专利名称：电动汽车的扭矩控制方法
技术领域：
本发明涉及ー种扭矩控制方式，尤其涉及一种用于电动汽车的扭矩控制方法。
背景技术：
能源危机和环境恶化已成为制约全球发展的重要因素，研究节能、环保的汽车是缓解能源压力、降低环境污染的有效手段之一。与传统内燃机车或混合动カ车相比，电动车采用纯电カ驱动，能达到减少排放，降低能耗的目的。与传统汽车相比，纯电动车是靠电动机驱动实现车辆的前进和倒退，电动机不仅可以提供动力，还能參与车辆制动并回收制动能量。纯电动车的能量主要存储在电池中，且可外接充电。由于纯电动车的动カ系统多由电动机直接通过变速箱将能量传递到车轮，因而对电动机输出扭矩的控制直接影响整车的驾驶。
发明内容
本发明的目的是提供ー种电动汽车的扭矩控制方法，在体现驾驶者意图的前提下精确控制电动机的输出扭矩，保证电动车的行驶安全。本发明提供了一种电动汽车的扭矩控制方法，其包括
a、计算踏板位置综合修正系数C1；
b、根据步骤a中得到的踏板位置综合修正系数C1，计算修正后的踏板位置P1；
C、根据步骤b中得到的修正后的踏板位置P1，计算电机目标相对扭矩T1 ；
d、根据步骤c中得到的电机目标相对扭矩T1，计算电池请求电流I1；
e、根据步骤d中得到的电池请求电流I1，计算目标电流差I2；
f、根据步骤e中得到的目标电流差I2，计算电机内部净扭矩T2；
g、根据步骤f中得到的电机内部净扭矩T2,计算电机内部目标扭矩T3；
h、根据步骤g中得到的电机内部目标扭矩T3,计算电机实际扭矩T4；
i、根据步骤h中得到的电机实际扭矩T4控制电动汽车的驱动电机。在电动汽车的扭矩控制方法的再一种示意性的实施方式中，步骤a中踏板位置综合修正系数C1的计算公式为X1=C11 XC12XC13XC14XC15XC16，其中Cn是踏板模式修正系数，C12是前进挡位修正系数，C13是电机转速修正系数，C14是踏板位置修正系数，C15是驾驶模式修正系数，C16是车速修正系数，上述參数需要在车辆标定过程中确定最終的数值；其中踏板模式修正系数C11在电动汽车处于加速模式时可设为0. 8，处于减速模式时可设为
0.5 ;前进挡位修正系数C12的取值可设为I ;电机转速修正系数C13的取值可设为0. 5 ;踏板位置修正系数C14的取值为I ;驾驶模式修正系数C15在运动模式时可设为1，前进档，低速档或倒车档时可设为0. 5 ;车速修正系数C16的取值可设为I。在电动汽车的扭矩控制方法的另ー种示意性的实施方式中，步骤h中得到的当前循环的电机实际扭矩T4还输入到步骤c中，用以计算下一个循环的电机目标相对扭矩T1。
在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤c中电机目标相对扭矩T1的计算公式为J1=P1XC21XC22X (T4，/T42，)，其中，C21是初始目标相对扭矩系数，C22是电机目标相对扭矩系数，其中C21和C22是标定參数，车辆精确标定后才能确定最終的数值，T/是前一次循环计算得出的电机实际扭矩，且所述电动汽车的扭矩控制方法每10毫秒计算一次所述电机实际扭矩，T42’是前一次循环控制输出电机实际扭矩后，所述电动汽车的电机驱动控制単元所检测到驱动电机的电机当前扭矩，且所述电动汽车的扭矩控制方法每10毫秒检测一次所述电机当前扭矩。在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，初始目标相对扭矩系数C21的取值可设为I ;且电机目标相对扭矩系数C22的取值可设为
转速正常模式C22值超载模式C22值
1000 转 / 分80%100%
2000 转 / 分80%100%
3000 转 / 分80%100%
4000 转 / 分70%90%
5000 转 / 分60%80%
6000 转 / 分50%60%
7000 转 / 分40%50%
8000 转 / 分35%40%
9000 转 / 分30%40%
10000 转 / 分30%40%o在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤d中电池请求电流Il的计算公式为=I1=N5+ (C5XVXiN5=T1XTmXS /k，其中，N5是电机请求功率，単位为KW，V是由电动汽车的控制系统直接測量得到的总线电压，単位为伏，Tm是电机最大扭矩，即电机在试验台上测得的最大扭矩，単位Nm，S是电机当前转速，单位转/分，k为换算系数，为9550，C5是压降系数，且C5的值与电机目标相对扭矩T1相比可具有如下某种对应关系
T1 值 20%40%60%80%100%
C5 值 5%10%15%20%20%o在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤e中目标电流差 I2的计算公式为12= I I6-I1 I /I1，其中I6是电池目标电流，且I6是电池最大限制电流和电池请求电流I1之中的较小者，电池最大限制电流为电池出厂的标定值。在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤f■中电机内部净扭矩T2的计算公式为=T2=T1X (I — 12)。在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤g中电机内部目标扭矩T3的计算公式为T3=T2+T8，且T8=RAMPXC8，其中，T8是踏板快踩修正扭矩，
CS是踏板快踩修正系数，它可以取值为1，RAMP为乘子，其初始值为1，且每经过0. I秒，RAMP按照公式RAMPn=RAMPn-I XCOF迭代运算一次，其中COF为滤波系数，且COF的取值可如下
电机转速(转/分)2000 4000 6000 8000 10000COF0.80. 70.60. 5
0. 4。在电动汽车的扭矩控制方法的又一种示意性的实施方式中，步骤h中电机实际扭矩T4的计算公式为T4=MIN (T91, T92, T93, T94, T95),其中T91由电机内部目标扭矩电机扭矩T3计算得出；T92是低电量限制扭矩，且T92的取值可为
电池剩余电量10%20%30%40%
扭矩值20%30%50%100%
T93是电池高低温限制扭矩，且T93的取值可以设为 电池温度-30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C
电池高低温限制扭矩T93 80%100% 100% 100% 80% ；
T94是电机限制扭矩，且T94=MIN (T61,(其他故障限扭T66)),式中，T61是电机温度扭矩，它的取值为
电机冷却液温度 _30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 电机温度限扭 T6I 80%100% 100% 100% 80% ；
其他故障限值扭矩T66是电机系统故障而限值的扭矩值；
T95是踏板故障限制扭矩，取值为10%。使用电动汽车的扭矩控制方法，在体现驾驶者意图的前提下能够精确控制电动机的输出扭矩，保证电动车的行驶安全。
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。图I是电动汽车的扭矩控制方法一种示意性实施方式的控制流程示意图。图2是电动汽车的扭矩控制方法一种示意性实施方式中电机扭矩的计算流程示意图。标识说明
C1踏板位置综合修正系数 C11踏板模式修正系数 C12前进挡位修正系数 C13电机转速修正系数 C14踏板位置修正系数 C15驾驶模式修正系数 C16车速修正模式 C21初始目标相对扭矩系数 C22电机目标相对扭矩系数
C5压降系数
C8踏板快踩修正系数
P1修正后的踏板位置 P11踏板位置
N5电机请求功率T1电机目标相对扭矩
T2电机内部净扭矩
T3电机内部目标扭矩
T4电机实际扭矩
T8踏板快踩修正扭矩
Tm是电机最大扭矩 T91电机扭矩 T92低电量限制扭矩 T93电池高低温限制扭矩 T94 电机限制扭矩
T95踏板故障限制扭矩
11电池请求电流
12计算目标电流差 I6电池目标电流
V总线电压。下文将以明确易懂的方式，结合
优选实施例，对电动汽车的扭矩控制方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进ー步说明。
具体实施例方式为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
，在各图中相同的标号表不相同的部分。图I是电动汽车的扭矩控制方法一种示意性实施方式的控制流程示意图。如图所示，电动汽车的扭矩控制流程开始于步骤S10，在步骤SlO中电动汽车的整车控制器(以下简称VCU)计算踏板位置综合修正系数C1，并将踏板位置综合修正系数C1输入步骤S20。步骤S20中，根据步骤SlO得到的踏板位置综合修正系数C1, VCU计算修正后的踏板位置P1,并将计算结果输出到步骤S30。步骤S30中，根据步骤S20得到的修正后的踏板位置PpVCU计算电机目标相对扭矩T1，并将计算结果输出到步骤S40。步骤S40中，根据步骤S30得到的电机目标相对扭矩T1，VCU计算电池请求电流I1，并将计算结果输出到步骤S50。步骤S50中，根据步骤S40得到的电池请求电流I1，VCU计算目标电流差I2，并将计算结果输出到步骤S60。步骤S60中，根据步骤S50得到的目标电流差12，V⑶计算电机内部净扭矩T2,并将计算结果输出到步骤S70。步骤S70中，根据步骤S60得到的电机内部净扭矩T2，VCU计算电机内部目标扭矩T3,并将计算结果输出到步骤S80。步骤S80中，根据步骤S70得到的电机内部目标扭矩T3，VCU计算电机实际扭矩T4,并将计算结果信号传输至电机驱动控制単元。在步骤S90，电机驱动控制単元根据电机实际扭矩T4控制驱动电机，随后控制流程结束。在电动汽车的扭矩控制方法ー种具体实施方式
中，踏板位置综合修正系数C1的计算公式为
C1=C11XC12XC13XC14XC15XC16,
其中=C11是踏板模式修正系数，C12是前进挡位修正系数，C13是电机转速修正系数，C14是踏板位置修正系数，C15是驾驶模式修正系数，C16是车速修正系数。
例如，在一种控制方法中，踏板模式修正系数C11是ー个ニ维表格
权利要求
1.电动汽车的扭矩控制方法，其包括 a、计算踏板位置综合修正系数C1；b、根据步骤a中得到的所述踏板位置综合修正系数C1，计算修正后的踏板位置P1； C、根据步骤b中得到的所述修正后的踏板位置P1，计算电机目标相对扭矩T1 ； d、根据步骤c中得到的所述电机目标相对扭矩T1，计算电池请求电流I1； e、根据步骤d中得到的所述电池请求电流I1，计算目标电流差I2； f、根据步骤e中得到的所述目标电流差I2，计算电机内部净扭矩T2； g、根据步骤f中得到的所述电机内部净扭矩T2,计算电机内部目标扭矩T3； h、根据步骤g中得到的所述电机内部目标扭矩T3,计算电机实际扭矩T4； i、根据步骤h中得到的所述电机实际扭矩T4控制所述电动汽车的驱动电机。
2.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤a中所述踏板位置综合修正系数C1的计算公式为C1=C11XC12XC13XC14XC15XC16, 其中=C11是踏板模式修正系数，C12是前进挡位修正系数，C13是电机转速修正系数，C14是踏板位置修正系数，C15是驾驶模式修正系数，C16是车速修正系数， 所述踏板模式修正系数C11在电动汽车处于加速模式时可以设定为0. 8，处于减速模式时为0.5 ; 所述前进挡位修正系数C12的取值可以设为I ; 所述电机转速修正系数C13的值可以设为 电机转速修正系数电机转速，単位为转/分 90%1000 80% 2000 75%3000 70%400065%5000 60% 6000 55%7000 50%8000 50%9000 50%10000 所述踏板位置修正系数C14的取值可以设为I ; 所述驾驶模式修正系数C15在运动模式时可以设为1，前进档，低速档或倒车档时可以设为0. 5 ;和 所述车速修正系数C16的可以取值为I。
3.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤h中得到的当前循环的所述电机实际扭矩T4还输入到所述步骤c中，用以计算下一个循环的电机目标相对扭矩1\。
4.如权利要求3所述的控制方法，其中所述步骤c中所述电机目标相对扭矩T1的计算公式为 T1=P1XC21XC22X (T/ /T42’)，其中，C21是初始目标相对扭矩系数， C22是电机目标相对扭矩系数， T4,是前一次循环计算得出的电机实际扭矩，且所述电动汽车的扭矩控制方法每10毫秒计算一次所述电机实际扭矩， T42’是前一次循环控制输出电机实际扭矩后，所述电动汽车的电机驱动控制単元所检测到驱动电机的电机当前扭矩，且所述电动汽车的扭矩控制方法每10毫秒检测一次所述电机当前扭矩。
5.如权利要求4所述的控制方法，其中，初始目标相对扭矩系数C21的取值为可设为1，且电机目标相对扭矩系数C22的取值可以为 转速正常模式C22值超载模式C22值 1000 转 / 分80%100% 2000 转 / 分80%100% 3000 转 / 分80%100% 4000 转 / 分70%90% 5000 转 / 分60%80% 6000 转 / 分50%60% 7000 转 / 分40%50% 8000 转 / 分35%40% 9000 转 / 分30%40% 10000 转 / 分30%40%o
6.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤d中所述电池请求电流I1的计算公式为 I1=N5+ (C5XVXiN5=T1XTniXS /k，其中， N5是电机请求功率，单位为KW， V是由所述电动汽车的控制系统直接測量得到的总线电压，単位为伏， Tm是电机最大扭矩，即电机在试验台上测得的最大扭矩，单位NXm， S是电机当前转速，单位转/分， k为换算系数，为9550， C5是压降系数，且C5的值与所述电机目标相对扭矩T1相比可以具有如下对应关系 T1 值 20% 40% 60% 80% 100% C5 值 5% 10% 15% 20% 20%o
7.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤e中所述目标电流差I2的计算公式为I2= I I6 — Ii I /エ1， 其中I6是电池目标电流，且I6是电池最大限制电流和电池请求电流I1之中的较小者，所述电池最大限制电流为电池出厂的标定值。
8.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤f中所述电机内部净扭矩T2的计算公式为T2=T1 X (I — 12)。
9.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤g中所述电机内部目标扭矩T3的计算公式为 T3=T2+T8，且 T8=RAMPXC8，其中， T8是踏板快踩修正扭矩， C8是踏板快踩修正系数可以设为1， RAMP为乘子，且其初始值可设为为1，且每经过0. I秒，RAMP按如下公式 RAMPn=RAMPn^1 X COF 迭代运算一次，其中COF为滤波系数，且COF的取值可如下 电机转速，单位为转/分 2000 4000 6000 8000 10000 COF0.8 0. 7 0.6 0. 5 0.4。
10.如权利要求I所述的控制方法，其中所述步骤h中所述电机实际扭矩T4的计算公式为T4=MIN (T91，T92, T93, T94, T95),其中 T91由电机内部目标扭矩电机扭矩T3计算得出； T92是低电量限制扭矩，且T92的取值可如下 电池剩余电量 10% 20% 30% 40% 扭矩值20% 30% 50% 100% T93是电池高低温限制扭矩，且T93的取值表格为 电池温度-30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 电池高低温限制扭矩T93 80% 100% 100% 100% 80% ； T94是电机限制扭矩，且T94=MIN (T61,(其他故障限扭T66)), 式中，T61是电机温度限扭，它的取值可设为 电机冷却液温度 _30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 电机温度限扭 T6I 80% 100% 100% 100% 80% ； 其他故障限值扭矩T66是由于电机系统故障而限值的扭矩值； T95是踏板故障限制扭矩，可以取值为10%。
全文摘要
本发明提供了一种电动汽车的扭矩控制方法，其包括计算踏板位置综合修正系数C1；根据踏板位置综合修正系数C1，计算修正后的踏板位置P1；根据修正后的踏板位置P1，计算电机目标相对扭矩T1；根据电机目标相对扭矩T1，计算电池请求电流I1；根据电池请求电流I1，计算目标电流差I2；根据目标电流差I2，计算电机内部净扭矩T2；根据电机内部净扭矩T2，计算电机内部目标扭矩T3；根据电机内部目标扭矩T3，计算电机实际扭矩T4；根据电机实际扭矩T4控制电动汽车的驱动电机。使用电动汽车扭矩控制方法，在体现驾驶者意图的前提下精确控制电动机的输出扭矩，保证电动车的行驶安全。
文档编号B60L15/20GK102756667SQ20111010492
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者于树怀, 王鹏 申请人:长春易控汽车电子有限公司