[发明专利]一种防止驱动轮打滑的扭矩控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动车及采用该电动制动系统的混合动力汽车控制领域，涉及一种电动车及插电式混合动力车的电动制动系统的诊断方法。

背景技术

全球石油资源的日益枯竭和全球环境污染的日趋严重是制约社会、经济发展的重要因素，而各种新能源汽车的兴起，无疑是缓解能源压力和降低环境污染的有效措施。

由于电动汽车是由驱动电机来驱动，而驱动电机自身有响应速度快，转动惯量相比与常规汽车发动机小很多的特点，所以一旦在低附着路面上发生打滑现象，相比于常规汽车更容易发生危险。比如会引起电机的超速故障和驱动轮的“烧轮胎”现象。为了避免出现这种危险情况，本发明采用了一种扭矩控制方法，当整车控制器检测到了驱动轮在打滑的情况下，将限制驱动电机扭矩，不但避免了危险工况的发生，而且增加驱动轮与路面的附着系数。

发明内容

本发明提供一种防止驱动轮打滑的扭矩控制方法，目的是为了对电动车的驱动轮打滑时进行监控，并在打滑时对扭矩进行控制，确保传动系统及整车的安全。

本发明中整车采用电机前置前驱的形式，为达到本发明目的，本方法采用了防抱死控制器（ABS）、电机控制器（IPU）和整车控制器（HCU）协调控制，其中ABS对四轮轮速进行采集，并将此轮速信息实时传送给整车控制器（HCU），HCU接受到ABS发送的四轮轮速信息，并依据整车的状况，从而判断出驱动轮是否在打滑，当HCU判断出驱动轮打滑时，会对扭矩进行处理，并将计算出的当前扭矩通过CAN发送给电机控制器(IPU),IPU控制驱动电机响应HCU的扭矩请求，从而减少打滑时对整车的影响。

其控制方法如下：

1、首先HCU对当前电动车驱动轮是否打滑进行判断，判断方法有两种，一种是基于逻辑条件的判断车辆满足打滑条件，一种是基于轮速差别率的判断车辆满足打滑条件，只有两个条件同时满足时，HCU才判断当前电动车的驱动轮是在打滑。

2、当检测到驱动轮发生打滑现象时，整车控制器HCU将做降扭矩处理，降扭矩的方法是根据当前轮速差别率查表得到与轮速差别率相对应的扭矩，其为所要降低的扭矩，其最大不应超过当前驾驶员请求的扭矩，同时也要保证扭矩切换的平滑性。

所要降低的扭矩根据当前轮速差别率的大小进行变化，当轮速差别率小时，所要降低的扭矩也要较小，当轮速差别率大时，所要降低的扭矩也要较大。

3、最后将当前驾驶员请求扭矩-所要降低的扭矩，得到最后的扭矩结果，通过CAN发送给电机控制器IPU,IPU控制驱动电机响应HCU的扭矩请求，从而减少打滑时对整车的影响。

其中，步骤2中的基于逻辑条件的判断车辆满足打滑条件，当检测到ABS没有失效情况下，打滑的判断方法为以下条件同时满足：

   a. 检测到驱动轮转速的平均值比非驱动轮转速的平均值大5km/h；

   b. 检测到整车挡位在Drive挡；

   c. 检测到整车没有影响安全的故障；

   d. 检测到ABS没有工作；

   e. 检测到ABS没有失效；

当检测到ABS失效指令时，ABS发送出的轮速信号不可信，此时则不能使用驱动轮转速信号判断是否有打滑现象。为了避免这种情况下，仍然有打滑现象的发生，采用以下条件的判断方法：

a. 检测到电机转速的变化率超过该速度条件下的最大值；

   b. 检测到整车挡位在Drive挡；

   c. 检测到整车没有影响安全的故障；

   d. 检测到ABS失效；   

其中

该转速条件下的最大电机变化率={（i*Tmax）/R-[A+B*V+C*V²]}*i/(2π*R*M)*μ

i： 电动车传动系传动比；

Tmax ：该转速条件下的最大扭矩；

R：轮胎半径；       

A+B*V+C*V²：该电动车的行驶阻力系数；其中A：传动摩擦阻力，B：滚动阻力系数，C：迎风阻力系数

M：整车质量；

μ：安全系数； 

另一种基于轮速差别率的判断车辆满足打滑条件的方法是：

首先在满足基于逻辑条件的情况下，此时才可以计算当前车辆的轮速差别率，以避免车速过低导致的数据溢出问题，并且因为不是任何时间都在计算轮速差别率，所以可以减少控制器的计算量。计算轮速差别率的方法为：（两驱动车轮的最大值-非驱动车轮的平均值）/（两驱动车轮的最大值）*100%；当轮速差别率超过8%时，认为车辆的驱动轮在打滑。