一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统

本发明涉及用于控制单个电动机速度或转矩的装置，尤其涉及一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统。

背景技术：

1、在相关技术中，整车控制器可以根据电动汽车的当前车速，以及定速巡航下的目标车速，通过pi(proportion integration，比例积分)控制器实时调节电机的输出的转矩，实现车辆定速巡航功能。其中，当前电机的输出转矩除了和上一采样时刻的电机输出转矩有关，还和所述pi控制器的预先设定的比例参数，以及积分参数有关。

2、如cn107487324b现有技术公开了一种控制电动汽车转矩的方法和装置，然而在实际调节过程中，通过固定的比例参数与积分参数调节电机的输出转矩有一定的局限性。若所述比例参数设置的较大，在调节过程中能使该电动汽较快达到目标车速，但是行驶过程中的加速度绝对值较大，给车内用户急加速或者急减速的感觉，驾驶性能不尽人意。

3、另一种典型的如201510859954.2的现有技术一种用于整车控制器的扭矩滤波控制方法其包括(1)获取时间参数、扭矩参数；(2)判断判断滤波时间及周期关系；(3)判断扭矩关系；(4)保存滤波时间及滤波扭矩信息等步骤。然而，由于没有考虑不同转矩变化状态以及电机的工作模式的原因，在不同工况下这种转矩输出仍不够平滑，难以满足车辆行驶平顺性和舒适性的要求。

4、为了解决本领域普遍存在智能程度低、无法根据路况自适应调整、交互差、乘车舒适性差和电动汽车行驶平顺性差等等问题，作出了本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统。

2、为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

3、一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，所述输出转矩辅助控制控制系统包括服务器、以及电动汽车，所述输出转矩辅助控制控制系统还包括采集模块、评估模块、道路感应模块，所述服务器分别与所述采集模块、所述评估模块和所述道路感应模块连接；

4、所述采集模块用于对所述电动汽车电动机的转速进行采集，并根据所述转速确定所述电动汽车的实时转矩，所述道路感应模块用于对所述电动汽车行驶方向的其他车辆的位置进行感应，以获得所述信号灯的状态以及同车道上的其他车辆的位置数据，所述评估模块根据所述采集模块计算得到的实时转矩和所述道路感应模块测得的所述信号灯的状态以及同车道上的其他电动汽车的位置数据进行评估，形成评估结果，并根据所述评估结果触发对所述电动汽车电动机的转矩进行调控；

5、其中，所述采集模块、所述道路感应模块和所述评估模块均设置在所述电动汽车上；

6、所述道路感应模块包括道路采样单元、交互单元以及道路分析单元，所述道路感应单元用于对所述电动汽车的同车道的其他车辆的位置进行感应，所述交互单元与所述电动汽车行驶路径上的交通信号灯进行交互，以获得所述电动汽车行驶路径上的交通信号灯的状态，所述道路分析单元根据所述道路感应单元的数据对其他车辆的距离进行分析；

7、所述评估模块包括评估单元以及调控单元，所述评估单元根据所述采集模块计算得到的实时转距和所述道路感应模块测得的所述交通信号灯的状态以及同车道上的其他车辆的位置数据进行评估，所述调控单元根据所述评估单元的评估结果触发对电动汽车电动机的转矩进行调控。

8、可选的，所述道路感应单元包括毫米波雷达以及通信器，所述毫米波雷达检测所述电动汽车周围的其他车辆，所述通信器将所述毫米波雷达检测得到的其他车辆的位置数据传输至所述电动汽车的中央控制器中；

9、其中，所述道路感应单元设置在所述电动汽车的周侧，以对所述电动汽车周侧的其他车辆的位置进行采样。

10、可选的，所述采集模块包括电机参数采集单元、转矩获取单元和数据传输单元，所述电机参数采集单元用于对所述电动汽车的电动机的参数进行采集，所述转矩获取单元采集所述电动汽车的转速，并根据所述转速确定所述电动汽车的实时转矩，所述数据传输单元将所述转矩采样单元根据所述转速确定所述电动汽车的实时转矩传输至所述评估模块中；

11、其中，所述转矩获取单元包括电磁感应式车速传感器、数据存储器，所述电磁感应式车速传感器用于采集所述电动汽车电动机的转速，所述数据存储器存储所述电磁感应式车速传感器的转速数据；

12、其中，所述电磁感应式车速传感器设置在所述电动汽车电动机的输出轴上，并采集所述输出轴的转速数据。

13、可选的，所述道路分析单元获取所述道路感应单元的所述毫米波雷达采集得到的测量值，并根据下式计算所述电动汽车在当前车道行进方向与前方的最近车辆的距离值d：

14、

15、式中，c为雷达传输的速度，t_delay为所述毫米波雷达发射和接收电磁波之间的时间差。

16、可选的，所述转矩获取单元根据电动汽车电动机的转速，并根据下式确定所述电动汽车电动机的输出轴处的实时转矩t0：

17、

18、式中，η为比例系数，其值根据电动机的参数直接确定，v为所述电动汽车电动机的实时的电压，其值根据所述电机参数单元直接获得，i为所述电动汽车电动机的实时的电流，其值根据所述电机参数单元直接获得，w为所述转矩获取单元检测得到的电动机转速。

19、可选的，所述评估单元获取所述道路分析单元的分析结果和所述转矩获取单元确定所述电动汽车电动机的输出轴处的实时转矩t0，并根据下式计算调控指数regulation：

20、

21、式中，d为所述电动汽车与当前车道行进方向的其他车辆的距离值，△s为所述电动汽车与前车的安全距离值，v自身为所述电动汽车的自身速度，τ为调控系数，满足：τ＝lg(t0)；

22、若所述调控指数regulation超过设定的控制范围range，则触发所述调控单元对所述电动汽车电动机的转矩进行调控。

23、可选的，所述调控单元通过比例积分控制器对所述电动汽车电动机的转矩进行调控。

24、本发明所取得的有益效果是：

25、1.通过交互单元和道路采样单元的相互配合，使得电动汽车能动态掌握当前行驶道路的路况和车流数据，以提升电动汽车自适应调控车速和控制策略；

26、2.通过道路分析单元和道路采样单元的配合，使得电动汽车的行驶路径的周围的其他车辆的距离能够被检测出来，以提升电动汽车行驶的安全性和可靠性；

27、3.通过电机参数采集单元和转矩获取单元的相互配合，使得电动汽车的电机实时的参数、电动机的实时转速数据被精准采集，以提升电动汽车自身参数检测的精度；

28、4.通过调控单元和评估单元的相互配合，使得电动汽车在行驶的过程中，以获得最佳的交互性和乘车舒适性，使得电动汽车具有智能程度高、能根据实时路况自适应调整的优点。

技术特征：

1.一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，所述输出转矩辅助控制系统包括服务器、以及电动汽车，其特征在于，所述输出转矩辅助控制系统还包括采集模块、评估模块和道路感应模块，所述服务器分别与所述采集模块、所述评估模块和所述道路感应模块连接；

2.根据权利要求1所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述道路感应单元包括毫米波雷达以及通信器，所述毫米波雷达检测所述电动汽车周围的其他车辆，所述通信器将所述毫米波雷达检测得到的其他车辆的位置数据传输至所述电动汽车的中央控制器中；

3.根据权利要求2所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述采集模块包括电机参数采集单元、转矩获取单元和数据传输单元，所述电机参数采集单元用于对所述电动汽车的电动机的参数进行采集，所述转矩获取单元采集所述电动汽车的转速，并根据所述转速确定所述电动汽车的实时转矩，所述数据传输单元将所述转矩获取单元根据所述转速确定所述电动汽车的实时转矩传输至所述评估模块中；

4.根据权利要求3所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述道路分析单元获取所述道路感应单元的所述毫米波雷达采集得到的测量值，并根据下式计算所述电动汽车在当前车道行进方向与前方的最近车辆的距离值d：

5.根据权利要求4所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述转矩获取单元根据电动汽车电动机的转速，并根据下式确定所述电动汽车电动机的输出轴处的实时转矩t0：

6.根据权利要求5所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述评估单元获取所述道路分析单元的分析结果和所述转矩获取单元确定所述电动汽车电动机的输出轴处的实时转矩t0，并根据下式计算调控指数regulation：

7.根据权利要求6所述的一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，其特征在于，所述调控单元通过比例积分控制器对所述电动汽车电动机的转矩进行调控。

技术总结
本发明提供了一种智能网联电动汽车输出转矩辅助控制系统，包括服务器、电动汽车、采集模块、评估模块、道路感应模块，采集模块用于对电动汽车电动机的转速进行采集，并根据转速确定电动汽车的实时转矩，道路感应模块用于对电动汽车行驶方向的其他车辆的位置进行感应，评估模块根据采集模块的实时转矩数据和道路感应模块测得的信号灯的状态以及同车道上的其他电动汽车的位置数据进行评估，形成评估结果，并根据评估结果触发对电动汽车电动机的转矩进行调控。本发明通过采集模块、道路感应模块和评估模块的相互配合，使得电动汽车在行驶的过程中，以获得最佳交互性和乘车舒适性，使电动汽车具有智能程度高、根据实时路况自适应调整的优点。

技术研发人员：张丹,沈言锦,吴芳榕,刘助春
受保护的技术使用者：湖南汽车工程职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12