一種純電動汽車轉矩控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種純電動汽車轉矩控制方法，具體按照以下步驟實施：將駕駛員操作室的檔位、油門及剎車通過線束與電機控制器連接；當CAN通訊發生故障時，電機控制器采集踏板及檔位信息，并將加速踏板信號或制動踏板信號進行計算轉換為轉矩指令值輸出給電機，從而保證整車安全行駛。本發明的一種純電動汽車轉矩控制方法，解決了現有技術中存在的車輛運行中遇到CAN通訊故障時只能采取立即停車的問題。
【專利說明】一種純電動汽車轉矩控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于新能源汽車【技術領域】，涉及一種純電動汽車轉矩控制方法。
【背景技術】
[0002]新能源汽車相較于傳統燃油汽車，關鍵技術包括三大部分:整車控制系統、電驅動系統以及電池管理系統；
[0003]在車輛行駛中，整車控制器將采集的駕駛員鑰匙、踏板、檔位等動作信號進行智能處理，例如將加速踏板信息轉化為電機轉矩指令，將剎車信息轉化為電機制動指令，通過CAN通訊方式下發給電機控制器控制電機執行命令。由于整車的復雜性，CAN通訊極易受到車上各種設備及線束的電磁干擾，通常表現為CAN通訊中斷故障，一旦指令傳輸過程中CAN通訊受擾中斷，電機控制器無法接收到正確的轉矩指令，車輛無法正常行駛，可能瞬間超速行駛甚至停不下來，后果非常嚴重。現有技術針對這種通訊故障的處理方法是，當電機控制器連續幾個CAN通訊周期接收不到指令信號時，控制器立即強行停機，這樣雖然可以避免車輛失控，但是車輛瞬間停車無法啟動，容易造成車輛擁堵甚至交通事故，存在一定的弊端。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種純電動汽車轉矩控制方法，解決了現有技術中存在的車輛運行中遇到CAN通訊故障時只能采取立即停車的問題。
[0005]本發明所采用的技術方案是，一種純電動汽車轉矩控制方法，具體按照以下步驟實施:
[0006]步驟1，將駕駛員操作室的檔位、油門及剎車通過線束與電機控制器連接；
[0007]步驟2，當CAN通訊發生故障時，電機控制器采集踏板及檔位信息，并判斷制動踏板是否有效，當制動踏板有效時，判斷母線電壓是否在正常范圍內，并執行步驟3，；當制動踏板無效時，判斷加速踏板是否有效，并執行步驟5 ;
[0008]步驟3，當母線電壓在正常范圍內時，電機控制器計算出電機的期望制動轉矩和最大制動轉矩；當母線電壓不在正常范圍內時，則將制動轉矩設置為0，作為制動轉矩輸出給電機；
[0009]步驟4，電機控制器將步驟3中計算得到的期望制動轉矩與最大制動轉矩進行比較，如果期望制動轉矩小于最大制動轉矩，則將期望制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機；如果期望制動轉矩大于最大制動轉矩，則將最大制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機；
[0010]步驟5，當加速踏板有效時，則判斷母線電壓是否在正常范圍內，如果前進擋有效且母線電壓在正常范圍內，則判斷當前行駛狀態為正向驅動狀態，執行步驟6，如果后退檔有效且母線電壓在正常范圍內，則判斷當前行駛狀態為反向驅動狀態，執行步驟7 ;如果母線電壓不在正常范圍內，則執行步驟8 ;當加速踏板無效時，則執行步驟8 ;
[0011]步驟6，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為正向驅動轉矩輸出給電機，限制轉矩為車輛運行在30km/h時的轉矩；
[0012]步驟7，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為反向驅動轉矩輸出給電機；
[0013]步驟8，電機控制器將驅動轉矩設置為O作為驅動轉矩輸出給電機。
[0014]本發明的特點還在于，
[0015]步驟3中電機控制器計算期望制動轉矩和最大制動轉矩的具體方法為:
[0016]期望制動轉矩的計算方法為:
[0017]期望制動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*制動踏板開度百分比；
[0018]最大制動轉矩的計算方法為:
[0019]最大制動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速；
[0020]其中，制動踏板開度百分比=當前制動踏板電壓值/制動踏板電壓范圍。
[0021]步驟6和步驟7中電機控制器計算期望驅動轉矩和最大驅動轉矩的具體方法為:
[0022]期望驅動轉矩的計算方法為:
[0023]期望驅動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*加速踏板開度百分比；
[0024]最大驅動轉矩的計算方法為:
[0025]最大驅動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速；
[0026]其中，加速踏板開度百分比=當前檢測加速踏板電壓值/加速踏板電壓范圍。
[0027]本發明的有益效果是通過將電機控制器與駕駛員操作臺直接連接，使得整車在行駛過程中發生CAN通訊故障時，電機控制器直接對駕駛員信息進行采集，并將采集到的信息轉換為轉矩指令值輸出給電機，實現了在整車CAN通訊故障情況下，電動汽車仍然可以識別駕駛員意圖進行安全行駛，通過容錯控制方法保證車輛行駛到安全地方再排查故障。相對于現有的控制策略中遇到CAN通訊故障就緊急停車的控制方法，本發明采用的方法可以在CAN故障時控制車輛正常行駛，增加了安全性及駕駛舒適性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明中純電動汽車通訊系統的結構示意圖；
[0029]圖2是本發明一種純電動汽車轉矩控制方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0031]本發明一種純電動汽車轉矩控制方法，如圖1所示，在現有的后橋驅動整車結構的基礎上，將電機控制器用線束部件與駕駛操作臺的檔位、油門以及剎車連接起來，從而當CAN通訊發生故障，駕駛員操作信息無法通過整車控制器實時下發到電機控制器，電機控制器連續幾個CAN通訊周期內接收不到整車信號時，電機控制器自動屏蔽整車CAN信號，親自參與駕駛員信息采集，將加速踏板(制動踏板)轉化為轉矩指令值進行輸出控制，從而實現轉矩指令容錯控制。
[0032]本發明一種純電動汽車轉矩控制方法，如圖2所示，具體按照以下步驟實施:
[0033]步驟1，將駕駛員操作室的檔位、油門及剎車通過線束與電機控制器連接；
[0034]步驟2，當CAN通訊發生故障時，電機控制器采集踏板及檔位信息，并判斷制動踏板是否有效，當制動踏板有效時，判斷母線電壓是否在正常范圍內，并執行步驟3，；當制動踏板無效時，判斷加速踏板是否有效，并執行步驟5 ;
[0035]步驟3，當母線電壓在正常范圍內時，電機控制器計算出電機的期望制動轉矩和最大制動轉矩；當母線電壓不在正常范圍內時，則將制動轉矩設置為0，作為制動轉矩輸出給電機；
[0036]其中，電機控制器計算期望制動轉矩和最大制動轉矩的具體方法為:
[0037]期望制動轉矩的計算方法為:
[0038]期望制動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*制動踏板開度百分比；
[0039]最大制動轉矩的計算方法為:
[0040]最大制動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速；
[0041]其中，制動踏板開度百分比=當前制動踏板電壓值/制動踏板電壓范圍；
[0042]步驟4，電機控制器將步驟3中計算得到的期望制動轉矩與最大制動轉矩進行比較，如果期望制動轉矩小于最大制動轉矩，則將期望制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機；如果期望制動轉矩大于最大制動轉矩，則將最大制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機；
[0043]步驟5，當加速踏板有效時，則判斷母線電壓是否在正常范圍內，如果前進檔有效且母線電壓在正常范圍內，則判斷當前行駛狀態為正向驅動狀態，執行步驟6 ;如果后退檔有效且母線電壓在正常范圍內，則則判斷當前行駛狀態為反向驅動狀態，執行步驟7 ;如果母線電壓不在正常范圍內，則執行步驟8 ;當加速踏板無效時，則執行步驟8 ;
[0044]步驟6，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為正向驅動轉矩輸出給電機；
[0045]步驟7，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為反向驅動轉矩輸出給電機；
[0046]步驟6和步驟7中電機控制器計算期望驅動轉矩和最大驅動轉矩的具體方法為:
[0047]期望驅動轉矩的計算方法為:
[0048]期望驅動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*加速踏板開度百分比；
[0049]最大驅動轉矩的計算方法為:
[0050]最大驅動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速；
[0051]其中，加速踏板開度百分比=當前檢測加速踏板電壓值/加速踏板電壓范圍；
[0052]步驟8，電機控制器將驅動轉矩設置為O作為驅動轉矩輸出給電機。
[0053]本發明中的限制轉矩是指，由于CAN通信中斷屬于嚴重故障，因此，電機控制器需要對“司機期望驅動轉矩”進行限制使車輛運行在30km/h以下，保證車輛能以較低的速度行駛到安全地點的轉矩。
【權利要求】
1.一種純電動汽車轉矩控制方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施: 步驟1，將駕駛員操作室的檔位、油門及剎車分別通過線束與電機控制器連接； 步驟2，當整車控制器CAN通訊發生故障時，電機控制器采集踏板及檔位信息，并判斷制動踏板是否有效，當制動踏板有效時，判斷母線電壓是否在正常范圍內，并執行步驟3;當制動踏板無效時，判斷加速踏板是否有效，并執行步驟5 ; 步驟3，當母線電壓在正常范圍內時，電機控制器計算出電機的期望制動轉矩和最大制動轉矩；當母線電壓不在正常范圍內時，則將制動轉矩設置為O，作為制動轉矩輸出給電機； 步驟4，電機控制器將步驟3中計算得到的期望制動轉矩與最大制動轉矩進行比較，如果期望制動轉矩小于最大制動轉矩，則將期望制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機；如果期望制動轉矩大于最大制動轉矩，則將最大制動轉矩作為制動轉矩輸出給電機； 步驟5，當加速踏板有效時，則判斷母線電壓是否在正常范圍內，如果前進檔有效且母線電壓在正常范圍內，則判斷當前行駛狀態為正向驅動狀態，執行步驟6 ;如果后退檔有效且母線電壓在正常范圍內，則判斷當前行駛狀態為反向驅動狀態，則執行步驟7 ;如果母線電壓不在正常范圍內，則執行步驟8 ;當加速踏板無效時，則執行步驟8 ; 步驟6，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將所述的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為正向驅動轉矩輸出給電機，所述限制轉矩為車輛運行在30km/h時的轉矩；步驟7，電機控制器計算電機的期望驅動轉矩和最大驅動轉矩，并將期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩進行比較，將所述的期望驅動轉矩、最大驅動轉矩和限制轉矩中最小的轉矩作為反向驅動轉矩輸出給電機； 步驟8，電機控制器將驅動轉矩設置為O作為驅動轉矩輸出給電機。
2.根據權利要求1所述的一種純電動汽車轉矩控制方法，其特征在于，步驟3中電機控制器計算期望制動轉矩和最大制動轉矩的具體方法為: 所述期望制動轉矩的計算方法為: 期望制動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*制動踏板開度百分比； 所述最大制動轉矩的計算方法為: 最大制動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速； 其中，制動踏板開度百分比=當前制動踏板電壓值/制動踏板電壓范圍。
3.根據權利要求1或2所述的一種純電動汽車轉矩控制方法，其特征在于，步驟6和步驟7中電機控制器計算期望驅動轉矩和最大驅動轉矩的具體方法為: 所述期望驅動轉矩的計算方法為: 期望驅動轉矩=當前轉速下峰值轉矩*加速踏板開度百分比； 所述最大驅動轉矩的計算方法為: 最大驅動轉矩=母線電壓*允許的最大電流*9.55*系統效率/電機當前轉速； 其中，加速踏板開度百分比=當前檢測加速踏板電壓值/加速踏板電壓范圍。
【文檔編號】B60L15/20GK104494463SQ201410842787
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】徐翠珠, 孫鵬, 尤孝偉 申請人:西安正麒電氣有限公司