CN115648964B - 基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法及系统 - Google Patents
基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法及系统Info
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Abstract
本发明公开了一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法及系统，车辆行驶时实时检测车辆参数，根据车辆参数判断车辆是否进入防溜坡模式，若进入防溜坡模式，判断进入防溜坡模式的次数是否达到设定次数；若达到设定次数，则提示故障报警，控制车辆进入待机模式；若未达到设定次数，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式。本发明在车辆进入防溜坡模式时，通过增加转矩使车辆退出溜坡，防溜坡模式和正常运行模式都是转矩模式，不存在模式切换而带来的不必要的问题；防溜坡模式进入次数连续累计超过设定次数后防溜车系统报防溜坡故障而不再运行，防止了长时间进入防溜坡模式从而损坏电机。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法及系统。
背景技术
近年来，新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎。另一方面，在全球能源紧缺的背景下，促使我们要加大对电动汽车的研发力度。随着电动汽车日益普及，人们对其安全技术问题和驾驶舒适度的要求越来越高，其中防溜坡功能是一个重点关注项目。但目前对电动汽车防溜坡功能的研究还比较滞后，大多停留在传统车辆的已有技术上，功能不完善的车辆严重影响了驾驶员的驾驶体验，也加大了电动汽车坡道起步的难度，增加了车辆起步的事故率。
针对坡道停车、起步时，采用电机驻坡则电机会一直工作消耗能量，使行驶里程降低，长时间驻坡电机会发生堵转。电动汽车驻坡时需要驾驶员采取机械制动的方式，但由于驾驶员从松开刹车到踩下油门电动机产生动力输出使汽车前进需要一定的时间，在这一段时间电动汽车极易发生溜坡现象。现有技术中，纯电动汽车防溜坡通常借助倾角传感器来检测坡度倾角，这样会增加硬件的成本。因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法及系统，能够避免长时间进入防溜坡模式从而损坏电机。
本发明采用的技术方案是：一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，车辆行驶时实时检测车辆参数，根据车辆参数判断车辆是否进入防溜坡模式，若进入防溜坡模式，则检测相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔t；
若时间间隔t小于第一设定时间t0，则进入防溜坡模式的次数n 累加一次，然后判断进入防溜坡模式的次数n是否达到设定次数N；若时间间隔t大于等于第一设定时间t0，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
若达到设定次数，则提示故障报警，控制车辆进入待机模式；若未达到设定次数，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式。所述设定次数为3-5次，优选为3次或4次。
进一步地，当同时满足以下条件时，确认进入防溜坡模式：
a、刹车信号为0；b、电机转速大于|±10|rpm；c、车速方向与档位方向不一致。
进一步地，所述相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔是指对上一次退出防溜坡模式的时刻与当前进入防溜坡模式的时刻之间间隔的时间。
进一步地，时间间隔大于等于第一设定时间，先将进入防溜坡模式的次数清零，再控制电机转矩累加。
进一步地，所述转矩累加是指在当前转矩基础上增加设定转矩，设定转矩根据当前的速度查表得出。
进一步地，当检测到车速大于等于零或车速方向与档位方向一致时，判断不溜坡，否则判断溜坡。
更进一步地，车辆不溜坡后，等待第二设定时间t2后再次判断是否进入防溜坡模式，所述第二设定时间为3-5s，优选为3s或4s。
一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统，包括
整车控制模块，用于实时获取车辆参数；
电机控制器，用于根据车辆参数判断车辆是否进入防溜坡模式，若进入防溜坡模式，则检测相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔；
若时间间隔小于第一设定时间，则进入防溜坡模式的次数累加一次，然后判断进入防溜坡模式的次数是否达到设定次数；若时间间隔大于等于第一设定时间，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
若达到设定次数，则提示故障报警，控制车辆进入待机模式；若未达到设定次数，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式。
进一步地，当同时满足以下条件时，确认进入防溜坡模式：
a、刹车信号为0；b、电机转速大于|±10|rpm；c、车速方向与档位方向不一致。
更进一步地，当检测到车速大于等于零或车速方向与档位方向一致时，判断不溜坡，否则判断溜坡。
本发明的有益效果为：
本发明在车辆进入防溜坡模式时，通过增加转矩使车辆退出溜坡，这样使得防溜坡模式和正常运行模式都是转矩模式，不存在模式切换而带来的不必要的问题；进入防溜坡模式后，根据当前的速度进行查表，计算出转矩累加的步长，查表内容根据实车测试标定得出数据，通过此步长得到转矩的给定大小，避免整车系统误进入防溜坡引起系统的抖动；如果系统进入防溜坡模式，先确定相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔小于第一设定时间时，才进行进入防溜坡模式次数累计，当累计超过三次后防溜车系统报防溜坡故障而不再运行，进入待机模式关闭掉所有PWM，防止了长时间进入防溜坡模式从而损坏电机；当累计次数小于三次时，不管油门开度是多少，开始增加转矩指令值直至车速大于等于零或者车速方向与档位方向一致，不再溜坡后认为达标，防溜坡达标后进入防溜坡计时阶段，计时到第二设定时间后再次进行模式判断，未达到设定时间则停留在防溜坡模式，该第一设定时间是为驾驶员预留操作车辆的时间。
附图说明
图1为本发明控制系统的原理框图。
图2为本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1所示，本发明提供一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统，包括
整车控制模块VCU，用于实时获取车辆参数，具体是通过整车 CAN通讯网络获取到整车当前的档位信号、速度大小和方向、油门开度等参数，将这些参数发送给电机控制器。
电机控制器，用于根据当前的档位信号和刹车信号、速度大小和方向判断整车是否处于防溜坡模式，如果不处于防溜坡模式，则是正常的车辆控制，判断系统是否满足转矩模式和待机模式条件，如果系统处于待机模式，关掉所有控制器；如果系统进入转矩模式，按照油门开度正常给转矩指令，控制车辆行驶；如果系统进入防溜坡模式，先确定相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔小于第一设定时间时，才进行进入防溜坡模式次数累计，当时间间隔大于等于第一设定时间时，直接增加转矩指令；当累计超过三次后防溜车系统报防溜坡故障而不再运行，进入待机模式关闭掉所有PWM，防止了长时间进入防溜坡模式从而损坏电机；当累计次数小于三次时，不管油门开度是多少，开始增加转矩指令值直至车速大于等于零或者车速方向与档位方向一致，不再溜坡后认为达标，防溜坡达标后开始进行处于防溜坡时间t1 计时，保持此时的转矩不变，t1计时到第二设定时间t2后再次进行模式判断，未达到设定时间则停留在防溜坡模式(即维持对应的转矩下的车辆控制)，该第一设定时间是为驾驶员预留操作车辆的时间。
基于上述的电动汽车防溜坡控制系统，本发明还提供一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤1，车辆行驶时通过整车控制器VCU实时检测车辆参数发送给电机控制器，车辆参数包括档位信号、刹车信号、速度大小和方向及油门开度。
步骤2，电机控制器根据接收的档位信号、刹车信号、速度大小和方向判断是否进入防溜车模式，当刹车信号为0、车速大于|±10|rpm 且车速方向与档位方向不一致时判断进入防溜坡模式，此时为当前进入防溜坡模式的时刻；当车速为零或者车速方向与档位方向一致时执行系统处于待机模式，关掉所有PWM，关掉PWM是为了让控制器减少不必要能量损耗；其他条件则进入转矩模式，按照油门开度正常给转矩指令，控制车辆运行，并重新监控溜坡状态。
步骤3，当判断结果为进入防溜坡模式时，则检测相临两次进入防溜坡模式的时间间隔t，该时间间隔是指对上一次退出防溜坡模式的时刻与当前进入防溜坡模式的时刻之间间隔的时间，若时间间隔在第一设定时间t0范围内，则将进入防溜坡模式的次数累加一次，并判断进入防溜坡模式次数累计，当累计达到三次后系统报告故障并锁定为待机模式，提醒司机踩刹车或者油门，进入待机模式关闭掉所有 PWM，防止了长时间进入防溜坡模式从而损坏电机；当累计次数小于三次时，进行转矩给定累加一次，然后进一步判断车辆是否溜坡，如果结论是溜坡，则继续在当前转矩基础上进行转矩给定累加，一个函数中断周期累加一次，累加的转矩数值通过转速查表得出，直至车速大于等于零或者车速方向与档位方向一致时确定车辆不再溜坡，转矩也不再累加，维持该转矩第二设定时间t2后，退出防溜坡模式，重新检测是否进入防溜坡模式，所述第二设定时间为3-5s，优选为3s或 4s；以当前达到第二设定时间的时刻作为下一次判断时间间隔中的上一次退出防溜坡模式的时刻。
步骤4，若间隔时间超出第一设定时间t0，则将进入防溜坡模式的次数清零，不进行次数累加，能够避开因路况导致的溜坡，再进行转矩给定累加一次，然后进一步判断车辆是否溜坡，如果结论是溜坡，则继续在当前转矩基础上进行转矩给定累加，一个函数中断周期累加一次，累加的转矩数值通过转速查表得出，直至车速大于等于零或者车速方向与档位方向一致时确定车辆不再溜坡，转矩也不再累加，维持该转矩第二设定时间后，退出防溜坡模式，重新检测是否进入防溜坡模式。间隔时间超出第一设定时间t0后进入防溜坡模式的次数不累加，能够避开因路况导致的溜坡。在本实施例中，本发明的力矩增大方法如下：一旦进入防溜坡模式，通过当前的速度查表计算出转矩累加的步长，通过此步长可以得到转矩的给定大小。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：
车辆行驶时实时检测车辆参数，根据车辆参数判断车辆是否进入防溜坡模式，若进入防溜坡模式，则检测相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔；
若时间间隔小于第一设定时间，则进入防溜坡模式的次数累加一次，然后判断进入防溜坡模式的次数是否达到设定次数；若时间间隔大于等于第一设定时间，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
若达到设定次数，则提示故障报警，控制车辆进入待机模式；若未达到设定次数，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
所述相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔是指上一次退出防溜坡模式的时刻与当前进入防溜坡模式的时刻之间间隔的时间；
时间间隔大于等于第一设定时间，先将进入防溜坡模式的次数清零，再控制电机转矩累加。
2.根据权利要求1所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：当同时满足以下条件时，判断进入防溜坡模式：
a、刹车信号为0；b、电机转速大于|±10|rpm；c、车速方向与档位方向不一致。
3.根据权利要求1所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：所述转矩累加是指在当前转矩基础上增加设定转矩。
4.根据权利要求1所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：当检测到车速大于等于零或车速方向与档位方向一致时，判断不溜坡，否则判断溜坡。
5.根据权利要求1所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：车辆不溜坡后，等待第二设定时间后再次判断是否进入防溜坡模式。
6.一种基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统，其特征在于：包括
整车控制模块，用于实时获取车辆参数；
电机控制器，用于根据车辆参数判断车辆是否进入防溜坡模式，若进入防溜坡模式，则检测相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔；
若时间间隔小于第一设定时间，则进入防溜坡模式的次数累加一次，然后判断进入防溜坡模式的次数是否达到设定次数；若时间间隔大于等于第一设定时间，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
若达到设定次数，则提示故障报警，控制车辆进入待机模式；若未达到设定次数，则控制电机转矩累加直至车辆不溜坡后，再次判断是否进入防溜坡模式；
所述相邻两次进入防溜坡模式的时间间隔是指上一次退出防溜坡模式的时刻与当前进入防溜坡模式的时刻之间间隔的时间；
时间间隔大于等于第一设定时间，先将进入防溜坡模式的次数清零，再控制电机转矩累加。
7.根据权利要求6所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制系统，其特征在于：当同时满足以下条件时，确认进入防溜坡模式：
a、刹车信号为0；b、电机转速大于|±10|rpm；c、车速方向与档位方向不一致。
8.根据权利要求6所述的基于电机控制器的电动汽车防溜坡控制方法，其特征在于：当检测到车速大于等于零或车速方向与档位方向一致时，判断不溜坡，否则判断溜坡。
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