結合圖2-圖3對驅動控制器10的具體描述。
[0057]請參閱圖4，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛防溜坡驅動控制方法的流程圖。常規(guī)車輛防溜坡驅動控制方法在步驟SlO開始，所述開始信號可由用戶通過觸發(fā)車輛提供的開關或按鈕觸發(fā)；所述車輛防溜坡驅動控制方法至少包括溜位檢測步驟S20、速度控制步驟S30和反饋輸出步驟S40。
[0058]其中，溜位檢測步驟S20包括，根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則啟動速度控制模塊102進入速度控制步驟S30 ;若否，則繼續(xù)檢測。
[0059]其中檔位信號由連接到溜位檢測模塊101的擋板提供，制動器信號由連接到溜位檢測模塊101的駐車制動器提供，而車輛速度則由驅動控制器10中的編碼器信號獲得。駐車制動器與編碼器的相關特征為現(xiàn)有技術在此不做贅述?？梢岳斫獾氖?，所述溜位狀態(tài)下，所述駐車制動器的信號為取消狀態(tài)，而檔位信號為非空檔。此外，本申請設置一預設速度來判斷當前車速下的車輛是否處于溜位狀態(tài)。例如預設速度為lkm/h，當驅動控制器10提供的當前車速大于所述預設速度，即當前車輛以大于lkm/h的速度前進或后退時，判定當前車輛處于溜位狀態(tài)，啟動速度控制模塊102進入防溜坡模式。
[0060]速度控制步驟S30，啟動速度控制模塊102生成給定轉速ω /及勵磁電流的給定值id%并依據(jù)所述給定轉速ω/生成轉矩電流的給定值1:。
[0061]具體地，速度控制模塊102在車輛處于溜位狀態(tài)時啟動防溜坡模式。在防溜坡模式下，轉矩控制模塊將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后，確定轉矩電流的給定值1:。所述轉矩控制模塊將所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后，確定轉矩電流的給定值i/，包括:將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算；根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩 電流的給定值1:。而在車輛不處于溜位狀態(tài)時，速度控制模塊102可根據(jù)電機的給定轉速ω/和實際轉速的反饋值進行閉環(huán)相位校正調節(jié)后，生成轉矩電流的給定值，進而通過三相逆變器調整電機的運轉。
[0062]反饋輸出步驟S40:根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值i,進行閉環(huán)調節(jié)后，生成轉矩電壓信號U:。在防溜坡模式下，該轉矩控制模塊根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;并將所述轉矩電壓信號lC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器，以驅動電機運轉。所述反饋輸出模塊103結合轉矩電壓信號iC及勵磁電壓信號u/時，還依據(jù)當前的磁場角度θ利用SVPWM的方法輸出PWM控制信號至三相逆變器，實現(xiàn)對電機的調整。
[0063]在所述反饋步驟S40之前，所述方法還包括反饋采樣步驟:獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流iab。；根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id，并傳遞至所述反饋輸出模塊103。所述反饋采樣步驟還包括根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iabc計算生成磁場角度Θ，并輸出至所述三相逆變器。具體地，反饋采樣模塊通過將iABC三相電流在直角坐標系下結合磁場角度Θ進行坐標變換，獲得dq坐標系下的轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id。而所述磁場角度Θ的計算則基于所述實際轉速的反饋值
及反饋電流iab。。具體地，所述反饋采樣模塊計算生成磁場角度Θ包括:根據(jù)勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,，生成滑差《sl，并根據(jù)滑差ω3?、實際轉速的反饋值及極對數(shù)P，計算獲得同步速度，最終根據(jù)所述同步速度得出磁場角度Θ。其中涉及到的具體計算公式如下:
[0064]ω3? = iq/(TrXid)；
[0065]COe= o^XP+cosl+coe ;其中I；為轉子時間常數(shù)；
[0066]最后由在S域內進行積分進而獲得磁場角度Θ。
[0067]經以上公式獲得的磁場角度Θ，既參與SVPWM對三相逆變器的輸出控制，又同時與轉矩電流的反饋值i,、勵磁電流的反饋值id的計算相互影響，因此，利用本申請的車輛防溜坡驅動控制器能不斷對其中涉及的各參量進行修正，以提高輸出的準確度。
[0068]一般而言，電機轉速與極對數(shù)P之間的關系可表示為:n = 60f/P ;n表示一般意義上的電機轉速，上式中的60代表60秒，f:通常選用50Hz ；1對極對數(shù)電機轉速:3000轉/分；2對極對數(shù)電機轉速:60X50/2 = 1500轉/分。在輸出功率不變的情況下，電機的極對數(shù)越多，電機的轉速就越低，但它的扭矩就越大。所以在選用電機時，考慮負載需要多大的起動扭矩可對電機極對數(shù)P進行調整。
[0069]本發(fā)明的上述方法中，可能存在的延時包括溜位檢測模塊101驅動速度控制模塊102時產生的延時以及在步驟S40輸出控制信號至電機時的延時，相比圖1所示現(xiàn)有技術的上述T1+T2+T3+T4而言，顯然使用本發(fā)明的上述方法有效減少了延時時間提升了時效性。
[0070]優(yōu)選的，本發(fā)明提供的車輛防溜坡驅動控制器、驅動控制系統(tǒng)及驅動控制方法尤其適用于具有變頻驅動系統(tǒng)的礦用自卸車上，以有效精確地防止礦用自卸車啟動時發(fā)生車輛溜坡的狀況。
[0071]應該說明地是，本發(fā)明提供的車輛防溜坡驅動控制器、驅動控制系統(tǒng)及驅動控制方法所采用的原理和流程相同，因此對車輛防溜坡驅動控制器的各個實施例的詳細闡述也適用于車輛防溜坡驅動控制系統(tǒng)及驅動控制方法。
[0072]本發(fā)明是根據(jù)特定實施例進行描述的，但本領域的技術人員應明白在不脫離本發(fā)明范圍時，可進行各種變化和等同替換。此外，為適應本發(fā)明技術的特定場合或材料，可對本發(fā)明進行諸多修改而不脫離其保護范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開的特定實施例，而包括所有落入到權利要求保護范圍的實施例。
【權利要求】
1.一種車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述驅動控制器至少包括: 溜位檢測模塊，用于根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則啟動速度控制模塊； 速度控制模塊，用于生成給定轉速ω/及勵磁電流的給定值i/,并依據(jù)所述給定轉速ω；生成轉矩電流的給定值1:; 所述速度控制模塊包括轉矩控制模塊，所述轉矩控制模塊用于在車輛處于溜位狀態(tài)時，啟動防溜坡模式:將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值； 所述驅動控制器還包括連接到所述速度控制模塊的反饋輸出模塊，所述反饋輸出模塊用于:根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值i,進行閉環(huán)調節(jié)后，生成轉矩電壓信號iC ;根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;將所述轉矩電壓信號iC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器以驅動電機運轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述轉矩控制模塊根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后，確定轉矩電流的給定值1:，包括:將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算，并根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩電流的給定值1:。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述驅動控制器還包括連接到所述反饋輸出模塊的反饋采樣模塊，所述反饋采樣模塊用于: 獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流Iabc ? 根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值、勵磁電流的反饋值id，并傳遞至所述反饋輸出模塊； 所述反饋采樣模塊還根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。計算生成磁場角度θ并輸出至所述三相逆變器。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述反饋采樣模塊計算生成磁場角度Θ包括:根據(jù)勵磁電流的反饋值^以及轉矩電流的反饋值i,生成滑差?sl，并根據(jù)滑差ω3?、實際轉速的反饋值及極對數(shù)P計算獲得同步速度，最終根據(jù)所述同步速度得出磁場角度Θ。
5.根據(jù)要求4所述的車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述反饋采樣模塊根據(jù)所述磁場角度及所述反饋電流iab。分別生成所述勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值Iq0
6.根據(jù)權利要求4所述的車輛防溜坡驅動控制器，其特征在于，所述根據(jù)勵磁電流的反饋值id以及轉矩電流的反饋值i,生成滑差《sl時，滑差Cosl由以下公式得出: ?si = iq/(TrXid);其中I；為轉子時間常數(shù)。
7.—種車輛的驅動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動控制系統(tǒng)至少包括三相逆變器、電機、制動器、檔位開關及驅動控制器，其特征在于，所述驅動控制器為權利要求1-6中任意一項所述的車輛防溜坡驅動控制器。
8.—種車輛防溜坡驅動控制方法，其特征在于，包括:溜位檢測步驟:根據(jù)檢測檔位信號、制動器信號及車輛速度判斷車輛是否處于溜位狀態(tài)，是則進入速度控制步驟； 速度控制步驟:生成給定轉速ω/及勵磁電流的給定值i/，并依據(jù)所述給定轉速ω/生成轉矩電流的給定值; 以及反饋輸出步驟:根據(jù)所述轉矩電流的給定值結合實際轉矩電流的反饋值i,進行閉環(huán)調節(jié)后，生成轉矩電壓信號iC;根據(jù)所述勵磁電流的給定值i/與實際勵磁電流的反饋值id進行閉環(huán)調節(jié)，生成勵磁電壓信號u/ ;將所述轉矩電壓信號iC及所述勵磁電壓信號u/輸出給三相逆變器以驅動電機運轉； 其中，所述速度控制步驟包括轉矩控制步驟: 在車輛處于溜位狀態(tài)時，啟動防溜坡模式:將電機的給定轉速ω/設置為零，并根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值ω”通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值1:。
9.根據(jù)權利要求8所述的車輛防溜坡驅動控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電機的實際轉速的反饋值通過轉差計算進行閉環(huán)調節(jié)后確定轉矩電流的給定值包括: 將給定轉速ω/與實際轉速的反饋值進行轉差計算，并根據(jù)轉速與電流的關系計算并輸出所述轉矩電流的給定值1:。
10.根據(jù)權利要求9所述的車輛防溜坡驅動控制方法，其特征在于，所述方法在所述反饋輸出步驟之前還包括反饋采樣步驟: 獲取所述電機的實際轉速的反饋值以及獲取所述三相逆變器輸出的反饋電流Iabc ? 根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。分別生成轉矩電流的反饋值、勵磁電流的反饋值id ； 根據(jù)所述實際轉速的反饋值及反饋電流iab。計算生成磁場角度Θ并輸出至所述三相逆變器。
【文檔編號】B60L15/00GK104002696SQ201410205736
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】蔣杰 申請人:蘇州匯川技術有限公司