开关阻磁电机驱动电动汽车的坡道起步方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机驱动领域，具体而言，涉及一种开关阻磁电机驱动电动汽车的坡 道起步方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在坡道工况时，从踩下离合器、松开制动踏板到松开离合器并踩下加速的过程中， 汽车在一段时间内完全丧失动力，此时会发生车辆溜坡的现象。目前，关于上坡起动辅助系 统的现有技术方案主要分为机械式和电子式两种，其中，机械式主要包括单向离合器和油 门制动联动装置这两种方案，电子式主要包括制动延时释放模式和扭矩计算模式两种方 案。
[0003] 具体地，单向离合器的制动器仅适用于传统燃油汽车，不适用于电动汽车的上坡 起动，因为电动汽车的上坡起动包括前进上坡和倒档上坡两个功能；油门制动联动装置需 对机械结构进行改装，增加了油门的手动控制机构；制动延时释放模式需要判断比较车速 信息和刹车踏板开度信息，其汽车驱动扭矩仍需驾驶员依据经验人为控制来实现;扭矩计 算模式很难得到真实的确保汽车在坡道起步的扭矩。上述机械式和电子式的技术方案均需 要人为控制，且难以得到真实坡道起步扭矩，导致溜坡或扭矩过大等现象，引起使用者的不 适感。
[0004] 针对现有的驱动电动车的起步方案无法全自动控制的问题，目前尚未提出有效的 解决方案。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种开关阻磁电机驱动电动汽车的坡道起步方法和装置，以 至少解决现有的驱动电动车的起步方案无法全自动控制的技术问题。
[0006] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种开关阻磁电机驱动电动汽车的坡道起 步方法，该坡道起步方法包括:根据电动汽车的运行信息判断是否启动该电动汽车的自动 坡道起步装置;若判断出启动电动汽车的自动坡道起步装置，则获取电动汽车的档位信息 和开关阻磁电机的当前电机转速;按照当前电机转速在预设步数转速曲线中所在的转速范 围和档位信息确定电动汽车当前符合的导通条件;基于电动汽车当前符合的导通条件，根 据开关阻磁电机当前步的转子位置所在的位置区间确定开关阻磁电机下一步待导通的定 子相，并给待导通的定子相通电，以驱动电动汽车按照预设步数转速曲线上坡启动。
[0007] 进一步地，按照当前电机转速在预设步数转速曲线中所在的转速范围和档位信息 确定电动汽车当前符合的导通条件包括:从预设步数转速曲线中读取恒流加速阶段的第一 转速阈值和速度滞环控制阶段的第二转速阈值扣，其中，η;<η〗 ：当当前电机转速n<nl 时，若档位信息指示电动汽车的档位处于前进档，则确定电动汽车当前符合的导通条件为 第一导通条件；当当前电机转速《^<11丨时，若档位信息指示电动汽车的档位处于后退档，则确 定电动汽车当前符合的导通条件为第二导通条件；当〈抝时、且档位信息指示电动汽车 的档位处于前进档时，若n>f+h，则确定电动汽车当前符合的导通条件为第三导通条件;若 nth〈n〈n%h，则确定电动汽车当前符合的导通条件为第一导通条件;其中，^表示预设步数 转速曲线中当前步的预设转速，h表示预设的转速滞环环宽；当ni<n< n〗时、且档位信息指示 电动汽车的档位处于后退档时，若n>f+h，则确定电动汽车当前符合的导通条件为第四导 通条件;若r^-h〈n〈r^+h，确定电动汽车当前符合的导通条件为第二导通条件。
[0008] 进一步地，在从预设步数转速曲线中读取恒流加速阶段的第一转速阈值和速度滞 环控制阶段的第二转速阈值之前，方法还包括:获取接收到的开关阻磁电机当前步的位置 信号和开关阻磁电机上一步的位置信号；利用计数器确定两个位置信号的时间间隔，将时 间间隔作为开关阻磁电机走过上一步的时间t st(3P;计算开关阻磁电机的瞬时转速η'，其中， n' =60/(-圈总步数Xtstep);经加权滤波算法可得到瞬时转速η'对应的当前电机转速η。
[0009] 进一步地，基于电动汽车当前符合的导通条件，根据开关阻磁电机当前步的转子 位置所在的位置区间确定开关阻磁电机下一步待导通的定子相包括:采集开关阻磁电机当 前步的转子的两个位置信号;基于两个位置信号确定开关阻磁电机当前步的转子位置对应 的位置区间标识;读取电动汽车的条件区间对应表，条件区间对应表用于记录电动汽车的 预设导通条件、位置区间标识以及待导通的定子相标号之间对应关系；从条件区间对应表 中，读取与电动汽车当前符合的导通条件和位置区间标识对应的待导通的两相定子相的标 号。
[0010] 进一步地，给待导通的定子相通电包括：当当前电机转速时，给待导通的定子 相通以开关阻磁电机的额定电流；当η丨<η<η〗、且n>f+h时，给待导通的定子相通以开关阻 磁电机的额定电流；当_ni<n<n〗、且nMKrKr^+h时，给待导通的定子相通以开关阻磁电机的 负载电流;当的<n〈n|、且 n〈nM!时，给待导通的定子相通以开关阻磁电机的额定电流。
[0011] 进一步地，在给待导通的定子相通以开关阻磁电机的负载电流之前，方法还包括： 获取开关阻磁电机在恒流加速阶段的加速度;计算加速度对应的电动汽车沿当前坡道方向 的负载转矩和产生与该负载转矩大小相同的驱动转矩所需的负载电流。
[0012] 进一步地，该电动汽车的运行信息包括当前车速、档位信息以及动作信号，其中， 根据该电动汽车的运行信息判断是否启动电动汽车的自动坡道起步装置包括:判断电动汽 车的当前车速是否为零、电动汽车的档位是否为前进档或倒档、电动汽车的制动是否全部 释放;若电动汽车的当前车速为零、电动汽车的档位为前进档或倒档、电动汽车的制动全部 释放，则检测电动汽车所在的当前坡道是否处于爬坡区间，否则，判断出电动汽车的自动坡 道起步装置被禁止;若电动汽车所在的当前坡道处于爬坡区间，则检测是否接收到驾驶员 操作加速踏板生成的动作信号;若接收到动作信号、且动作信号指示加速踏板的动作行程 超过预设行程阈值，则判断出启动自动坡道起步装置。
[0013] 进一步地，检测电动汽车所在的当前坡道是否处于爬坡区间包括:判断电动汽车 的纵向倾角是否在上坡角度区间内；若电动汽车的纵向倾角在上坡角度区间内，则判断出 电动汽车所在的当前坡道处于爬坡区间；若电动汽车的纵向倾角大于上坡角度区间中的最 大角度，则生成用于指示电动汽车所在的当前坡道超出爬坡能力的报警信号，并生成申请 制动的请求信号;若电动汽车的纵向倾角小于上坡角度区间中的最小角度，则判断出电动 汽车的自动坡道起步装置被禁止。
[0014] 进一步地，在驱动电动汽车按照预设步数转速曲线上坡启动的过程中，若存在下 述任意一种情况，则自动坡道起步装置工作结束:检测到电动汽车的当前电机转速超过预 设步数转速曲线中的最大的转速阈值;检测到制动踏板的动作行程超过预设行程；
[0015] 检测到加速踏板的动作行程始终处于最大行程。
[0016] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种开关阻磁电机驱动电动汽车的坡道 起步装置，该坡道起步装置包括:判断单元，用于根据电动汽车的运行信息判断是否启动所 述电动汽车的自动坡道起步装置;获取单元，用于若判断出启动电动汽车的自动坡道起步 装置，则获取电动汽车的档位信息和开关阻磁电机的当前电机转速;确定条件单元，用于按 照当前电机转速在预设步数转速曲线中所在的转速范围和档位信息确定电动汽车当前符 合的导通条件;驱动单元，用于基于电动汽车当前符合的导通条件，根据开关阻磁电机当前 步的转子位置所在的位置区间确定开关阻磁电机下一步待导通的定子相，并给待导通的定 子相通电，以驱动电动汽车按照预设步数转速曲线上坡启动。
[0017] 进一步地，驱动单元包括:采集模块，用于采集开关阻磁电机当前步的转子的两个 位置信号；确定标识模块，用于基于两个位置信号确定开关阻磁电机当前步的转子位置对 应的位置区间标识;第一读取模块，用于读取电动汽车的条件区间对应表，条件区间对应表 用于记录电动汽车的预设导通条件、位置区间标识以及待导通的定子相标号之间对应关 系;第二读取模块，用于从条件区间对应表中，读取与电动汽车当前符合的导通条件和位置 区间标识对应的待导通的两相定子相的标号。
[0018] 进一步地，该电动汽车的运行信息包括当前车速、档位信息以及动作信号，判断单 元包括:第一判断模块，用于判断电动汽车的当前车速是否为零、电动汽车的档位是否为前 进档或倒档、电动汽车的制动是否全部释放;第二判断模块，用于若电动汽车的当前车速为 零、电动汽车的档位为前进档或倒档、电动汽车的制动全部释放，则检测电动汽车所在的当 前坡道是否处于爬坡区间，否则，判断出电动汽车的自动坡道起步装置被禁止;第三判断模 块，用于若电动汽车所在的当前坡道处于爬坡区间，则检测是否接收到驾驶员操作加速踏 板生成的动作信号;第四判断模块，用于若接收到动作信号、且动作信号指示加速踏板的动 作行程超过预设行程阈值，则判断出启动自动坡道起步装置。
[0019] 进一步地，第二判断模块包括:第一判断子模块，用于判断电动汽车的纵向倾角是 否在上坡角度区间内；第二判断子模块，用于若电动汽车的纵向倾角在上坡角度区间内，则 判断出电动汽车所在的当前坡道处于爬坡区间；第三判断子模块，用于若电动汽车的纵向 倾角大于上坡角度区间中的最大角度，则生成用于指示电动汽车所在的当前坡道超出爬坡 能力的报警信号，并生成申请制动的请求信号;第四判断子模块，用于若电动汽车的纵向倾 角小于上坡角度区间中的最小角度，则判断出电动汽车的自动坡道起步装置被禁止。
[0020] 在本发明实施例中，可以首先通过电动汽车的开关阻磁电机来判断自动坡道起步 装置的启动情况，在判断出启动自动坡道起步装置后，自动获取该电动汽车的档位信息和 开关阻磁电机的当前电机转速，并按照当前电机转速在预设步数转速曲线中所在的转速范 围和档位信息确定该电动汽车当前符合的导通