[发明专利]电动汽车爬坡状态下电机输出转矩控制系统及控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电动汽车的电机输出转矩控制系统及控制方法，尤其涉及电动汽车在爬坡状态下的电机输出转矩控制系统及控制方法，从而使电动汽车以安全速度爬坡。

【背景技术】

传统的燃油汽车采用发动机作为动力输出源，为了保证发动机不熄火，发动机运转的速度必须在一个怠速值以上。当处于上坡状况时，即使驾驶员不踩油门，发动机也会因为要运行在怠速以上而有一个向前的力矩，保证车辆不会倒退下滑。而电动汽车多是采用电机作为动力输出源，由CPU根据公式T＝T2*Gain，计算出电机输出转矩，并控制电机以该转矩带动车轮，使汽车达到所要求的速度，其中T为电机输出转矩，T2为当前车速下电机输出的最大转矩，Gain为油门深度，Gain的取值范围为0～1，油门踩压越深，Gain越大。所以电机不需要怠速来保证汽车运行，所以一般情况下，当驾驶员不踩油门时，电机是没有力矩输出的。但是当电动汽车在一个斜坡上时，如果驾驶员松开油门，由于电机无力矩输出，车辆倒退下滑可能会产生严重后果，所以希望能够抑制车辆在上坡过程中不希望发生的倒退下滑。

【发明内容】

本发明的主要目的是为了解决上述问题，提出一种电动汽车爬坡状态下电机输出转矩控制系统及控制方法，使电动汽车在爬坡时根据当时的车况控制电机输出转矩，抑制车辆在上坡过程中出现不希望发生的倒退下滑，从而增强车辆驾驶的安全性和舒适性。

为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车爬坡状态下电机输出转矩控制方法，包括以下步骤：

A1、当电动汽车在爬坡状态时，倾斜角度传感器检测车辆的倾斜角度，速度传感器检测车辆前行的当前速度，油门深度传感器检测油门被踩压深度所对应的油门深度Gain；

B1、根据车辆的倾斜角度、当前速度和整车的重量计算出抑制车辆在此倾斜角度下倒退下滑所需的最小转矩T1；

C1、计算当前速度下电机输出的最大转矩T2；

D1、根据最小转矩T1、电机输出的最大转矩T₂和油门深度Gain确定出控制电机输出转矩的转矩控制信号，使电机输出转矩大于抑制车辆倒退下滑的最小转矩T1。

在所述步骤D1中根据公式T＝T1+(T2-T1)Gain计算电机输出转矩，其中T为电机输出转矩。

一种实施例中，所述步骤B1中的最小转矩T1为整车重量在当前速度和倾斜角度下在汽车倒退方向上的等效转矩。

另一种实施例中，所述步骤B1包括以下步骤：将车辆前行的当前速度V与设定的速度阈值V0进行比较，当V＞V0时，T1＝0；当V＜0时，T1为整车重量在汽车倒退方向上的产生的转矩；当0≤T1≤V0时，T1＝(1-(V-V0)/V0)*T0，其中，T0为整车重量在汽车倒退方向上的产生的转矩。

在步骤A1中，判断电动汽车处于爬坡状态包括以下步骤：接收倾斜角度传感器输出的角度信号，对角度信号进行平滑处理，根据处理后的角度信号判断车辆是否处于爬坡状态。

在步骤C1之后、步骤D1之前还包括档位判断步骤：接收档位传感器的输出信号，判断当前档位是否位于前进档或空档，如果是则执行步骤D1。

为实现上述目的，本发明还提供一种电动汽车爬坡状态下电机输出转矩控制系统，包括：倾斜角度传感器，用于检测车辆的倾斜角度；速度传感器，用于检测车辆前行的当前速度；油门深度传感器，用于检测油门被踩压深度所对应的油门深度Gain；电机控制ECU，接收倾斜角度传感器、速度传感器和油门深度传感器的输出，用于根据车辆的倾斜角度、当前速度和整车的重量计算出抑制车辆在此倾斜角度下倒退下滑所需的最小转矩T1和计算当前速度下电机输出的最大转矩T2，根据最小转矩T1、电机输出的最大转矩T₂和油门深度Gain确定出控制电机输出转矩的转矩控制信号，使电机输出转矩大于抑制车辆倒退下滑的最小转矩T1。

所述电机控制ECU中包括比较单元，所述比较单元用于将车辆前行的当前速度V与设定的速度阈值V0进行比较，当V＞V0时，T1＝0；当V＜0时，T1为整车重量在汽车倒退方向上的产生的转矩；当0≤T1≤V0时，T1＝(1-(V-V0)/V0)*T0，其中，T0为整车重量在汽车倒退方向上的产生的转矩。

还包括档位检测单元，所述档位检测单元接收档位传感器的输出信号，用于在当前档位位于前进档或空档时输出用于控制电机控制ECU开始计算的控制信号。