一种车辆倒挡控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车控制领域，具体地说是一种车辆倒挡控制方法。
【背景技术】
[0002] 电动汽车具有零排放、无污染、能量转换效率高、噪声小等特点，是解决城市化汽 车突出问题的重要途径。发展电动汽车将对调整我国产业结构、提高重点领域的创新能力 和市场竞争能力，促进经济社会协调发展产生深远影响。电动汽车的价值不仅仅是节能减 排，更是一种用能方式的变革及由此带来的能源结构的优化，只有通过电动汽车才能从根 本上解决石油依赖、环境污染、温室气体排放以及能源安全问题，是发展新能源汽车的最终 选择。
[0003] 车辆运行状态包括前行和后退，分别通过前进挡和倒挡来实现，车辆倒挡是实现 整车后退功能的挡位，其行驶方向跟挂前进挡的正好相反，即跟正常前进时的正好相反。所 以倒车时，就存在更高的几率出现事故，或者碰到车后部，或者碰到他人车辆。为了车辆及 行人的安全，车辆在挂倒挡倒退行驶过程中，必须对车辆进行限速。传统内燃机汽车通过 倒挡比较大的速比来对车辆进行限速，但是电动汽车，尤其是直驱电动汽车，车辆没有变速 箱，车辆的倒挡是通过电机的反转来实现。这就需要整车控制器及电机控制器对电机进行 限速，限速的同时并且要考虑驾驶平顺性。
[0004] 目前，现有的倒挡控制的方案如下：整车控制器接收电机最大允许扭矩、加速踏 板、电机转速、车速、挡位等信号。根据加速踏板及电机转速信号，查询二维表得到扭矩百分 比，最后将该扭矩百分比与电机最大运行扭矩相乘得到电机解析扭矩。根据车速查询一维 表，得到车速限值系数。该一维表起到限值电机扭矩的作用，目前的方案中，该表格的数值 如下表1所示： 表1
在车速小于l〇km/h之前，车速限值系数一直为1，到15km/h，车速限值系数变为0。在 10-15km/h之间采用差值算法。最后将该车速限值系数与电机解析扭矩相乘，再乘以一 个-1，得到电机倒挡需求扭矩。该方案中通过车速信号查一维表得到车速限值系数，在车速 到达15km/h (标定值）之后，车速限值系数为0,这样与电机最大允许扭矩相乘得到的电机 倒挡扭矩为0。这会出现以下情况： 1)在平坦的路面：车辆挂倒挡，当车速超过15km/h时，电机输出的扭矩变为0,车辆没 有动力，此时不管驾驶员如何踩加速踏板，车辆始终没有动力输出；当车辆由于地面阻力， 车速降到15km/h以下，车辆又有动力；如此反复，给驾驶员的感觉是车辆的动力时有时无。
[0005] 2)在倒车上坡：车辆挂倒挡，同样，当车速超过15km/h时，电机输出的扭矩变为 〇,车辆没有动力，此时不管驾驶员如何踩加速踏板，车辆始终没有动力输出；相对于平坦 路面，车辆在坡道上行驶，由于车辆重力会使车辆在坡道上具有下滑的趋势，此时车辆无动 力，给使驾驶员产生惊慌，容易产生事故。
【发明内容】
[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的车辆倒挡时动力时有时无， 驾驶平顺性差的问题，从而提出一种扭矩输出稳定、驾驶平顺的车辆倒挡控制方法和系统。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明的提供一种车辆倒挡控制方法和系统，包括 获取电机解析扭矩； 获取电机转速； 将所述电机转速与目标设定转速进行比较； 如果电机转速大于目标设定转速，则进行电机转速闭环控制，并通过上下限限值处理 得到转速限值系数； 将所述电机解析扭矩与所述转速限值系数相乘取负得到电机倒挡扭矩。
[0008] 优选地，如果电机转速小于目标设定转速，则通过查表获得转速限值系数，所述表 中存储有电机转速与转速限值系数的对应关系。
[0009] 优选地，所述获取电机解析扭矩的过程，包括： 获取电机最大允许扭矩； 根据当前电池状态和电池温度，获取电池最大允许扭矩； 将所述电机最大允许扭矩和电池最大允许扭矩取小，得到扭矩限值； 根据当前加速踏板的位置和当前的电机转速，得到扭矩百分比； 将所述扭矩限值与所述扭矩百分比相乘，得到电机解析扭矩。
[0010] 优选地，根据当前电池状态和电池温度，获取电池最大允许扭矩的步骤之前，还包 括建立电池状态、电池温度对应的电池最大允许扭矩的表格；在计算转速限值系数之前，还 包括建立电机转速与转速限值系数的对应关系。
[0011] 优选地，所述电机转速闭环控制包括根据电机转速与目标设定转速的差值，通过 PID计算得到PID系数。
[0012] 本方案提供一种车辆倒挡控制系统，包括 电机解析扭矩获取单元：获取电机解析扭矩； 电机转速获取单元：获取电机转速； 比较单元：将所述电机转速与目标设定转速进行比较； 第一转速限值系数计算单元：如果电机转速大于目标设定转速，则进行电机转速闭环 控制，并进行上下限限值处理得到转速限值系数； 电机倒挡扭矩输出单元：将所述电机解析扭矩与所述转速限值系数相乘取负得到电机 倒挡扭矩。
[0013] 优选地，还包括，第二转速限值系数计算单元：如果电机转速小于目标设定转速， 则通过查表获得转速限值系数，所述表中存储有电机转速与转速限值系数的对应关系。
[0014] 优选地，所述电机解析扭矩获取单元包括： 电机最大允许扭矩获取子单兀：获取电机最大允许扭矩； 电池最大允许扭矩获取子单元：根据当前电池状态和电池温度，获取电池最大允许扭 矩； 扭矩限值子单元：将所述电机最大允许扭矩和电池最大允许扭矩取小，得到扭矩限 值； 扭矩百分比计算子单元：根据当前加速踏板的位置和当前的电机转速，得到扭矩百分 比； 电机解析扭矩输出子单元：将所述扭矩限值与所述扭矩百分比相乘，得到电机解析扭 矩。
[0015] 优选地，电池最大允许扭矩获取子单元，还包括建表子单元：建立电池状态、电池 温度对应的电池最大允许扭矩的表格，所述第二转速限值系数计算单元还包括对应关系建 立子单元：建立电机转速与转速限值系数的对应关系。
[0016] 优选地，所述第一转速限值系数计算单元还包括电机转速闭环控制子单元：根据 电机转速与目标设定转速的差值，通过PID计算得到PID系数。
[0017] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点， (1)本发明提供一种车辆倒挡控制方法，通过电机转速来代替车速的测量，电机转速传 感器信号用试验的方法确认与车速传感器信号的关系，并以此来代替车速传感器信号，不 仅能提高控制精度，还能够节约成本。此外，本方案中整车控制器接收车辆信号，计算倒挡 扭矩，并且电机转速达到设定转速(即目标设定转速）时，进行电机转速闭环控制；电机控制 器接收扭矩信号并且通过限值处理，能够限制电机的输出转速。通过整车控制器能够提升 车辆的速度在倒挡时的平顺性，而通过电机控制器的上下限值处理能够起到双重保护的功 能。
[0018] (2)本发明的车辆倒挡控制方法，根据当前电池状态和电池温度，获取电池最大 允许扭矩，由于考虑到了电池的状态，通过电池对应的扭矩限值，避免了电池过放情况的发 生。
[0019] (3)本发明提供一种车辆倒挡控制系统，包括电机解析扭矩获取单元、电机转速获 取单元、比较单元、第一转速限值系数计算单元以及电机倒挡扭矩输出单元，通过电机转速 来代替车速的测量，不仅能提高控制精度，还能够节约成本。通过整车控制器能够提升车辆 的速度在倒挡时的平顺性，而通过电机控制器的上下限值处理能够起到双重保护的功能。
【附图说明】
[0020] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 图1是现有技术中的倒档控制方法示意图； 图2是本发明实施例中的一种倒档控制方法的流程图； 图3是本发明实施例中的一种倒档控制方法的示意图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1: 本实施例中提供一种车辆倒挡控制方法，用于车辆倒挡，其过程如下： 首先，获取电机解析扭矩。此处的方法可以采用现有技术中的方法，根据当前加速踏板 的位置和电机转速，通过查二维表的方式得到扭矩百分比，然后将电机最大允许扭矩与该 扭矩百分