一种电动车辆限速防抖控制系统及其控制方法转让专利
申请号 : CN202110237519.1
文献号 : CN112977086B
文献日 : 2022-06-24
发明人 : 郝庆军 , 张亚新 , 温延兵 , 王琳 , 陆中华 , 曹铮
申请人 : 凯博易控车辆科技(苏州)股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电动车辆限速防抖控制系统的控制方法，所述控制系统包括：限速模块、扭矩决策模块、扭矩梯度管理模块；
所述限速模块包括第一信息采集单元和第一处理模块，所述第一信息采集单元采集车辆运行方向、车门状态、电池故障等级、当前车速信息并发送给所述第一处理模块，所述第一处理模块计算并输出车辆限制最高车速、限扭矩系数、扭矩稳定指令；
所述扭矩决策模块包括第二信息采集单元和第二处理模块，所述第二信息采集单元采集车辆运行模式、车辆运行方向和VCU上层分配扭矩并发送给所述第二处理模块，所述第二处理模块还接收所述限速模块输出的车辆最高限速值、限扭矩系数、扭矩稳定指令并发送给所述第二处理模块，所述第二处理模块计算并输出电机控制系统的决策扭矩；
所述扭矩梯度管理模块包括第三信息采集单元和第三处理模块，所述第三信息采集单元采集车辆运行方向、车辆限制最高车速及当前车速信息并发送给所述第三处理模块，所述第三信息采集单元还接收所述扭矩决策模块输出的决策扭矩并发送给所述第三处理模块，所述第三处理模块进行扭矩梯度管理，输出最终的电机目标扭矩；
其特征在于：所述第一处理模块的处理过程具体包括以下处理步骤：
1)当车辆运行方向为空档时，车辆限制最高车速为0km/h，扭矩稳定指令为0，限扭矩系数为0；
2)当车辆运行方向为倒挡时，首先判定车门是否打开；
2.1)若车门打开，则：车辆限制最高车速为门开限制最高车速Volim，扭矩稳定指令求取公式如下：式中，VstbCmd为扭矩稳定指令；
Volim为门开限制最高车速，km/h；
a为门开限制最高车速偏移量，km/h；
V为车辆实际车速，km/h；
限扭矩系数求取公式如下：
式中，VlimPrct为限扭矩系数，％；
Vo1为门开限制第一阶段降扭区最高车速，km/h，Vo1
ko1为门开限制第一阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，ko1>0；
Vo2为门开限制第二阶段降扭区最高车速，km/h，Vo2>Volim；
ko2为门开限制第二阶段降扭区最高车速对应的扭矩系数，％，ko2
Vo3为门开限制第三阶段降扭区最高车速，km/h，Vo3>Vo2；
2.2)若车门未打开，则车辆限制最高车速为倒档允许最高车速VRlim，扭矩稳定指令求取公式如下：式中，VstbCmd为扭矩稳定指令；
VRlim为倒档允许最高车速，km/h；
b为倒档允许最高车速偏移量，km/h；
V为车辆实际车速，km/h；
限扭矩系数求取公式如下：
式中，VlimPrct为限扭矩系数，％；
VR1为倒档限制第一阶段降扭区最高车速，km/h，VR1
kR1为倒档限制第一阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kR1>0；
VR2为倒档限制第二阶段降扭区最高车速，km/h，VR2>VRlim；
kR2为倒档限制第二阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kR2
VR3为倒档限制第三阶段降扭区最高车速，km/h，VR3>VR2；
3)当车辆运行方向为前进档时，首先判定车门是否打开，
3.1)若车门打开，则：车辆限制最高车速为Volim，扭矩稳定指令求取公式如式(1)所示，限扭矩系数求取公式如式(2)所示；
3.2)若车门未打开，则判定电池是否有警告以上故障；
3.2.1)若电池有故障，则：车辆限制最高车速为电池报故障允许最高车速VBatlim，扭矩稳定指令求取公式如下：式中，VstbCmd为扭矩稳定指令；
VBatlim为电池报故障允许最高车速，km/h；
c为电池报故障允许最高车速偏移量，km/h；
V为车辆实际车速，km/h；
限扭矩系数求取公式如下：
式中，VlimPrct为限扭矩系数，％；
VB1为电池故障限制第一阶段降扭区最高车速，km/h，VB1
kB1为电池故障限制第一阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kB1>0；
VB2为电池故障限制第二阶段降扭区最高车速，km/h，VB2>VBatlim；
kB2为电池故障限制第二阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kB2
VB3为电池故障限制第三阶段降扭区最高车速，km/h，VB3>VB2；
3.2.2)若电池无故障，则：车辆限制最高车速为前进档允许最高车速VDlim，扭矩稳定指令求取公式如下：式中，VstbCmd为扭矩稳定指令；
VDlim为前进挡允许最高车速，km/h；
c为前进档允许最高车速偏移量，km/h；
V为车辆实际车速，km/h；
限扭矩系数求取公式如下：
式中，VlimPrct为限扭矩系数，％；
VD1为前进档限制第一阶段降扭区最高车速，km/h，VD1
kD1为前进档限制第一阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kD1>0；
VD2为前进档限制第二阶段降扭区最高车速，km/h，VD2>VBatlim；
kD2为前进档限制第二阶段降扭区最高车速对应的限扭矩系数，％，kD2
VD3为前进档限制第三阶段降扭区最高车速，km/h，VD3>VD2。
2.根据权利要求1所述的一种控制方法，其特征在于：所述第二处理模块的处理过程具体包括以下处理步骤：
1)车辆运行模式为制动或滑行时，决策扭矩输出为VCU上层分配扭矩；
2)车辆为非制动和非滑行模式时，判断车辆运行方向；
2.1)若车辆运行方向为空挡，则决策扭矩输出为0；
2.2)若车辆运行方向为非空挡，判定扭矩稳定指令是否置1；
2.2.1)若扭矩稳定指令置1，则决策扭矩输出上一时刻输出扭矩；
2.2.2)若扭矩稳定指令置0时，判定车辆运行方向是否为前进档；
2.2.2.1)若为前进档方向，判定车辆是否超速且目标扭矩是否降为0，条件满足时决策扭矩输出为前进档对应的合适制动扭矩，否则，决策扭矩＝VCU上层分配扭矩*限扭矩系数；
2.2.2.2)若车辆运行方向为倒档方向，判定车辆是否超速且目标扭矩是否降为0，条件满足时决策扭矩输出为倒档对应的合适制动扭矩，否则，决策扭矩＝VCU上层分配扭矩*限扭系数。
3.根据权利要求1所述的一种控制方法，其特征在于：所述第三处理模块的处理过程具体包括以下处理步骤：
1)当车辆运行方向为空档时，车辆扭矩增降梯度为空挡扭矩梯度值Tstep_n；
2)当车辆运行方向为倒挡时，判定车速是否处于倒档限速区范围，若满足则扭矩增降梯度为倒档限速区扭矩梯度值Tstep_rl，若不满足，扭矩增降梯度为倒档正常扭矩梯度值Tstep_r；
3)当车辆运行方向为前进档时，判定车速是否处于前进档限速区范围；
3.1)若满足，则扭矩增降梯度为前进档限速区扭矩梯度值Tstep_dl，
3.2)若不满足，进一步判断如果决策扭矩为正向驱动扭矩，则扭矩增降梯度为前进档驱动扭矩梯度值Tstep_d；否则扭矩增降梯度为前进档制动扭矩梯度值Tstep_db；
扭矩梯度值取值原则为：Tstep_rl≤Tstep_dl≤Tstep_r≤Tstep_d≤Tstep_db≤Tstep_n≤Tstep_max，其中Tstep_max由电机扭矩最大变化速率决定；
电机目标扭矩Tmot计算公式如下：
Tmot＝max(min(TCmd，Tf+Tstep_x)，Tf‑Tstep_x) (9)式中，TCmd为扭矩决策模块输出的决策扭矩，Nm；
Tf为上一时刻输出的电机目标扭矩，Nm；
Tstep_x为x情况下扭矩梯度值，x＝n,rl,r,dl,d,db，Nm。