一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法，所述控制方法将车辆零踏板状态分为防溜模式和蠕行模式，然后在防溜模式或蠕行模式下根据车辆的运行状态控制输出扭矩，并对所有输出扭矩进行滤波处理。本控制方法能够解决纯电动汽车在零踏板扭矩模式下的溜坡或抖动等问题，提高行驶平顺性和驾驶舒适性。
【专利说明】一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纯电动车的动力控制领域，具体为一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法。
【背景技术】
[0002]随着人类节能环保意识的增强，纯电动汽车已成为汽车行业发展的重要趋势。纯电动驱动汽车能做到低能耗和理想的“零排放”，具有内燃机汽车无法比拟的优点。
[0003]纯电动汽车由电机驱动，与传统汽车由发动机驱动的工作机制不同，由于电机在低转速下以恒扭矩输出，使得纯电动汽车在低速下加速性能好。由于在城市道路行驶中汽车经常处于低速行驶工况，为了减轻驾驶员操作负担，提高纯电动汽车在低速下行驶的安全性，采用零踏板扭矩模式对纯电动汽车低速下扭矩进行控制。零踏板扭矩模式指在整车上电成功，档位处于前进档或倒档，制动踏板和油门踏板均未踩的情况下纯电动汽车所处的模式。当纯电动汽车处于零踏板扭矩模式下，驾驶员无需对纯电动车进行任何操作，纯电动汽车仍能正常行驶。
[0004]由于驾驶员对零踏板扭矩模式下的纯电动汽车无任何操作，故零踏板扭矩下合适的电机输出扭矩是纯电动汽车的关键控制技术。但目前，没有专门的针对零踏板状态的扭矩控制方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法，以解决纯电动汽车在零踏板扭矩模式下的溜坡问题，提高行驶平顺性和驾驶舒适性。
[0006]本发明所述的纯电动车的零踏板扭矩控制方法，包括如下步骤:
(A)在车辆零踏板状态下根据判断规则分为防溜模式和蠕行模式，所述判断规则为:
防溜模式:前进档时电机转速小于0，或者倒档时电机转速大于O ;
蠕行模式:前进档时电机转速大于O且小于转速nl，或者处于倒档时电机转速小于O且大于-nl ；
(B)在防溜模式或蠕行模式下根据车辆的运行状态控制输出扭矩，
其中，防溜模式下扭矩的输出控制方法包括:
以防溜基准扭矩与防溜累加扭矩之和作为防溜扭矩输出，所述防溜基准扭矩根据车辆当前所处坡度计算而得，所述防溜累加扭矩为以每tl时间递增扭矩Tl ；
当以上述防溜扭矩输出，使前进档时电机转速大于n2，或者倒档时电机转速小于-n2，以每t2时间递减扭矩T2对当前的防溜扭矩进行卸载；
蠕行模式下扭矩的输出控制方法包括:
以蠕行基准扭矩与蠕行累加扭矩之和作为蠕行扭矩输出，所述蠕行基准扭矩根据当前行驶阻力计算而得，所述行驶阻力又由当前车速计算而得，所述蠕行累加扭矩为以每t3时间递增扭矩T3 ； 当以上述蠕行扭矩输出，使前进档时电机转速大于n3，或者倒档时电机转速小于_n3，则所述蠕行累加扭矩不再继续递增，以上一周期的蠕行扭矩固定输出；
(C)对所有输出扭矩进行滤波处理。
[0007]在所述防溜模式的扭矩控制方法中，当车辆在防溜模式下运行超过时间t5时，所述防溜累加扭矩卸载为零，仅保持防溜基准扭矩。
[0008]在所述防溜模式的扭矩控制方法中，当驾驶员踩下油门踏板时，所述防溜累加扭矩卸载为零。
[0009]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，当所述蠕行扭矩大于T4，电机转速的绝对值小于n4，且运行超过t4时，将所述蠕行扭矩卸载为零。
[0010]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，当驾驶员踩下油门踏板或制动踏板时，所述蠕行扭矩卸载为零。
[0011]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，在车辆处于倒档时，根据当前车速调节蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下车辆的倒档车速在倒档限速Vl内。
[0012]所述滤波处理通过梯度模块和滤波模块进行，梯度模块调节扭矩上升或下降的速率，滤波模块对扭矩做圆滑处理。
[0013]所述tl、t2、t3由整车控制器任务周期确定，所述Tl为l-5Nm，T2为l_5Nm，T3为l-5Nm,所述 nl 为 2-lOrpm，n2 为 2_5rpm，n3 为 150_300rpm，所述 t5 为 3_8s，所述 T4 为50_100Nm, n4 为 2-10rpm, t4 为 8_15s。
[0014]本发明所述的纯电动车的零踏板扭矩控制方法，一方面可以解决纯电动汽车在零踏板状态下对不同路面的适应能力，解决纯电动汽车的溜坡、抖动等问题，提高纯电动汽车对路面的适应能力；另一方面可以效改善零踏板状态下车速的平顺性，从而提高驾驶舒适性，同时也可以缩短纯电动车起步时间、改善纯电动汽车的起步响应时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是零踏板状态下输出扭矩的坐标示意图；
图2是本控制方法的逻辑流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述:
如图1、图2所示的纯电动车的零踏板扭矩控制方法，包括如下步骤:
(A)在车辆零踏板状态下根据判断规则分为防溜模式和蠕行模式，零踏板状态即为纯电动汽车上电成功，驾驶员挂入前进档或倒档，且油门踏板和制动踏板均未踩的情况。所述判断规则为:
防溜模式(用溜坡标志位I标识):前进档时电机转速小于0，或者倒档时电机转速大于0，以电机正转方向为正值，反转为负值；
蠕行模式(用溜坡标志位O标识):前进档时电机转速大于O且小于转速nl (nl=5rpm),或者处于倒档时电机转速小于O且大于-5rpm ；
上述nl也可为2rpm或lOrpm。
[0017](B)在防溜模式或蠕行模式下根据车辆的运行状态控制输出扭矩， 其中，防溜模式下扭矩的输出控制方法包括:
以防溜基准扭矩与防溜累加扭矩之和作为防溜扭矩输出，所述防溜基准扭矩根据车辆当前所处坡度计算而得，所述坡度由坡度传感器采集，所述防溜累加扭矩为以每tl时间Ctl=IOms)递增扭矩 Tl (Tl=2Nm)；
上述tl由整车控制器的任务周期确定，所述Tl也可为INm或5Nm。
[0018]当以上述不断增大的防溜扭矩输出，使车辆停止倒溜时，即检测到前进档时电机转速大于π2 (n2=2rpm)，或者倒档时电机转速小于-2rpm，为避免防溜扭矩矩过大引起的车辆非预期加速，以每t2时间(t2=10ms)递减扭矩T2 (T2=lNm)对当前的防溜扭矩进行卸载；
上述n2也可为2rpm或5rpm, T2也可为INm或5Nm。
[0019]为了避免由于防溜累加扭矩过大而对电机造成损坏，当车辆在防溜模式下运行超过时间t5 (t5=4s)时，所述防溜累加扭矩卸载为零，仅保持防溜基准扭矩。
[0020]所述的t5也可为3s或8s。
[0021]在上述防溜模式的扭矩控制方法中，当驾驶员踩下油门踏板时，所述防溜累加扭矩卸载为零。
[0022]所述蠕行模式下扭矩的输出控制方法包括:
以蠕行基准扭矩与蠕行累加扭矩之和作为蠕行扭矩输出，所述蠕行基准扭矩根据当前行驶阻力计算而得，所述行驶阻力又由当前车速计算而得，该蠕行基准扭矩可以有效减小蠕行起步时间，所述蠕行累加扭矩为以每t3 (t3=10ms)递增扭矩T3 (T3=2Nm)；
上述T3也可为INm或5Nm。
[0023]为避免车速过快，当以上述蠕行扭矩输出，使前进档时电机转速大于n3时(n3=200rpm)，或者倒档时电机转速小于-200rpm，则所述蠕行累加扭矩不再继续递增，以上一周期的蠕行扭矩固定输出；
上述n3也可为150rpm或300rpm。
[0024]在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，为了避免电机低转速下同时输出大扭矩而造成电机的损坏，当所述螺行扭矩大于T4 (T4=50Nm),电机转速的绝对值小于n4 (n4=5rpm),且运行超过t4 (t4=10s)时，将所述蠕行扭矩卸载为O。
[0025]所述T4也可为50Nm或IOONm, n4也可为2rpm或lOrpm, t4也可为8s或15s。
[0026]为了限制倒车速度，保证安全，在所述蠕行模式的扭矩控制方法中，在车辆处于倒档时，根据当前车速调节蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下车辆的倒档车速在倒档限速vl (vl=6km/h)内，所述倒档限速vl由系统设定。
[0027]在上述蠕行模式的扭矩控制方法中，当驾驶员踩下油门踏板或制动踏板时，所述蠕行扭矩卸载为O。
[0028](C)为了改善纯电动汽车零踏板状态下的行驶平顺性，对所有输出扭矩进行滤波处理。所述滤波处理通过梯度模块和滤波模块进行，梯度模块调节扭矩上升或下降的速率，滤波模块对扭矩做圆滑处理，使输出扭矩不出现较大的波动。
【权利要求】
1.一种纯电动车的零踏板扭矩控制方法，其特征在于，包括如下步骤: (A)在车辆零踏板状态下根据判断规则分为防溜模式和蠕行模式，所述判断规则为: 防溜模式:前进档时电机转速小于O，或者倒档时电机转速大于O ; 蠕行模式:前进档时电机转速大于O且小于转速nl，或者处于倒档时电机转速小于O且大于-nl ； (B)在防溜模式或蠕行模式下根据车辆的运行状态控制输出扭矩， 其中，防溜模式下扭矩的输出控制方法包括: 以防溜基准扭矩与防溜累加扭矩之和作为防溜扭矩输出，所述防溜基准扭矩根据车辆当前所处坡度计算而得，所述防溜累加扭矩为以每tl时间递增扭矩Tl ； 当以上述防溜扭矩输出，使前进档时电机转速大于n2，或者倒档时电机转速小于-n2，以每t2时间递减扭矩T2对当前的防溜扭矩进行卸载； 蠕行模式下扭矩的输出控制方法包括: 以蠕行基准扭矩与蠕行累加扭矩之和作为蠕行扭矩输出，所述蠕行基准扭矩根据当前行驶阻力计算而得，所述行驶阻力又由当前车速计算而得，所述蠕行累加扭矩为以每t3时间递增扭矩T3 ； 当以上述蠕行扭矩输出，使前进档时电机转速大于n3，或者倒档时电机转速小于_n3，则所述蠕行累加扭矩不再继续递增，以上一周期的蠕行扭矩固定输出； (C)对所有输出扭矩进行滤波处理。
2.根据权利要求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，当车辆在防溜模式下运行超过时间t5时，所述防溜累加扭矩卸载为零，仅保持防溜基准扭矩。
3.根据权利要求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，当驾驶员踩下油门踏板时，所述防溜累加扭矩卸载为零。
4.根据权利要求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，当所述蠕行扭矩大于T4，电机转速的绝对值小于n4，且运行超过t4时，将所述蠕行扭矩卸载为零。
5.根据权利要求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，当驾驶员踩下油门踏板或制动踏板时，所述蠕行扭矩卸载为零。
6.根据权利要求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，在车辆处于倒档时，根据当前车速调节蠕行扭矩的大小，以限制蠕行模式下车辆的倒档车速在倒档限速vl内。
7.根据权利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:所述滤波处理通过梯度模块和滤波模块进行，梯度模块调节扭矩上升或下降的速率，滤波模块对扭矩做圆滑处理。
8.根据权利要求1、2或4所述的控制方法，其特征在于:所述tl、t2、t3由整车控制器任务周期确定，所述Tl为l-5Nm，T2为l_5Nm，T3为l_5Nm，所述nl为2-10rpm，n2为2-5rpm,n3 为 150_300rpm。
9.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于:所述t5为3-8s。
10.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于:T4为50-100Nm，n4为2_10rpm，t4为 8-15s。
【文档编号】B60W30/182GK103569129SQ201310555312
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】胡振伟, 严钦山 申请人:重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司