电动客车扭矩调节控制方法、系统、移动终端及存储介质与流程

本发明涉及新能源客车技术领域，特别涉及一种电动客车扭矩调节控制方法、系统、移动终端及存储介质。

背景技术

新能源车辆在国内发展迅速，尤其是客车行业，国内大部分城市都在逐步换掉传统内燃机公交车，而采用纯电动驱动公交车。电动车辆以电能作为动力，电机驱动，提速快，行驶稳定，易操纵驾驶，无污染和节约能源等优点，市场越来越愿意接受新能源车辆，也迅速得到普及。

但是，现在许多公交车以及团体客车，为满足国标要求最高车速限制，在车速到目标车速后，整车控制器发送零扭矩命令，当车速是低于限定阀值后，恢复正常驱动模式，导致实际车辆抖动异常，不受控制，造成一定是安全隐患。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例的目的在于提供一种自动限制电动客车的最高车速，并在限制车速工况下，行驶平稳可控的电动客车扭矩调节控制方法、系统、移动终端及存储介质。

第一方面，本发明提供了一种电动客车扭矩调节控制方法，所述方法包括：

获取汽车的电机转速参数，并对所述电机转速参数进行抖动消除处理，以得到转速优化参数，所述电机转速参数为所述汽车上电机的当前转速；

获取所述汽车的驾驶参数，并对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算，以得到电机转矩需求值，所述驾驶参数包括油门踏板开度、所述汽车的电池允许放电电流和所述汽车的档位信号；

计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；

若是，则对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节；

若否，则根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。

上述电动客车扭矩调节控制方法，先通过对所述电机转速参数进行抖动消除处理减小反馈转速波动，以减小对后续电机转矩需求值的影响。然后根据电机恒转矩、恒功率特性，以及驾驶员驱动方式、油门踏板开度、电池允许放电电流及档位信号计算出电机转矩需求，通过对所述电机转矩需求值进行修正，修正过程决定扭矩控制车速，上述电动客车扭矩调节控制方法可实现对客车车速的控制，控制过程平稳，精度高，解决了目标车速附近的异常抖动，不受控制现象，保证了驾乘人员舒适性、安全性，降低了客车的安全隐患。

进一步地，所述对所述电机转速参数进行抖动消除处理的步骤包括：

将所述电机转速参数输送至滤波器，以得到滤波转速参数；

在所述滤波转速参数中引入遗忘因子，以消除数据饱和现象得到所述转速优化参数。

进一步地，所述在所述滤波转速参数中引入遗忘因子采用的计算公式为：

n(k)＝m(u(k)-y(k-1))+y(k-1)；

其中，n(k)为所述转速优化参数，随时间k变化；m为所述遗忘因子；u(k)为所述电机转速参数，随时间k变化。

进一步地，所述对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算的步骤包括：

判断所述汽车是否处于恒功率状态；

若是，则采用第一转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算；

若否，则采用第二转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算。

进一步地，所述第一转矩需求公式为：

其中，t1为所述电机转矩需求值；pct为所述汽车的电机恒定功率值；aacc为所述油门脚踏板开度；i为电池soc当前值最大允许放电电流；imax为所述电池最大允许放电电流；

所述第二转矩需求公式为：

其中，t1为所述电机转矩需求值；tmax为电机最大转矩输出；aacc为所述油门脚踏板开度；i为电池soc当前值最大允许放电电流；imax为所述电池最大允许放电电流。

进一步地，所述对所述电机转矩需求值进行修正的步骤包括：

当判断到所述车速差值等于所述预设差值时，对所述电机转矩需求值进行一阶修正，以得到所述电机转矩修正值，其中，所述一阶修正采用的公式为：

当判断到所述车速差值处于第二预设车速范围内时，对所述电机转矩需求值进行二阶修正，以得到所述电机转矩修正值，其中，所述二阶修正采用的公式为；

当判断到所述车速差值处于第三预设车速范围内时，对所述电机转矩需求值进行三阶修正，以得到所述电机转矩修正值，所述三阶修正采用的公式为：

其中，t为所述电机转矩修正值。

进一步地，所述方法还包括：

判断所述扭矩调节指令是否有效；

当判断到所述扭矩调节指令无效时，判定为调节故障，并将所述扭矩调节指令设置为0。

第二方面，本发明提供了一种电动客车扭矩调节控制系统，包括：

车速抖动消除模块，用于获取汽车的电机转速参数，并对所述电机转速参数进行抖动消除处理，以得到转速优化参数，所述电机转速参数为所述汽车上电机的当前转速；

电机转矩需求计算模块，用于获取所述汽车的驾驶参数，并对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算，以得到电机转矩需求值，所述驾驶参数包括油门踏板开度、所述汽车的电池允许放电电流和所述汽车的档位信号；

转矩限制模块，用于计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；若是，则对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节；若否，则根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。

上述电动客车扭矩调节控制系统，先通过车速抖动消除模块减小反馈转速波动，以减小对后续电机转矩需求值的影响。然后根据电机恒转矩、恒功率特性，以及驾驶员驱动方式、油门踏板开度、电池允许放电电流及档位信号计算出电机转矩需求，电机转矩需求值需经过转矩限制模块进行修正，修正过程决定扭矩控制车速，上述电动客车扭矩调节控制系统，根据车辆目标车速和实时车速度的差值对最终整车控制输出的扭矩调节指令进行修正，可实现对客车车速的控制，控制过程平稳，精度高，解决了目标车速附近的异常抖动，不受控制现象，保证了驾乘人员舒适性、安全性，降低了客车的安全隐患。

第三方面，本发明提供了一种移动终端，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述移动终端执行上述的电动客车扭矩调节控制方法。

第四方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有上述移动终端中所使用的计算机程序。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的电动客车扭矩调节控制方法的流程图；

图2为本发明第二实施例提供的电动客车扭矩调节控制方法的流程图；

图3为本发明第二实施例提供的电机输出特性曲线图；

图4为图2中步骤s71的具体实施步骤；

图5为本发明第三实施例提供的电动客车扭矩调节控制系统的结构示意图；

具体实施方式

为了便于更好地理解本发明，下面将结合相关实施例附图对本发明进行进一步地解释。附图中给出了本发明的实施例，但本发明并不仅限于上述的优选实施例。相反，提供这些实施例的目的是为了使本发明的公开面更加得充分。

电动客车的整车控制器，是车辆核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号、电机信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作。本发明的核心思想即通过对采集的信号进行相应判断后，控制电机的驱动扭矩，进而实现电动客车车速的限定。

请参阅图1，为本发明第一实施例提供的电动客车扭矩调节控制方法的流程图，包括步骤s10至s50。

步骤s10，获取汽车的电机转速参数，并对所述电机转速参数进行抖动消除处理，以得到转速优化参数；

其中，所述电机转速参数为所述汽车上电机的当前转速，所述电机转速参数是输入量，通过标定参数的调试无法消除输入电机转速的抖动。通过抖动消除处理对输入的电机实际转速进行滤波，可减少经过模型计算后的转矩受到转速波动的影响，消除数据饱和现象，加强当前数据影响，减少历史数据影响。

步骤s20，获取所述汽车的驾驶参数，并对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算，以得到电机转矩需求值；

其中，所述驾驶参数包括油门踏板开度、所述汽车的电池允许放电电流和所述汽车的档位信号。

步骤s30，计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；

其中对电机转矩需求值进行修正，具体通过实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足条件，决定最终整车控制输出的扭矩调节指令采用何种方式修正。

当步骤s30判断到所述车速差值在所述第一预设车速范围内时，执行步骤s40。

步骤s40，对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节。

当步骤s30判断到所述车速差值不在所述第一预设车速范围内时，执行步骤s50。

步骤s50，根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。

本实施例中，先通过对所述电机转速参数进行抖动消除处理减小反馈转速波动，以减小对后续电机转矩需求值的影响。然后根据电机恒转矩、恒功率特性，以及驾驶员驱动方式、油门踏板开度、电池允许放电电流及档位信号计算出电机转矩需求，通过对所述电机转矩需求值进行修正，修正过程决定扭矩控制车速，上述电动客车扭矩调节控制方法可实现对客车车速的控制，控制过程平稳，精度高，解决了目标车速附近的异常抖动，不受控制现象，保证了驾乘人员舒适性、安全性，降低了客车的安全隐患

请参阅图2，为本发明第二实施例提供的电动客车扭矩调节控制方法的流程图，所述方法包括步骤s11至s81。

步骤s11，获取汽车的电机转速参数，将所述电机转速参数输送至滤波器，以得到滤波转速参数；

其中，通过对输入电机转速的抖动量进行滤波，以减少经过模型计算后的转矩受到电机转速波动的影响。通过低通滤波模块对输入的电机实际转速进行滤波，可减少经过模型计算后的转矩受到转速波动的影响，引入遗忘因子设计，消除数据饱和现象，加强当前数据影响，减少历史数据影响。

步骤s21，在所述滤波转速参数中引入遗忘因子，以消除数据饱和现象得到所述转速优化参数；

具体的，步骤s21中在所述滤波转速参数中引入遗忘因子采用的计算公式为：

n(k)＝m(u(k)-y(k-1))+y(k-1)；

其中，n(k)为所述转速优化参数，随时间k变化；m为所述遗忘因子；u(k)为所述电机转速参数，随时间k变化。

步骤s31，获取所述汽车的驾驶参数，判断所述汽车是否处于恒功率状态；

其中，步骤s31中结合了电机特性，初始至一定转速区间内，恒转矩输出，定为恒转矩区间；随着转速增大，电机功率增大，电机功率增大到限值保持不变，此时定为恒功率区间，以判定恒功率状态。

当步骤s31判断到所述汽车处于恒功率状态时，执行步骤s41。

其中，请参阅图3，为本发明第二实施例提供的电机输出特性曲线图，当电机进入恒功率区域，电机功率保持不变，以执行步骤s41。

步骤s41，采用第一转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算；

其中，所述第一转矩需求公式为：

其中，t1为所述电机转矩需求值；pct为所述汽车的电机恒定功率值；aacc为所述油门脚踏板开度；i为电池soc当前值最大允许放电电流；imax为所述电池最大允许放电电流

当步骤s31判断到所述汽车未处于恒功率状态时，执行步骤s51。

其中，请参阅图3，当汽车电机转速在0～n1范围内，电机在恒转矩工作状态，在该过程中，电机功率随着转速升高也逐渐增大，执行步骤s51。

步骤s51，采用第二转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算；

其中，所述第二转矩需求公式为：

其中，t1为所述电机转矩需求值；tmax为电机最大转矩输出；aacc为所述油门脚踏板开度；i为电池soc当前值最大允许放电电流；imax为所述电池最大允许放电电流。

步骤s61，计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；

当步骤s61判断到所述车速差值在所述第一预设车速范围内时，执行步骤s71。

步骤s71，对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节。

请参阅图4，为图2中步骤s71的具体实施步骤的流程图：

步骤s710，当判断到所述车速差值等于所述预设差值时，对所述电机转矩需求值进行一阶修正，以得到所述电机转矩修正值；

其中，所述一阶修正采用的公式为：

步骤s711，当判断到所述车速差值处于第二预设车速范围内时，对所述电机转矩需求值进行二阶修正，以得到所述电机转矩修正值；

其中，所述二阶修正采用的公式为；

步骤s712，当判断到所述车速差值处于第三预设车速范围内时，对所述电机转矩需求值进行三阶修正，以得到所述电机转矩修正值；

其中，所述三阶修正采用的公式为：

其中，t为所述电机转矩修正值。

请继续参阅图2，当步骤s61判断到所述车速差值不在所述第一预设车速范围内时，执行步骤s81。

步骤s81，根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。

具体的，本实施例中操作方法如下：

定车辆目标车速为vtarg，当前车速为v，实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足：

第三阀值≤vtarg-v<第一阀值(第一预设车速范围)；

若是，电机转矩需求值进入转矩进行修正，若否，最终整车控制输出的转矩调节指令按电机转矩需求值输出。

实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足：

vtarg-v＝预设差值

若是，最终整车控制输出的转矩调节指令按方式一减小，若否，实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足后续条件。

实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足：

0≤vtarg-v<第二阈值(第二预设车速范围)

若是，最终整车控制输出的转矩调节指令按方式二减小，若否，实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足后续条件。

实时判断车辆目标车速和当前车速差值满足：

第三阈值≤vtarg-v<0(第三预设车速范围)

若是，最终整车控制输出的转矩调节指令按方式三减小，若否，最终整车控制输出的转矩调节指令按电机转矩需求值输出。

第一、二、三阈值分别为：5、4、-3。

方式一、二、三分别为：

优选的，本实施例中，所述方法还包括：

判断所述扭矩调节指令是否有效；

当判断到所述扭矩调节指令无效时，判定为调节故障，并将所述扭矩调节指令设置为0；

具体的，最终整车控制输出的扭矩调节指令后通过轮速和转矩方向一致性判断，有效输出，无效判断为严重故障，且最终整车控制输出的扭矩调节指令置为0。

本实施例中，先通过对所述电机转速参数进行抖动消除处理减小反馈转速波动，以减小对后续电机转矩需求值的影响。然后根据电机恒转矩、恒功率特性，以及驾驶员驱动方式、油门踏板开度、电池允许放电电流及档位信号计算出电机转矩需求，通过对所述电机转矩需求值进行修正，修正过程决定扭矩控制车速，上述电动客车扭矩调节控制方法可实现对客车车速的控制，控制过程平稳，精度高，解决了目标车速附近的异常抖动，不受控制现象，保证了驾乘人员舒适性、安全性，降低了客车的安全隐患。

请参阅图5，为本发明第三实施例提供的电动客车扭矩调节控制系统100的结构示意图，包括：

车速抖动消除模块10，用于获取汽车的电机转速参数，并对所述电机转速参数进行抖动消除处理，以得到转速优化参数，所述电机转速参数为所述汽车上电机的当前转速，其中，通过对输入电机转速的抖动量进行滤波，以减少经过模型计算后的转矩受到电机转速波动的影响。通过低通滤波模块对输入的电机实际转速进行滤波，可减少经过模型计算后的转矩受到转速波动的影响，引入遗忘因子设计，消除数据饱和现象，加强当前数据影响，减少历史数据影响。

电机转矩需求计算模块20，用于获取所述汽车的驾驶参数，并对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算，以得到电机转矩需求值，所述驾驶参数包括油门踏板开度、所述汽车的电池允许放电电流和所述汽车的档位信号；

转矩限制模块30，用于计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；若是，则对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节；若否，则根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。

故障检测模块40，用于判断所述扭矩调节指令是否有效；当判断到所述扭矩调节指令无效时，判定为调节故障，并将所述扭矩调节指令设置为0。

具体的，所述车速抖动消除模块10包括：

输送单元，用于将所述电机转速参数输送至滤波器，以得到滤波转速参数；

优化单元，用于在所述滤波转速参数中引入遗忘因子，以消除数据饱和现象得到所述转速优化参数。

所述电机转矩需求计算模块20包括：

第一判断单元，用于判断所述汽车是否处于恒功率状态；

第一计算单元，用于当所述第一判断单元的判断结果为是时，采用第一转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算；

第二计算单元，用于当所述第一判断单元的判断结果为是时，采用第二转矩需求公式对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行计算。

本实施例中，先通过车速抖动消除模块10减小反馈转速波动，以减小对后续电机转矩需求值的影响。然后根据电机恒转矩、恒功率特性，以及驾驶员驱动方式、油门踏板开度、电池允许放电电流及档位信号计算出电机转矩需求，电机转矩需求值需经过转矩限制模块30进行修正，修正过程决定扭矩控制车速，上述电动客车扭矩调节控制系统100，根据车辆目标车速和实时车速度的差值对最终整车控制输出的扭矩调节指令进行修正，可实现对客车车速的控制，控制过程平稳，精度高，解决了目标车速附近的异常抖动，不受控制现象，保证了驾乘人员舒适性、安全性，降低了客车的安全隐患。

本实施例还提供了一种移动终端，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述移动终端执行上述的电动客车扭矩调节控制方法。

本实施例还提供了一种存储介质，其上存储有上述移动终端中所使用的计算机程序，该程序在执行时，包括如下步骤：

获取汽车的电机转速参数，并对所述电机转速参数进行抖动消除处理，以得到转速优化参数，所述电机转速参数为所述汽车上电机的当前转速；

获取所述汽车的驾驶参数，并对所述驾驶参数和所述转速优化参数进行转矩需求计算，以得到电机转矩需求值，所述驾驶参数包括油门踏板开度、所述汽车的电池允许放电电流和所述汽车的档位信号；

计算所述汽车的当前车速与目标车速之间的车速差值，并判断所述车速差值是否在第一预设车速范围内；

若是，则对所述电机转矩需求值进行修正，以得到电机转矩修正值，并根据所述电机转矩修正值发送扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调节；

若否，则根据所述电机转矩需求值直接发送所述扭矩调节指令至所述汽车，以控制所述汽车进行转矩调。所述的存储介质，如：rom/ram、磁碟、光盘等。

上述实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围内。