驻坡控制方法与流程

1.本技术实施例涉及新能源电动汽车控制技术，尤其涉及一种驻坡控制方法。


背景技术：

2.随着新能源电动汽车的发展和用户需求日益多样化，用户对电动汽车的功能与性能需求越来越高。市面上的电动汽车基本都具有驻坡功能，通常情况下，驻坡功能采用转速闭环的方式来实现。
3.电动汽车在运行驻坡功能时，电机驱动系统运行在零转速的堵转状态，对于控制器的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)来说，堵转时的单管发热较大，对igbt的损耗较大，容易造成igbt器件或与igbt关联器件的损坏。在现有技术中，通常通过电动汽车内置的冷却系统控制控制器的温度，而未实现能够确保控制器的igbt结温较小。


技术实现要素：

4.本技术提供一种驻坡控制方法，以降低控制器的igbt的结温，减小igbt的损耗，提高igbt器件或igbt关联器件的使用寿命。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种驻坡控制方法，该方法包括：
6.判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式；
7.若是，则控制所述当前车辆进行驻坡；
8.根据预设角度值，调整所述当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
9.第二方面，本技术实施例还提供了一种驻坡控制装置，该装置包括：
10.行驶模式判断模块，用于判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式；
11.驻坡控制模块，用于若当前车辆的行驶模式为驻坡模式，则控制所述当前车辆进行驻坡；
12.三相电流调节模块，用于根据预设角度值，调整所述当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
13.第三方面，本技术实施例还提供了一种车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的驻坡控制方法。
14.第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的驻坡控制方法。
15.本技术实施例通过判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式的方式，控制当前车辆进行驻坡；根据预设角度值，调整当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。上述方案通过调整驱动电机的电角度，实现了对控制器的igbt三相电流的控制，通过对控制器的三相电流的控制，降低了控制器的igbt的结温，从而提高了igbt
器件或igbt关联器件的使用寿命。
附图说明
16.图1是本技术实施例一中的一种驻坡控制方法的流程示意图；
17.图2a是本技术实施例二中的一种驻坡控制方法的流程示意图；
18.图2b是本技术实施例二中的控制器的三相电流示意图；
19.图2c是本技术实施例二中的控制器的三相电流绝对值的最大值示意图；
20.图2d是本技术实施例二中的控制器的三相电流绝对值最大值与驱动电机电角度之间的对应关系示意图；
21.图3是本技术实施例三中的一种驻坡控制装置的结构框图。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
23.实施例一
24.图1为本发明实施例一提供的一种驻坡控制方法的流程示意图，本实施例可适用于车辆进行驻坡的情况，该方法可以由驻坡控制装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，可具体配置于车载控制器中。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
25.s110、判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式。
26.行驶模式可以包括但不限于驻坡模式和扭矩控制模式等。其中，扭矩控制模式可以是车辆行驶在正常车道，或在正常车道上进行驻车时所使用的模式；驻坡模式可以是车辆行驶在坡道上，并在坡道上进行驻车时所使用的模式。
27.行驶模式可以通过预设的模式判断条件进行判断。示例性的，预设的模式判断条件可以包括：车辆档位判断、刹车使能判断和电机转速判断等中的至少一种。具体的，驻坡模式的预设模式判断条件可以是：当前车辆的档位为前进挡、刹车未使能和电机转速为负等。若当前车辆的档位为前进挡，刹车未使能以及电机转速为负，则可以认为当前车辆的行驶模式为驻坡模式。
28.s120、若是，则控制当前车辆进行驻坡。
29.若当前车辆的行驶模式为驻坡模式，则可以通过控制当前车辆的驱动电机转速，根据驱动电机转速闭环控制电机堵转，从而控制当前车辆进行驻坡，具体可以是通过线性控制器(proportional integral controller，pi控制器)闭环控制驱动电机转速。其中，电机堵转是电机在转速为0转时仍然输出扭矩的一种情况。
30.通常情况下，通过控制驱动电机的输出扭矩实现对驱动电机转速的控制，因此，可以通过控制驱动电机的输出扭矩，根据pi闭环控制，使得当前车辆在一定的转速下实现驻坡。可选的，可以根据驱动电机的初始转速控制当前车辆进行驻坡。例如，若驱动电机的初始转速为0，则可以控制当前车辆在进入驻坡模式后，通过初始转速，根据驱动电机转速的pi闭环控制堵转进行驻坡。
31.需要说明的是，上述根据初始转速，根据pi闭环控制堵转进行驻坡时，由于驻坡过
程中的驱动电机转速和/或输出扭矩的变化，使得当前车辆在驻坡过程中有抖动或溜坡的情况发生，因此，为避免此类情况的发生，可以通过根据输出扭矩的累计增加值，控制当前车辆进行驻坡。
32.在一个可选实施例中，控制当前车辆进行驻坡，包括：获取当前车辆的加速度；控制增加驱动电机的输出扭矩，直至加速度不小于预设加速度值；根据输出扭矩的累计增加值，控制当前车辆进行驻坡。
33.其中，获取的当前车辆的加速度包括加速度方向和加速度大小。驱动电机的输出扭矩的初始值可以由相关技术人员进行提前设定，例如，可以设置为0n。在当前车辆进行驻坡的过程中，加速度方向、加速度大小以及驱动电机的输出扭矩值不断变化。预设加速度值可以由相关技术人员进行提前设定，例如可以是设置为0m/s2。
34.若加速度小于预设加速度值，则控制增加驱动电机的输出扭矩，直至加速度大于或等于预设加速度值；将输出扭矩赋值到驱动电机转速pi控制中的积分值中；根据输出扭矩的累计增加值，以及驱动电机转速，控制当前车辆进行驻坡。本可选实施例通过控制增加驱动电机的输出扭矩，直至加速度不小于预设加速度值；根据输出扭矩的累计增加值，控制当前车辆进行驻坡。上述方案通过根据输出扭矩的累计增加值的方式，控制车辆进行驻坡，减小了当前车辆驻坡过程中的抖动和溜坡情况，增强了车辆驻坡过程中用户的体验感。
35.s130、根据预设角度值，调整当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
36.需要说明的是，控制器的igbt的结温大小与igbt的使用损耗呈正相关，控制器的igbt使用损耗越大，则igbt的结温越大；控制器的igbt使用损耗越小，则igbt的结温越小。
37.控制器的igbt使用损耗可以是igbt导通损耗和igbt开关损耗的叠加。控制器的igbt导通损耗与三相电流的关系表达式如下：
[0038][0039]
其中，p
igbt_cond
为igbt导通损耗，单位为瓦特；ri为igbt导通内阻，单位为欧姆；iu为控制器的三相电流，单位为安；v
ceo
为igbt的初始导通压降，单位为伏特。
[0040]
控制器的igbt开关损耗的关系表达式如下：
[0041]
p
igbt_swt
＝f
req
(a1*iu+a2*u
dc
+a3*iu*u
dc
+a0)；
[0042]
其中，p
igbt_swt
为igbt开关损耗，单位为瓦特；f
req
为控制器的开关频率，单位为赫兹；u
dc
为母线电压，单位为伏特；a0…
a3是拟合系数，无单位。
[0043]
根据上述igbt导通损耗与igbt开关损耗的关系表达式可知，控制器的igbt使用损耗与控制器的三相电流呈正比例关系，即，控制器的三相电流越大，控制器的igbt使用损耗越大；控制器的三相电流越小，控制器的igbt使用损耗越小。因此，可以通过控制控制器的三相电流的大小，实现对igbt的结温大小进行控制。此外，控制器三相电流的大小与驱动电机的电角度相关，因此，可以通过调整驱动电机的电角度，实现对控制器三相电流的控制，从而实现对igbt的结温控制。
[0044]
其中，预设角度值可以由相关技术人员根据经验值或实验值进行人为设定，且可以设定至少一个电角度值作为预设角度值。示例性的，可以根据至少一个预设角度值，将当前车辆中的驱动电机的电角度，调整至接近任一预设角度值的角度位置处，从而使得控制
器的三相电流绝对值的最大值较小。
[0045]
可选的，还可以根据至少一个预设角度值，将当前车辆中的驱动电机的电角度，调整至任一预设角度值的角度位置处，从而使得控制器的三相电流绝对值的最大值。
[0046]
在一个可选实施例中，在当前车辆退出驻坡模式时，初始化电角度和/或输出扭矩值。
[0047]
在当前车辆退出驻坡模式时，可以根据实际需求，对当前车辆的电角度和/或输出扭矩值进行初始化，初始化值可以由相关技术人员进行提前设定。例如，将电角度初始化为0
°
，将输出扭矩值初始化为0n。
[0048]
可选的，对电角度和/或输出扭矩值的初始化操作，还可以在进入驻坡模式之前完成，本可选实施例对此不进行限制。
[0049]
本可选实施例通过在当前车辆退出驻坡模式时，初始化电角度和/或输出扭矩值的方式，减小了车辆相关数据存储空间内存的占用。
[0050]
本技术实施例通过判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式的方式，控制当前车辆进行驻坡；根据预设角度值，调整当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。上述方案通过调整驱动电机的电角度，实现了对控制器的igbt三相电流的控制，通过对控制器的三相电流的控制，降低了控制器的igbt的结温，从而提高了igbt器件或igbt关联器件的使用寿命。
[0051]
实施例二
[0052]
图2a为本发明实施例二提供的一种驻坡控制方法的流程图，本实施例在上述各技术方案的基础上，进行了优化改进。
[0053]
进一步的，将“根据预设角度值，调整所述当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值”操作，细化为“获取所述电角度的当前角度值；根据各所述预设角度值中所述当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值；控制所述电角度移动至所述目标角度值，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。”以完善对控制器的三相电流绝对值的调整过程。
[0054]
如图2a所示，该方法包括以下具体步骤：
[0055]
s210、判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式。
[0056]
s220、若是，则控制当前车辆进行驻坡。
[0057]
s230、获取电角度的当前角度值。
[0058]
其中，驱动电机的电角度的当前角度值可以通过电角度获取装置进行实时获取，例如，电角度获取装置可以是角度传感器。
[0059]
s240、根据各预设角度值中当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值。
[0060]
其中，预设角度值可以根据控制器的三相电流与驱动电机的电角度之间的关联关系确定。为了减少计算量，还可以在一次确定预设角度值之后，将预设角度值在本设备或其他关联设备中进行复用，从而减少后续的数据运算量。
[0061]
在一个可选实施例中，预设角度值可以采用以下方式确定：将控制器的三相电流中的最大绝对值电流作为参考电流值；将参考电流值最小时驱动电机的电角度对应数值，作为预设角度值。
[0062]
由于控制器的igbt使用损耗与控制器的三相电流呈正比例关系，因此，控制器的
igbt使用损耗与三相电流大小相关。参见图2b所示的控制器的三相电流示意图，控制器的三相电流分别为iu、iv和iw，各相电流呈正弦变化。由于控制器的igbt使用损耗与三相电流大小相关，因此，可以对三相电流取绝对值，参见图2c所示的控制器的三相电流绝对值的最大值示意图。根据图2c所示的三相电流绝对值示意图，可以确定三相电流各相电流绝对值的最大值。
[0063]
参见图2d所示的控制器的三相电流绝对值最大值与驱动电机电角度之间的对应关系示意图，可以将控制器的三相电流中的最大绝对值电流作为参考电流值，将参考电流值最小时驱动电机的电角度对应数值，作为预设角度值。根据图2d所示的对应关系可知，当驱动电机电角度分别为60
°
、120
°
、180
°
、240
°
和360
°
时，控制器的三相电流中的最大绝对值最小。因此，可以将60
°
、120
°
、180
°
、240
°
和360
°
作为预设角度值，即，预设角度值可以为60
°
的整数倍。
[0064]
本可选实施例通过将控制器的三相电流中的最大绝对值电流作为参考电流值；通过确定参考电流值最小时驱动电机的电角度对应数值的方式，实现了对预设角度值的准确确定，从而提高了后续对控制器的三相电流的准确控制，进而能够以较为准确的三相电流值控制igbt的最小结温。
[0065]
根据各预设角度值中当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值；其中，邻近角度值可以是与当前角度值较接近的至少一个预设角度值。示例性的，若获取到的驱动电机的当前角度值为45
°
，则根据各预设角度值可以确定当前角度值的邻近角度值可以是0
°
和60
°
。若当前角度值的邻近角度值为0
°
和60
°
，则可以将0
°
和60
°
中的任一邻近角度值作为目标角度值。
[0066]
在一个可选实施例中，根据各预设角度值中当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值，包括：确定当前角度值的邻近角度值与当前角度值之间的角度差；根据角度差，从当前角度值的邻近角度值中选取目标角度值。
[0067]
其中，角度差可以通过当前角度值的邻近角度值与当前角度值进行差值运算得到。示例性的，若当前角度值为145
°
，则可以确定当前角度值的邻近角度值为120
°
和180
°
，则当前角度值与当前角度值的邻近角度值的角度差分别为25
°
和35
°
。
[0068]
示例性的，可以确定当前角度值的邻近角度值与当前角度值之间存在的至少一个角度差。若存在至少一个角度差，且各角度差不相等，则可以将较小(例如最小)的角度差对应的邻近角度值作为目标角度值。例如，若当前角度值为145
°
，则可以确定当前角度值的邻近角度值为120
°
和180
°
，且对应的角度差分别为25
°
和35
°
，则可以将角度差为25
°
对应的邻近角度值120
°
作为目标角度值。
[0069]
若存在至少一个角度差，且各角度差相等，则可以从相等的角度差中选择任一角度差对应的邻近角度值作为目标角度值。例如，若当前角度值为150
°
，则可以确定当前角度值的邻近角度值为120
°
和180
°
，且对应的角度差均为30
°
，则可以将角度差为30
°
对应的任一邻近角度值，作为目标角度值。
[0070]
本可选实施例通过确定当前角度值的邻近角度值与当前角度值之间的角度差；根据角度差，从当前角度值的邻近角度值中选取目标角度值。上述方案通过选取与当前角度值最接近的邻近角度值作为目标角度值，减少了电角度的调整角度值，便于进行电角度调整控制，从而提高了当前电角度的调整效率。
[0071]
s250、控制电角度移动至目标角度值，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
[0072]
控制驱动电机从当前调度值移动至目标角度值，以使得控制器在驱动电机处于目标角度位置时，三相电流绝对值的最大值较小，从而控制igbt使用损耗较小，进而达到igbt的结温较小的目的。
[0073]
本实施例方案，通过根据各预设角度值中当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值，控制电角度移动至所述目标角度值，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。上述方案通过当前角度值的邻近角度值，进行目标角度值的选取，从而使得所选取的目标角度值能够与当前角度值之间的角度差较小，便于进行电角度调节控制节，节约了电角度的移动时间，从而提高了电角度的调节效率。
[0074]
实施例三
[0075]
图3为本技术实施例三提供的一种驻坡控制装置的结构示意图。本技术实施例所提供的一种驻坡控制装置，该装置可适用于车辆进行驻坡的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，可具体配置于车载控制器中。如图3所示，该装置具体包括：行驶模式判断模块301、驻坡控制模块302和三相电流调节模块303。其中，
[0076]
行驶模式判断模块301，用于判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式；
[0077]
驻坡控制模块302，用于若当前车辆的行驶模式为驻坡模式，则控制当前车辆进行驻坡；
[0078]
三相电流调节模块303，用于根据预设角度值，调整当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
[0079]
本技术实施例通过判断当前车辆的行驶模式是否为驻坡模式的方式，控制当前车辆进行驻坡；根据预设角度值，调整当前车辆中驱动电机的电角度，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。上述方案通过调整驱动电机的电角度，实现了对控制器的igbt三相电流的控制，通过对控制器的三相电流的控制，降低了控制器的igbt的结温，从而提高了igbt器件或igbt关联器件的使用寿命。
[0080]
可选的，三相电流调节模块303，包括：
[0081]
当前角度值获取单元，用于获取电角度的当前角度值；
[0082]
目标角度值确定单元，用于根据各预设角度值中所述当前角度值的邻近角度值，确定目标角度值；
[0083]
三相电流调节单元，用于控制电角度移动至所述目标角度值，以调小控制器的三相电流绝对值的最大值。
[0084]
可选的，目标角度值确定单元，包括：
[0085]
角度查确定子单元，用于确定当前角度值的邻近角度值与当前角度值之间的角度差；
[0086]
目标角度值确定子单元，用于根据角度差，从当前角度值的邻近角度值中选取所述目标角度值。
[0087]
可选的，预设角度值采用以下方式确定：
[0088]
将控制器的三相电流中的最大绝对值电流作为参考电流值；
[0089]
将参考电流值最小时驱动电机的电角度对应数值，作为预设角度值。
[0090]
可选的，预设角度值为60的整数倍。
[0091]
可选的，驻坡控制模块302，包括：
[0092]
加速度获取单元，用于获取当前车辆的加速度；
[0093]
输出扭矩控制单元，用于控制增加驱动电机的输出扭矩，直至加速度不小于预设加速度值；
[0094]
驻坡控制单元，用于根据输出扭矩的累计增加值，控制当前车辆进行驻坡。
[0095]
可选的，该装置还包括：
[0096]
数据初始化模块，用于在当前车辆退出驻坡模式时，初始化电角度和/或所述输出扭矩值。
[0097]
上述驻坡控制装置可执行本技术任意实施例所提供的驻坡控制方法，具备执行各驻坡控制方法相应的功能模块和有益效果。
[0098]
本发明还包括一种电动汽车的可选实施例，在该电动汽车中设置有上述各技术方案所提供的驻坡控制装置。
[0099]
注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。