[发明专利]一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法和控制方法及其系统

说明书

本发明涉及纯电动汽车控制技术领域，特别是一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法和控制方法及其系统。该估算方法通过获取路面坡度信息和车辆状态信息，并通过对比当前车速和设定车速确定车辆需要优先满足爬坡性能还是加速性能，再结合当前车辆状态、路面坡度和动力性需求输出相应的实际输出驱动扭矩，根据实时的路况信息和车辆状态输出优化的驱动扭矩，从而减少了车辆的能耗和动力过剩，同时，满足了车辆的动力性需求，该控制方法根据路面坡度控制车辆采取后两轮的扭矩输出或四轮的扭矩输出，降低单电机输出的压力，避免了电机长时间过载运行，提高了车辆的平顺性和乘车舒适性，解决了爬坡过程中无法兼顾车辆经济性、舒适性和动力性需求的问题。

技术领域

本发明涉及纯电动汽车控制技术领域，特别是一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法和控制方法及其系统。

背景技术

在环境污染和能源短缺的社会现状下，新能源车辆尤其是纯电动汽车有着广阔的发展前景，而其中新能源车辆的能量消耗率是产品竞争力的重要体现；特别针对运行在山区工况的新能源车辆，由于需要频繁爬坡，电耗较正常路面工况略高，因此寻求降低能耗的方法尤为重要。

现有纯电动车辆在动力匹配时需要同时兼顾车辆的爬坡能力、加速能力、最高车速等，因此选配的电机或发动机的最大扭矩一般较高，由于纯电动车辆在山区线路运营时，坡路较多，为了满足爬坡性能，需要低速时电机输出较大功率。而目前纯电动车辆在控制扭矩输出时，满油门对应的输出力矩并没有参考路面的实际坡度，多以最大设计爬坡度为标准计算所需扭矩，这样就会造成在坡度较小路面或者平路上行驶时，动力性过剩，增加了整车能耗，且乘客乘坐舒适性较差。为了解决整车能耗的问题，对于需要跑山区工况的车辆一般是添加L档：L档控制扭矩输出要大于正常运行的D档扭矩输出，主要用来满足车辆低速爬坡需求，这种方式需要司机在行驶过程中来回切换档位，增加了司机的劳动强度，而且档位切换时会造成车辆行驶不平顺问题。因此，需要找到既能减少整车能耗，提升车辆经济行；又能降低换挡带来的车辆行驶不平顺，从而提高乘坐的舒适性；还能够理解驾驶员意图，满足驾驶员在爬坡过程中对车辆动力的实际要求的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法和控制方法及其系统，用以解决爬坡过程中无法兼顾车辆经济性、舒适性和动力性需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

方案一：一种纯电动车辆爬坡扭矩估算方法，流程如下：

获取路面坡度信息和车辆状态信息,计算车辆行驶驱动力矩，所述车辆状态信息包括车辆当前车速、车辆当前加速度和车辆当前质量；

判断车辆当前车速是否大于设定车速；

若车辆当前车速大于设定车速，则以目标加速度为指标计算得到第一输出驱动扭矩；若车辆当前车速小于设定车速，则以目标爬坡度为指标计算得到第二输出驱动扭矩；

比对车辆行驶驱动力矩与第一输出扭矩或第二输出扭矩，得到最大值即为实际输出驱动扭矩。

本方案一的有益效果是，本方案一通过对比当前车速和设定车速确定车辆需要优先满足爬坡性能还是加速性能，并通过当前车辆状态、路面坡度和动力性需求输出相应的实际输出驱动扭矩，从而减少了车辆的能耗和动力过剩，满足了车辆的动力性需求，提高了车辆的平顺性和乘车舒适性，解决了爬坡过程中无法兼顾车辆经济性、舒适性和动力性需求的问题。

方案二：在方案一的基础上，所述目标加速度为车辆加速度的最大值。

方案三：在方案一或方案二的基础上，所述目标爬坡度为车辆爬坡度的最大值。

方案四：在方案一的基础上，所述车辆行驶驱动力矩的计算公式如下：