[发明专利]一种电动汽车牵引力控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车牵引力控制方法，其特征在于：它利用一个控制器驱动电机，在控制器内设置整车状态增益计算器、矢量控制器、误差观测器，最优滑移率跟踪器；系统运行时先由整车状态增益计算器根据初始化的车辆信息及实时读取的整车状态信息解析驾驶员意图，确定转矩增益曲线、车辆的加速曲线、整车预期车速，然后由矢量控制器控制电机达到预定转矩并反馈实际电机转速、转矩，再由误差观测器比较车速的实际值与计算值的误差，并依此结果调整路况阻力系数，同时，最优滑移率跟踪器计算车辆的实时滑移率，根据计算值调整转矩方程中的滑移系数，使车辆保持最优滑移率状态。

2.根据权利要求书1所述的牵引力控制方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

a、初始化整车状态，根据整车参数确定汽车的行驶方程中的常量，通过采样设置在车身前舱地板上的车身角度传感器，采集车辆的倾斜角度，计算坡道角度                                                ，按照设计额定载重量赋值汽车总质量m，道路滚动阻力系数f按照良好沥青路面的阻力系数初始化，行驶加速度初始化值通过采样油门位移变化率进行初始化赋值，完成整车模型及行驶方程的初始化，行驶方程表达为：

，

其中，Ttq为电机输出扭矩，单位为N；ig为变速器在某一档位的传动比；i0为主减速器传动比；为传动系的效率；r为车轮滚动半径，单位为米；G为汽车重力 ，单位为N；Cd为空气阻力系数；f为滚动阻力系数；A为迎风面积,单位为m2；Ua为车速，单位为km/h；i为道路坡度；为汽车旋转质量换算系数；M为汽车质量，单位为kg；为行驶加速度，单位为m/s2；

b、每隔100ms读取更新包括车速、轮速、电机转速、电池荷电状态、车体倾斜角度、油门位移深度及油门位移加速度、刹车位移深度及刹车位移加速度在内的整车状态信息；

c、解析驾驶员意图，确定驾驶员的需求转矩即目标转矩和转矩曲线，依据目标转矩计算车辆的加速曲线、整车预期状态：

将油门位移的采样值作为目标转矩；

转矩曲线由函数Te=　k*x²/h确定，其中Te为目标转矩标么值，k为加速斜率，由油门位移的变化斜率确定，h为滑移系数，初始化时h为常量1，x为时间，单位为ms，该曲线表示了为达到目标转矩每隔1ms的转矩增量；

d、矢量控制器依据转矩曲线控制电机转矩，使之达到预定转矩值；

e、更新整车运动状态，将车辆速度送入误差观察器中与车辆速度的计算值进行比较，如果满足误差观测器容限要求，则继续进行扭矩读取和扭矩控制，如果不满足误差观测器容限要求，则认为初始化参数错误，通过调整滚动阻力系数f，重新识别路面；

f、车辆状态更新后，利用DSP的捕获单元采集并计算轮速和车速，代人滑移率公式计算出车辆的实际滑移率，并比较实际滑移率与最优滑移率的差，通过调整电机转矩函数f(x)=k*x²/h中的滑移系数h，实时调整电机的当前给定扭矩，从而调节车辆的滑移特性，使其在最优滑移率范围内，

滑移率定义如下：

式中：为驱动轮滑转率； 为车轮瞬时圆周速度；=W，m/s；为车轮半径，单位为m； W为车轮转动角速度，单位rad/s；为车轮中心的纵向速度，单位为m/s。

3.根据权利要求书2所述的牵引力控制方法，其特征在于，所述目标转矩应超过设定的最大值，最大值的确定方法是：利用附着力方程计算最大附着力，将最大附着力做为最大牵引力允许值，从而确定目标转矩最大值，附着力方程如下：

==（）

其中，φ为地面附着系数；m为最大设计总质量（kg）；g为重力加速度，单位为m/s2；α为坡道角度，单位为°；L₂为质心距后轴的水平距离，单位为mm；为最大设计总质量状态车的质心高度，单位为mm；L为轴距，单位为mm；f为滚动阻力系数。

4.根据权利要求书3所述的牵引力控制方法，其特征在于，所述最优滑移率范围设定为15%～20% 。