一種純電動車的零踏板扭矩控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種純電動車的零踏板扭矩控制方法，所述控制方法將車輛零踏板狀態(tài)分為防溜模式和蠕行模式，然后在防溜模式或蠕行模式下根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輸出扭矩，并對所有輸出扭矩進行濾波處理。本控制方法能夠解決純電動汽車在零踏板扭矩模式下的溜坡或抖動等問題，提高行駛平順性和駕駛舒適性。
【專利說明】一種純電動車的零踏板扭矩控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種純電動車的動力控制領域，具體為一種純電動車的零踏板扭矩控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著人類節(jié)能環(huán)保意識的增強，純電動汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。純電動驅(qū)動汽車能做到低能耗和理想的“零排放”，具有內(nèi)燃機汽車無法比擬的優(yōu)點。
[0003]純電動汽車由電機驅(qū)動，與傳統(tǒng)汽車由發(fā)動機驅(qū)動的工作機制不同，由于電機在低轉(zhuǎn)速下以恒扭矩輸出，使得純電動汽車在低速下加速性能好。由于在城市道路行駛中汽車經(jīng)常處于低速行駛工況，為了減輕駕駛員操作負擔，提高純電動汽車在低速下行駛的安全性，采用零踏板扭矩模式對純電動汽車低速下扭矩進行控制。零踏板扭矩模式指在整車上電成功，檔位處于前進檔或倒檔，制動踏板和油門踏板均未踩的情況下純電動汽車所處的模式。當純電動汽車處于零踏板扭矩模式下，駕駛員無需對純電動車進行任何操作，純電動汽車仍能正常行駛。
[0004]由于駕駛員對零踏板扭矩模式下的純電動汽車無任何操作，故零踏板扭矩下合適的電機輸出扭矩是純電動汽車的關鍵控制技術。但目前，沒有專門的針對零踏板狀態(tài)的扭矩控制方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種純電動車的零踏板扭矩控制方法，以解決純電動汽車在零踏板扭矩模式下的溜坡問題，提高行駛平順性和駕駛舒適性。
[0006]本發(fā)明所述的純電動車的零踏板扭矩控制方法，包括如下步驟:
(A)在車輛零踏板狀態(tài)下根據(jù)判斷規(guī)則分為防溜模式和蠕行模式，所述判斷規(guī)則為:
防溜模式:前進檔時電機轉(zhuǎn)速小于0，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速大于O ;
蠕行模式:前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于O且小于轉(zhuǎn)速nl，或者處于倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于O且大于-nl ；
(B)在防溜模式或蠕行模式下根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輸出扭矩，
其中，防溜模式下扭矩的輸出控制方法包括:
以防溜基準扭矩與防溜累加扭矩之和作為防溜扭矩輸出，所述防溜基準扭矩根據(jù)車輛當前所處坡度計算而得，所述防溜累加扭矩為以每tl時間遞增扭矩Tl ；
當以上述防溜扭矩輸出，使前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于n2，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于-n2，以每t2時間遞減扭矩T2對當前的防溜扭矩進行卸載；
蠕行模式下扭矩的輸出控制方法包括:
以蠕行基準扭矩與蠕行累加扭矩之和作為蠕行扭矩輸出，所述蠕行基準扭矩根據(jù)當前行駛阻力計算而得，所述行駛阻力又由當前車速計算而得，所述蠕行累加扭矩為以每t3時間遞增扭矩T3 ； 當以上述蠕行扭矩輸出，使前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于n3，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于_n3，則所述蠕行累加扭矩不再繼續(xù)遞增，以上一周期的蠕行扭矩固定輸出；
(C)對所有輸出扭矩進行濾波處理。
[0007]在所述防溜模式的扭矩控制方法中，當車輛在防溜模式下運行超過時間t5時，所述防溜累加扭矩卸載為零，僅保持防溜基準扭矩。
[0008]在所述防溜模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板時，所述防溜累加扭矩卸載為零。
[0009]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，當所述蠕行扭矩大于T4，電機轉(zhuǎn)速的絕對值小于n4，且運行超過t4時，將所述蠕行扭矩卸載為零。
[0010]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板或制動踏板時，所述蠕行扭矩卸載為零。
[0011]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，在車輛處于倒檔時，根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下車輛的倒檔車速在倒檔限速Vl內(nèi)。
[0012]所述濾波處理通過梯度模塊和濾波模塊進行，梯度模塊調(diào)節(jié)扭矩上升或下降的速率，濾波模塊對扭矩做圓滑處理。
[0013]所述tl、t2、t3由整車控制器任務周期確定，所述Tl為l-5Nm，T2為l_5Nm，T3為l-5Nm,所述 nl 為 2-lOrpm，n2 為 2_5rpm，n3 為 150_300rpm，所述 t5 為 3_8s，所述 T4 為50_100Nm, n4 為 2-10rpm, t4 為 8_15s。
[0014]本發(fā)明所述的純電動車的零踏板扭矩控制方法，一方面可以解決純電動汽車在零踏板狀態(tài)下對不同路面的適應能力，解決純電動汽車的溜坡、抖動等問題，提高純電動汽車對路面的適應能力；另一方面可以效改善零踏板狀態(tài)下車速的平順性，從而提高駕駛舒適性，同時也可以縮短純電動車起步時間、改善純電動汽車的起步響應時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是零踏板狀態(tài)下輸出扭矩的坐標示意圖；
圖2是本控制方法的邏輯流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細闡述:
如圖1、圖2所示的純電動車的零踏板扭矩控制方法，包括如下步驟:
(A)在車輛零踏板狀態(tài)下根據(jù)判斷規(guī)則分為防溜模式和蠕行模式，零踏板狀態(tài)即為純電動汽車上電成功，駕駛員掛入前進檔或倒檔，且油門踏板和制動踏板均未踩的情況。所述判斷規(guī)則為:
防溜模式(用溜坡標志位I標識):前進檔時電機轉(zhuǎn)速小于0，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速大于0，以電機正轉(zhuǎn)方向為正值，反轉(zhuǎn)為負值；
蠕行模式(用溜坡標志位O標識):前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于O且小于轉(zhuǎn)速nl (nl=5rpm),或者處于倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于O且大于-5rpm ；
上述nl也可為2rpm或lOrpm。
[0017](B)在防溜模式或蠕行模式下根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輸出扭矩， 其中，防溜模式下扭矩的輸出控制方法包括:
以防溜基準扭矩與防溜累加扭矩之和作為防溜扭矩輸出，所述防溜基準扭矩根據(jù)車輛當前所處坡度計算而得，所述坡度由坡度傳感器采集，所述防溜累加扭矩為以每tl時間Ctl=IOms)遞增扭矩 Tl (Tl=2Nm)；
上述tl由整車控制器的任務周期確定，所述Tl也可為INm或5Nm。
[0018]當以上述不斷增大的防溜扭矩輸出，使車輛停止倒溜時，即檢測到前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于π2 (n2=2rpm)，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于-2rpm，為避免防溜扭矩矩過大引起的車輛非預期加速，以每t2時間(t2=10ms)遞減扭矩T2 (T2=lNm)對當前的防溜扭矩進行卸載；
上述n2也可為2rpm或5rpm, T2也可為INm或5Nm。
[0019]為了避免由于防溜累加扭矩過大而對電機造成損壞，當車輛在防溜模式下運行超過時間t5 (t5=4s)時，所述防溜累加扭矩卸載為零，僅保持防溜基準扭矩。
[0020]所述的t5也可為3s或8s。
[0021]在上述防溜模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板時，所述防溜累加扭矩卸載為零。
[0022]所述蠕行模式下扭矩的輸出控制方法包括:
以蠕行基準扭矩與蠕行累加扭矩之和作為蠕行扭矩輸出，所述蠕行基準扭矩根據(jù)當前行駛阻力計算而得，所述行駛阻力又由當前車速計算而得，該蠕行基準扭矩可以有效減小蠕行起步時間，所述蠕行累加扭矩為以每t3 (t3=10ms)遞增扭矩T3 (T3=2Nm)；
上述T3也可為INm或5Nm。
[0023]為避免車速過快，當以上述蠕行扭矩輸出，使前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于n3時(n3=200rpm)，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于-200rpm，則所述蠕行累加扭矩不再繼續(xù)遞增，以上一周期的蠕行扭矩固定輸出；
上述n3也可為150rpm或300rpm。
[0024]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，為了避免電機低轉(zhuǎn)速下同時輸出大扭矩而造成電機的損壞，當所述螺行扭矩大于T4 (T4=50Nm),電機轉(zhuǎn)速的絕對值小于n4 (n4=5rpm),且運行超過t4 (t4=10s)時，將所述蠕行扭矩卸載為O。
[0025]所述T4也可為50Nm或IOONm, n4也可為2rpm或lOrpm, t4也可為8s或15s。
[0026]為了限制倒車速度，保證安全，在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，在車輛處于倒檔時，根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下車輛的倒檔車速在倒檔限速vl (vl=6km/h)內(nèi)，所述倒檔限速vl由系統(tǒng)設定。
[0027]在上述蠕行模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板或制動踏板時，所述蠕行扭矩卸載為O。
[0028](C)為了改善純電動汽車零踏板狀態(tài)下的行駛平順性，對所有輸出扭矩進行濾波處理。所述濾波處理通過梯度模塊和濾波模塊進行，梯度模塊調(diào)節(jié)扭矩上升或下降的速率，濾波模塊對扭矩做圓滑處理，使輸出扭矩不出現(xiàn)較大的波動。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動車的零踏板扭矩控制方法，其特征在于，包括如下步驟: (A)在車輛零踏板狀態(tài)下根據(jù)判斷規(guī)則分為防溜模式和蠕行模式，所述判斷規(guī)則為: 防溜模式:前進檔時電機轉(zhuǎn)速小于O，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速大于O ; 蠕行模式:前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于O且小于轉(zhuǎn)速nl，或者處于倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于O且大于-nl ； (B)在防溜模式或蠕行模式下根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制輸出扭矩， 其中，防溜模式下扭矩的輸出控制方法包括: 以防溜基準扭矩與防溜累加扭矩之和作為防溜扭矩輸出，所述防溜基準扭矩根據(jù)車輛當前所處坡度計算而得，所述防溜累加扭矩為以每tl時間遞增扭矩Tl ； 當以上述防溜扭矩輸出，使前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于n2，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于-n2，以每t2時間遞減扭矩T2對當前的防溜扭矩進行卸載； 蠕行模式下扭矩的輸出控制方法包括: 以蠕行基準扭矩與蠕行累加扭矩之和作為蠕行扭矩輸出，所述蠕行基準扭矩根據(jù)當前行駛阻力計算而得，所述行駛阻力又由當前車速計算而得，所述蠕行累加扭矩為以每t3時間遞增扭矩T3 ； 當以上述蠕行扭矩輸出，使前進檔時電機轉(zhuǎn)速大于n3，或者倒檔時電機轉(zhuǎn)速小于_n3，則所述蠕行累加扭矩不再繼續(xù)遞增，以上一周期的蠕行扭矩固定輸出； (C)對所有輸出扭矩進行濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:在所述防溜模式的扭矩控制方法中，當車輛在防溜模式下運行超過時間t5時，所述防溜累加扭矩卸載為零，僅保持防溜基準扭矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于:在所述防溜模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板時，所述防溜累加扭矩卸載為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，當所述蠕行扭矩大于T4，電機轉(zhuǎn)速的絕對值小于n4，且運行超過t4時，將所述蠕行扭矩卸載為零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，當駕駛員踩下油門踏板或制動踏板時，所述蠕行扭矩卸載為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，在車輛處于倒檔時，根據(jù)當前車速調(diào)節(jié)蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下車輛的倒檔車速在倒檔限速vl內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:所述濾波處理通過梯度模塊和濾波模塊進行，梯度模塊調(diào)節(jié)扭矩上升或下降的速率，濾波模塊對扭矩做圓滑處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:所述tl、t2、t3由整車控制器任務周期確定，所述Tl為l-5Nm，T2為l_5Nm，T3為l_5Nm，所述nl為2-10rpm，n2為2-5rpm,n3 為 150_300rpm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于:所述t5為3-8s。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于:T4為50-100Nm，n4為2_10rpm，t4為 8-15s。
【文檔編號】B60W30/182GK103569129SQ201310555312
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】胡振偉, 嚴欽山 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