專利名稱：電動汽車的扭矩控制方法
技術領域：
本發明涉及ー種扭矩控制方式，尤其涉及一種用于電動汽車的扭矩控制方法。
背景技術：
能源危機和環境惡化已成為制約全球發展的重要因素，研究節能、環保的汽車是緩解能源壓力、降低環境污染的有效手段之一。與傳統內燃機車或混合動カ車相比，電動車采用純電カ驅動，能達到減少排放，降低能耗的目的。與傳統汽車相比，純電動車是靠電動機驅動實現車輛的前進和倒退，電動機不僅可以提供動力，還能參與車輛制動并回收制動能量。純電動車的能量主要存儲在電池中，且可外接充電。由于純電動車的動カ系統多由電動機直接通過變速箱將能量傳遞到車輪，因而對電動機輸出扭矩的控制直接影響整車的駕駛。
發明內容
本發明的目的是提供ー種電動汽車的扭矩控制方法，在體現駕駛者意圖的前提下精確控制電動機的輸出扭矩，保證電動車的行駛安全。本發明提供了一種電動汽車的扭矩控制方法，其包括
a、計算踏板位置綜合修正系數C1；
b、根據步驟a中得到的踏板位置綜合修正系數C1，計算修正后的踏板位置P1；
C、根據步驟b中得到的修正后的踏板位置P1，計算電機目標相對扭矩T1 ；
d、根據步驟c中得到的電機目標相對扭矩T1，計算電池請求電流I1；
e、根據步驟d中得到的電池請求電流I1，計算目標電流差I2；
f、根據步驟e中得到的目標電流差I2，計算電機內部凈扭矩T2；
g、根據步驟f中得到的電機內部凈扭矩T2,計算電機內部目標扭矩T3；
h、根據步驟g中得到的電機內部目標扭矩T3,計算電機實際扭矩T4；
i、根據步驟h中得到的電機實際扭矩T4控制電動汽車的驅動電機。在電動汽車的扭矩控制方法的再一種示意性的實施方式中，步驟a中踏板位置綜合修正系數C1的計算公式為X1=C11 XC12XC13XC14XC15XC16，其中Cn是踏板模式修正系數，C12是前進擋位修正系數，C13是電機轉速修正系數，C14是踏板位置修正系數，C15是駕駛模式修正系數，C16是車速修正系數，上述參數需要在車輛標定過程中確定最終的數值；其中踏板模式修正系數C11在電動汽車處于加速模式時可設為0. 8，處于減速模式時可設為
0.5 ;前進擋位修正系數C12的取值可設為I ;電機轉速修正系數C13的取值可設為0. 5 ;踏板位置修正系數C14的取值為I ;駕駛模式修正系數C15在運動模式時可設為1，前進檔，低速檔或倒車檔時可設為0. 5 ;車速修正系數C16的取值可設為I。在電動汽車的扭矩控制方法的另ー種示意性的實施方式中，步驟h中得到的當前循環的電機實際扭矩T4還輸入到步驟c中，用以計算下一個循環的電機目標相對扭矩T1。
在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟c中電機目標相對扭矩T1的計算公式為J1=P1XC21XC22X (T4，/T42，)，其中，C21是初始目標相對扭矩系數，C22是電機目標相對扭矩系數，其中C21和C22是標定參數，車輛精確標定后才能確定最終的數值，T/是前一次循環計算得出的電機實際扭矩，且所述電動汽車的扭矩控制方法每10毫秒計算一次所述電機實際扭矩，T42’是前一次循環控制輸出電機實際扭矩后，所述電動汽車的電機驅動控制単元所檢測到驅動電機的電機當前扭矩，且所述電動汽車的扭矩控制方法每10毫秒檢測一次所述電機當前扭矩。在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，初始目標相對扭矩系數C21的取值可設為I ;且電機目標相對扭矩系數C22的取值可設為
轉速正常模式C22值超載模式C22值
1000 轉 / 分80%100%
2000 轉 / 分80%100%
3000 轉 / 分80%100%
4000 轉 / 分70%90%
5000 轉 / 分60%80%
6000 轉 / 分50%60%
7000 轉 / 分40%50%
8000 轉 / 分35%40%
9000 轉 / 分30%40%
10000 轉 / 分30%40%o在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟d中電池請求電流Il的計算公式為=I1=N5+ (C5XVXiN5=T1XTmXS /k，其中，N5是電機請求功率，単位為KW，V是由電動汽車的控制系統直接測量得到的總線電壓，単位為伏，Tm是電機最大扭矩，即電機在試驗臺上測得的最大扭矩，単位Nm，S是電機當前轉速，單位轉/分，k為換算系數，為9550，C5是壓降系數，且C5的值與電機目標相對扭矩T1相比可具有如下某種對應關系
T1 值 20%40%60%80%100%
C5 值 5%10%15%20%20%o在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟e中目標電流差 I2的計算公式為12= I I6-I1 I /I1，其中I6是電池目標電流，且I6是電池最大限制電流和電池請求電流I1之中的較小者，電池最大限制電流為電池出廠的標定值。在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟f■中電機內部凈扭矩T2的計算公式為=T2=T1X (I — 12)。在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟g中電機內部目標扭矩T3的計算公式為T3=T2+T8，且T8=RAMPXC8，其中，T8是踏板快踩修正扭矩，
CS是踏板快踩修正系數，它可以取值為1，RAMP為乘子，其初始值為1，且每經過0. I秒，RAMP按照公式RAMPn=RAMPn-I XCOF迭代運算一次，其中COF為濾波系數，且COF的取值可如下
電機轉速(轉/分)2000 4000 6000 8000 10000COF0.80. 70.60. 5
0. 4。在電動汽車的扭矩控制方法的又一種示意性的實施方式中，步驟h中電機實際扭矩T4的計算公式為T4=MIN (T91, T92, T93, T94, T95),其中T91由電機內部目標扭矩電機扭矩T3計算得出；T92是低電量限制扭矩，且T92的取值可為
電池剩余電量10%20%30%40%
扭矩值20%30%50%100%
T93是電池高低溫限制扭矩，且T93的取值可以設為 電池溫度-30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C
電池高低溫限制扭矩T93 80%100% 100% 100% 80% ；
T94是電機限制扭矩，且T94=MIN (T61,(其他故障限扭T66)),式中，T61是電機溫度扭矩，它的取值為
電機冷卻液溫度 _30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 電機溫度限扭 T6I 80%100% 100% 100% 80% ；
其他故障限值扭矩T66是電機系統故障而限值的扭矩值；
T95是踏板故障限制扭矩，取值為10%。使用電動汽車的扭矩控制方法，在體現駕駛者意圖的前提下能夠精確控制電動機的輸出扭矩，保證電動車的行駛安全。
以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。圖I是電動汽車的扭矩控制方法一種示意性實施方式的控制流程示意圖。圖2是電動汽車的扭矩控制方法一種示意性實施方式中電機扭矩的計算流程示意圖。標識說明
C1踏板位置綜合修正系數 C11踏板模式修正系數 C12前進擋位修正系數 C13電機轉速修正系數 C14踏板位置修正系數 C15駕駛模式修正系數 C16車速修正模式 C21初始目標相對扭矩系數 C22電機目標相對扭矩系數
C5壓降系數
C8踏板快踩修正系數
P1修正后的踏板位置 P11踏板位置
N5電機請求功率T1電機目標相對扭矩
T2電機內部凈扭矩
T3電機內部目標扭矩
T4電機實際扭矩
T8踏板快踩修正扭矩
Tm是電機最大扭矩 T91電機扭矩 T92低電量限制扭矩 T93電池高低溫限制扭矩 T94 電機限制扭矩
T95踏板故障限制扭矩
11電池請求電流
12計算目標電流差 I6電池目標電流
V總線電壓。下文將以明確易懂的方式，結合
優選實施例，對電動汽車的扭矩控制方法的上述特性、技術特征、優點及其實現方式予以進ー步說明。
具體實施例方式為了對發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
，在各圖中相同的標號表不相同的部分。圖I是電動汽車的扭矩控制方法一種示意性實施方式的控制流程示意圖。如圖所示，電動汽車的扭矩控制流程開始于步驟S10，在步驟SlO中電動汽車的整車控制器(以下簡稱VCU)計算踏板位置綜合修正系數C1，并將踏板位置綜合修正系數C1輸入步驟S20。步驟S20中，根據步驟SlO得到的踏板位置綜合修正系數C1, VCU計算修正后的踏板位置P1,并將計算結果輸出到步驟S30。步驟S30中，根據步驟S20得到的修正后的踏板位置PpVCU計算電機目標相對扭矩T1，并將計算結果輸出到步驟S40。步驟S40中，根據步驟S30得到的電機目標相對扭矩T1，VCU計算電池請求電流I1，并將計算結果輸出到步驟S50。步驟S50中，根據步驟S40得到的電池請求電流I1，VCU計算目標電流差I2，并將計算結果輸出到步驟S60。步驟S60中，根據步驟S50得到的目標電流差12，V⑶計算電機內部凈扭矩T2,并將計算結果輸出到步驟S70。步驟S70中，根據步驟S60得到的電機內部凈扭矩T2，VCU計算電機內部目標扭矩T3,并將計算結果輸出到步驟S80。步驟S80中，根據步驟S70得到的電機內部目標扭矩T3，VCU計算電機實際扭矩T4,并將計算結果信號傳輸至電機驅動控制単元。在步驟S90，電機驅動控制単元根據電機實際扭矩T4控制驅動電機，隨后控制流程結束。在電動汽車的扭矩控制方法ー種具體實施方式
中，踏板位置綜合修正系數C1的計算公式為
C1=C11XC12XC13XC14XC15XC16,
其中=C11是踏板模式修正系數，C12是前進擋位修正系數，C13是電機轉速修正系數，C14是踏板位置修正系數，C15是駕駛模式修正系數，C16是車速修正系數。
例如，在一種控制方法中，踏板模式修正系數C11是ー個ニ維表格
權利要求
1.電動汽車的扭矩控制方法，其包括 a、計算踏板位置綜合修正系數C1；b、根據步驟a中得到的所述踏板位置綜合修正系數C1，計算修正后的踏板位置P1； C、根據步驟b中得到的所述修正后的踏板位置P1，計算電機目標相對扭矩T1 ； d、根據步驟c中得到的所述電機目標相對扭矩T1，計算電池請求電流I1； e、根據步驟d中得到的所述電池請求電流I1，計算目標電流差I2； f、根據步驟e中得到的所述目標電流差I2，計算電機內部凈扭矩T2； g、根據步驟f中得到的所述電機內部凈扭矩T2,計算電機內部目標扭矩T3； h、根據步驟g中得到的所述電機內部目標扭矩T3,計算電機實際扭矩T4； i、根據步驟h中得到的所述電機實際扭矩T4控制所述電動汽車的驅動電機。
2.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟a中所述踏板位置綜合修正系數C1的計算公式為C1=C11XC12XC13XC14XC15XC16, 其中=C11是踏板模式修正系數，C12是前進擋位修正系數，C13是電機轉速修正系數，C14是踏板位置修正系數，C15是駕駛模式修正系數，C16是車速修正系數， 所述踏板模式修正系數C11在電動汽車處于加速模式時可以設定為0. 8，處于減速模式時為0.5 ; 所述前進擋位修正系數C12的取值可以設為I ; 所述電機轉速修正系數C13的值可以設為 電機轉速修正系數電機轉速，単位為轉/分 90%1000 80% 2000 75%3000 70%400065%5000 60% 6000 55%7000 50%8000 50%9000 50%10000 所述踏板位置修正系數C14的取值可以設為I ; 所述駕駛模式修正系數C15在運動模式時可以設為1，前進檔，低速檔或倒車檔時可以設為0. 5 ;和 所述車速修正系數C16的可以取值為I。
3.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟h中得到的當前循環的所述電機實際扭矩T4還輸入到所述步驟c中，用以計算下一個循環的電機目標相對扭矩1\。
4.如權利要求3所述的控制方法，其中所述步驟c中所述電機目標相對扭矩T1的計算公式為 T1=P1XC21XC22X (T/ /T42’)，其中，C21是初始目標相對扭矩系數， C22是電機目標相對扭矩系數， T4,是前一次循環計算得出的電機實際扭矩，且所述電動汽車的扭矩控制方法每10毫秒計算一次所述電機實際扭矩， T42’是前一次循環控制輸出電機實際扭矩后，所述電動汽車的電機驅動控制単元所檢測到驅動電機的電機當前扭矩，且所述電動汽車的扭矩控制方法每10毫秒檢測一次所述電機當前扭矩。
5.如權利要求4所述的控制方法，其中，初始目標相對扭矩系數C21的取值為可設為1，且電機目標相對扭矩系數C22的取值可以為 轉速正常模式C22值超載模式C22值 1000 轉 / 分80%100% 2000 轉 / 分80%100% 3000 轉 / 分80%100% 4000 轉 / 分70%90% 5000 轉 / 分60%80% 6000 轉 / 分50%60% 7000 轉 / 分40%50% 8000 轉 / 分35%40% 9000 轉 / 分30%40% 10000 轉 / 分30%40%o
6.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟d中所述電池請求電流I1的計算公式為 I1=N5+ (C5XVXiN5=T1XTniXS /k，其中， N5是電機請求功率，單位為KW， V是由所述電動汽車的控制系統直接測量得到的總線電壓，単位為伏， Tm是電機最大扭矩，即電機在試驗臺上測得的最大扭矩，單位NXm， S是電機當前轉速，單位轉/分， k為換算系數，為9550， C5是壓降系數，且C5的值與所述電機目標相對扭矩T1相比可以具有如下對應關系 T1 值 20% 40% 60% 80% 100% C5 值 5% 10% 15% 20% 20%o
7.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟e中所述目標電流差I2的計算公式為I2= I I6 — Ii I /エ1， 其中I6是電池目標電流，且I6是電池最大限制電流和電池請求電流I1之中的較小者，所述電池最大限制電流為電池出廠的標定值。
8.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟f中所述電機內部凈扭矩T2的計算公式為T2=T1 X (I — 12)。
9.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟g中所述電機內部目標扭矩T3的計算公式為 T3=T2+T8，且 T8=RAMPXC8，其中， T8是踏板快踩修正扭矩， C8是踏板快踩修正系數可以設為1， RAMP為乘子，且其初始值可設為為1，且每經過0. I秒，RAMP按如下公式 RAMPn=RAMPn^1 X COF 迭代運算一次，其中COF為濾波系數，且COF的取值可如下 電機轉速，單位為轉/分 2000 4000 6000 8000 10000 COF0.8 0. 7 0.6 0. 5 0.4。
10.如權利要求I所述的控制方法，其中所述步驟h中所述電機實際扭矩T4的計算公式為T4=MIN (T91，T92, T93, T94, T95),其中 T91由電機內部目標扭矩電機扭矩T3計算得出； T92是低電量限制扭矩，且T92的取值可如下 電池剩余電量 10% 20% 30% 40% 扭矩值20% 30% 50% 100% T93是電池高低溫限制扭矩，且T93的取值表格為 電池溫度-30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 電池高低溫限制扭矩T93 80% 100% 100% 100% 80% ； T94是電機限制扭矩，且T94=MIN (T61,(其他故障限扭T66)), 式中，T61是電機溫度限扭，它的取值可設為 電機冷卻液溫度 _30°C -IO0C IO0C 30 0C 50 0C 電機溫度限扭 T6I 80% 100% 100% 100% 80% ； 其他故障限值扭矩T66是由于電機系統故障而限值的扭矩值； T95是踏板故障限制扭矩，可以取值為10%。
全文摘要
本發明提供了一種電動汽車的扭矩控制方法，其包括計算踏板位置綜合修正系數C1；根據踏板位置綜合修正系數C1，計算修正后的踏板位置P1；根據修正后的踏板位置P1，計算電機目標相對扭矩T1；根據電機目標相對扭矩T1，計算電池請求電流I1；根據電池請求電流I1，計算目標電流差I2；根據目標電流差I2，計算電機內部凈扭矩T2；根據電機內部凈扭矩T2，計算電機內部目標扭矩T3；根據電機內部目標扭矩T3，計算電機實際扭矩T4；根據電機實際扭矩T4控制電動汽車的驅動電機。使用電動汽車扭矩控制方法，在體現駕駛者意圖的前提下精確控制電動機的輸出扭矩，保證電動車的行駛安全。
文檔編號B60L15/20GK102756667SQ20111010492
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者于樹懷, 王鵬 申請人:長春易控汽車電子有限公司