电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及车辆电机控制方法，尤其涉及一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、在国家节能减排发展推动下，电驱动的新能源车辆得到高速发展。为了提高电动车辆的行驶质量和安全性，越来越多的车辆采用了坡道辅助功能。现有坡道辅助功能，功能单一，只能辅助车辆防止溜坡，但对于一些特殊情况下，如需要快速切换前进后退，现有功能效果太差，快速退出坡道辅助控制时容易轮胎打滑，以及，车辆的启动扭矩不能适应坡度变化的影响，当启动发生在一个小的上坡或下坡，很容易造成明显的弹射或车辆抖动，影响启动过程的质量。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题，本发明提供了一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法、装置、介质及设备，以解决现有技术中车辆快速退出坡道辅助控制时容易轮胎打滑以及车辆在小坡度或下坡时容易弹射起步的问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本发明的一方面，提出了一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，所述方法包括：

4、当车辆在坡道上启动时，读取坡度值并自适应设定电机驱动的初始防滑转矩，所述坡度值为车辆停车前计算得到的，所述初始防滑转矩与所述坡度值、车辆规格相关，且随着当前的制动踏板的开度实时变化；

5、在车辆从静止状态下启动后，根据油门踏板的开度及变化率计算得到当前驾驶员的启动意图，基于模糊控制策略，建立所述启动意图、所述坡度值和第一扭矩补偿值相关的模糊规则和映射关系，在所述油门踏板被踏下时，根据所述模糊控制策略，对车辆电机的扭矩进行补偿。

6、进一步的，在由所述坡度值和车辆档位得到当前车辆进行上坡时，基于以下公式计算所述初始防滑转矩：

7、ftmax_α＝mgf·cosαmax+mg·sinαmax；

8、

9、ft＝fb+mgf·cosα+mg·sinα；

10、其中，α为斜率，ftmax_α为下滑力矩，fb为制动力，tb_max为最大制动力矩，r为车轮半径，βb为所述制动踏板的开度，m为车辆质量，g为重力加速度，f为滚动系数，ft为所述初始防滑转矩所需要克服的力。

11、进一步的，α由所述坡度值计算得到，具体地：

12、

13、θ＝tanα。

14、进一步的，在由所述坡度值和车辆档位得到当前车辆进行下坡时，将所述初始防滑转矩设置为零。

15、进一步的，所述根据油门踏板的开度及变化时间计算得到当前驾驶员的启动意图，包括：

16、将所述油门踏板的开度划分多个第一集合，所述第一集合的取值范围为[0,1]；

17、将所述油门踏板的开度的变化率划分为多个第二集合，所述第二集合的取值范围为[-1,1]；

18、将所述启动意图划分为多个第三集合，所述第三集合的取值范围为[0,1]；

19、基于预设的专家库，建立所述第一集合、所述第二集合和所述第三集合的映射关系，以使得在输入所述第一集合和所述第二集合进行模糊推理，根据推理结果选择所述第三集合中的值。

20、进一步的，在得到所述启动意图的值后，在建立所述启动意图、所述坡度值和第一扭矩补偿值相关的模糊规则和映射关系时，包括：

21、将所述坡度值从零至阈值划分为多个第四集合，所述第四集合的取值范围为[0,1]；

22、将所述第一扭矩补偿值划分为多个第五集合，所述第五集合的取值范围为[0,1]；

23、基于与计算所述启动意图的相同原理，计算得到所述第五集合中的值。

24、进一步的，所述方法还包括：

25、在车辆行驶时，实时读取所述油门踏板给定的目标转矩和目标转速和换挡机构给定电机的第一旋转方向，以及读取电机输出所述目标转速时的实际转速和第二旋转方向，将所述第一旋转方向和所述旋转方向、所述目标转速和所述实际转速进行比较，判断车辆是否打滑；

26、在车辆打滑时，输入第二扭矩补偿值以对车辆电机扭矩进行补偿，直至实时的所述实际转速与所述目标转矩的差值在阈值范围内且所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相同。

27、根据本公开的第二方面，提供一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制装置，包括：

28、防退辅助模块，所述防退辅助模块用于当车辆在坡道上启动时，读取坡度值并自适应设定电机驱动的初始防滑转矩，所述坡度值为车辆停车前计算得到的，所述初始防滑转矩与所述坡度值、车辆规格相关，且随着当前的制动踏板的开度实时变化；

29、启动辅助模块，所述启动辅助模块用于在车辆从静止状态下启动后，根据油门踏板的开度及变化率计算得到当前驾驶员的启动意图，基于模糊控制策略，建立所述启动意图、所述坡度值和第一扭矩补偿值相关的模糊规则和映射关系，在所述油门踏板被踏下时，根据所述模糊控制策略，对车辆电机的扭矩进行补偿。

30、根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法。

31、根据本公开的第四方面，提供一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法。

32、本公开的技术方案具有以下有益效果：

33、基于该电机扭矩控制方法，可以有效地防止车辆在上坡时打滑，减少了交通事故风险，且可以适应快速切换前进后退的应用，以及，车辆的启动扭矩可以适应坡度变化，减少车辆发动时的抖动感和提高行驶平顺性。

技术特征：

1.一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，在由所述坡度值和车辆档位得到当前车辆进行上坡时，基于以下公式计算所述初始防滑转矩：

3.根据权利要求2所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，α由所述坡度值计算得到，具体地：

4.根据权利要求1所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，在由所述坡度值和车辆档位得到当前车辆进行下坡时，将所述初始防滑转矩设置为零。

5.根据权利要求1所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，所述根据油门踏板的开度及变化时间计算得到当前驾驶员的启动意图，包括：

6.根据权利要求5所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，在得到所述启动意图的值后，在建立所述启动意图、所述坡度值和第一扭矩补偿值相关的模糊规则和映射关系时，包括：

7.根据权利要求1所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法。

技术总结
本发明涉及车辆电机控制方法领域，具体涉及一种电动车辆在坡道的电机扭矩控制方法、装置、介质及设备，方法包括：当车辆在坡道上启动时，读取坡度值并自适应设定电机驱动的初始防滑转矩，初始防滑转矩与坡度值、车辆规格相关，且随着当前的制动踏板的开度实时变化；在车辆从静止状态下启动后，根据油门踏板的开度及变化率计算得到当前驾驶员的启动意图，基于模糊控制策略，建立启动意图、坡度值和第一扭矩补偿值相关的模糊规则和映射关系，在油门踏板被踏下时，根据所述模糊控制策略，对车辆电机的扭矩进行补偿。通过本发明，解决了现有技术中车辆快速退出坡道辅助控制时容易轮胎打滑以及车辆在小坡度或下坡时容易弹射起步的问题。

技术研发人员：屈芦平,李筑龙,金杰,梁松波,陈桂港
受保护的技术使用者：深圳熙斯特新能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25