电动汽车牵引力控制方法和装置与流程

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车牵引力控制方法和装置。

背景技术：

电动汽车的牵引力是由驱动电机提供的，电机具有转矩响应快、转矩控制精度高、可以通过电流反馈来推算实际转矩等。牵引力控制系统作为电动汽车的主要控制系统之一，它的关键任务是在易滑路面上，有效防止车轮驱动时过度滑转或者制动时抱死，同时保证输出力矩的有效性，也就是获得良好的加速和制动性能。

由于传统汽车牵引力控制方法的参考目标与电动汽车不同，不能在电动汽车直接采用，因此有必要开发一种电动汽车牵引力控制方法，以实现电动汽车的牵引力最优化，提高行车的安全性。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种电动汽车牵引力控制方法，该方法可以实现适用于电动汽车的牵引力控制方案。

本申请的另一个目的在于提出一种电动汽车牵引力控制装置。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的电动汽车牵引力控制方法，包括：接收油门踏板转角传感器发送的角度值；接收ABS控制单元发送的滑移率；根据所述角度值和所述滑移率进行牵引力控制。

本申请第一方面实施例提出的电动汽车牵引力控制方法，通过根据油门踏板转角传感器发送的角度值及ABS控制单元发送的滑移率进行牵引力控制，可以实现适用于电动汽车的牵引力控制方案。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的电动汽车牵引力控制装置，包括：第一接收模块，用于接收油门踏板转角传感器发送的角度值；第二接收模块，用于接收ABS控制单元发送的滑移率；控制模块，用于根据所述角度值和所述滑移率进行牵引力控制。

本申请第二方面实施例提出的电动汽车牵引力控制装置，通过根据油门踏板转角传感器发送的角度值及ABS控制单元发送的滑移率进行牵引力控制，可以实现适应于电动汽车的牵引力控制方案。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例提出的电动汽车牵引力控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例中涉及的电动汽车的一些部件的示意图；

图3是本申请实施例中系统自检主程序的流程图；

图4是本申请实施例中模式选择子程序的流程图；

图5是本申请实施例中紧急加速模式子程序的流程图；

图6是本申请实施例中缓速加速模式子程序的流程图；

图7是本申请一个实施例提出的电动汽车牵引力控制装置的结构示意图；

图8是本申请另一个实施例提出的电动汽车牵引力控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本申请一个实施例提出的电动汽车牵引力控制方法的流程示意图。

参见图1，本实施例的方法包括：

S11：接收油门踏板转角传感器发送的角度值；

S12：接收ABS控制单元发送的滑移率；

S13：根据所述角度值和所述滑移率进行牵引力控制。

如图2所示，为电动汽车相关部件的示意图。各部件说明如下：

1为制动踏板，2为制动踏板转角传感器，3为电控真空助力器带制动总泵(electronic vacuum booster，EVB)，4为真空度传感器，5为防抱死制动系统(antilock brake system，ABS)控制单元，6为真空管，7为电动真空泵，8、12、13、16为车轮及制动器，9、11、14、15为轮速传感器；10为驱动电机，17为整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)，18为后驱动轴，19、20为前驱动轴，22为电子驻车(Electrical Parking Brake，EPB)控制器，21、23为电子驻车卡钳，24为电子油门踏板。固定在制动踏板1上的制动踏板角度传感器2，通过电线连接VCU 17；制动踏板1与电控真空助力器带制动总泵EVB 3通过螺栓固定连接到一起；集成在电控真空助力器带制动总泵EVB 3上的真空度传感器4通过硬线连接VCU 17；电控真空助力器带制动总泵EVB 3通过真空管6与电动真空泵7连接；电动真空泵7通过电线与整车控制器VCU 17连接起来；电控真空助力器带制动总泵EVB 3通过制动硬管与ABS控制单元5相连接，ABS控制单元5通过制动硬管与四个车轮及制动器8、12、13、16相连接，轮速传感器9 11及14、15通过电线连接与ABS控制单元5相连接；整车控制器VCU 17通过电线与ABS控制单元5相连接，用于电信号的传递；整车控制器VCU 17通过电线与驱动电机10相连接，用于传递电控信号；驱动电机10分别通过前驱动轴19 20连接、驱动车轮及制动器8和12,车轮及制动器13和16通过后驱动轴18相连接；电子驻车控制器22通过电线分别与电子驻车卡钳21、23相连接，同时通过电线与整车控制器VCU 17相连接；电控真空助力器带制动总泵EVB 3通过电线与ABS控制单元5相连接。

在上述部件的基础上，油门踏板转角传感器(未示出)可以集成在电子油门踏板24上，因此，VCU可以接收到油门踏板转角传感器发送的角度值，以及接收ABS控制单元发送的滑移率。另外，VCU内还可以实现牵引力控制系统(Traction Control System，TCS)功能，以根据角度值和滑移率进行牵引力控制。

其中，角度值可以表明驾驶员的加速需求，比如是紧急加速或者缓速加速，在不同加速需求下可以采用相应的模式处理。滑移率可以表明路面状态，如冰雪路面、干燥路面、对开路面或对接路面等，在不同的路面状态下也可以采用不同的控制方式。

具体的，所述角度值包括：第一时刻的第二角度值和第一时刻之后的第二时刻的第一角度值。

相应的，根据角度值和滑移率进行牵引力控制的步骤可以包括：

在模式选择开始后，计算第一角度值与第二角度值的角度差值，计算第二时刻与第一时刻的时间差值，以及计算所述角度差值与所述时间差值的比值；

在所述比值大于第一预设值时，确定采用紧急加速模式，并根据所述滑移率采用与紧急加速模式对应的子程序进行牵引力控制；

在所述比值小于或等于第一预设值时，确定采用缓速加速模式，并根据所述滑移率采用与缓速加速模式对应的子程序进行牵引力控制。

进一步的，所述滑移率包括：第一滑移率和第二滑移率，所述第一滑移率是主动轮的当前时刻的滑移率，所述第二滑移率是主动轮的与当前时刻不同的另一时刻的滑移率。

所述根据所述滑移率采用与紧急加速模式对应的子程序进行牵引力控制，包括：

在TCS开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否小于第二预设值；如果是，则控制电机扭矩增大；如果不是，控制电机扭矩为0，并在油门开关关闭时，控制电机扭矩增大；

在TCS未开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否大于1，如果是，则控制电机扭矩降低。

所述根据所述滑移率采用与缓速加速模式对应的子程序进行牵引力控制，包括：

在TCS开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否小于第三预设值；如果是，则控制电机扭矩增大；如果不是，控制电机扭矩为0，并在油门开关关闭时，控制电机扭矩增大；

在TCS未开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否大于1，如果是，则控制电机扭矩降低。

进一步的，在启动系统自检后，如果系统正常，或者，如果系统不正常且制动踏板转角传感器有输入信号，或者，如果系统不正常且油门踏板转角传感器有输入信号且油门踏板开启，则确定模式选择开始。

上述涉及的流程具体包括：系统自检流程(可以称为系统自检主程序)，模式选择流程(可以称为模式选择子程序)、紧急加速模块下的牵引力控制流程(可以称为紧急加速模式子程序)和缓速加速模块下的牵引力控制流程(可以称为缓速加速模式子程序)，具体说明如下。

图3是本申请实施例中系统自检主程序的流程图。如图3所示，该流程包括：

S301：在上电之后，启动系统自检。

例如，在上电后，可以自动的开始进行系统自检。

其中，系统自检流程涉及的系统可以具体包括：VCU的系统和ABS控制单元的系统。

S302：判断系统是否正常，若是执行S303，否则执行S304及S308。

其中，该步骤中的系统可以具体是指VCU的系统。

S303：开始模式选择子程序。

S304：判断油门踏板转角传感器是否有输入信号，若是，执行S305，否则执行S306。

S305：判断油门踏板是否开启，若是执行S303，否则执行S307。

S306：判断油门踏板是否开始，若是执行S307，否则，执行S312。

S307：确定为油门踏板开关故障。之后可以执行S316。

S308：判断制动踏板转角传感器是否有输入信息，若是执行S303，否则执行S309。

S309：判断制动开关是否开启，若是执行S310，否则执行S311。

S310：确定为制动踏板转角传感器故障。

S311：判断档位开关信号是否正常，若是执行S312，否则执行S315。

S312：判断系统是否正常，若是，重复执行S302及其后续步骤，否则执行S313。

其中，该步骤中的系统可以具体是指ABS控制单元的系统。

S313：确定为制动系统不正常。之后执行S314。

S314：确定为传感器故障或者开关信号故障。之后执行S316。

S315：确定为档位开关传感器故障。之后执行S316。

S316：显示故障，点亮故障灯，报警，限速。之后结束。

本实施例中，在如上所示的系统自检流程中，在一些情况下可以进入模式选择子程序。在模式选择子程序中将确定采用紧急加速模式或缓速加速模式。具体如下实施例所示。

图4是本申请实施例中模式选择子程序的流程图。如图4所示，该流程包括：

S401：判断油门踏板是否有信号，若是，执行S408及S409，否则执行S403。

S402：判断制动踏板是否有信号，若是，执行S409，否则执行S404。

如图4所示，在模式选择开始后，可以执行S401和S402，再从S401和S402开始进行后续流程。

S403：判断油门踏板是否开启，若是，执行S407，否则重新开始模式选择流程。

S404：判断制动踏板开关是否开启，若是执行S406，否则执行S405。

S405：确定为系统正常，结束。

S406：确定为系统故障，结束。

S407：确定为系统故障，结束。

S408：控制油门踏板转角传感器进行角度值检测。

在油门踏板转角传感器进行角度值检测时，可以选择一个时刻T(固定设置的或者随机选择的)，检测T时刻的角度值，该角度值可以称为第二角度值，用p2表示。之后，在T时刻之后的另一时刻(T+Δt)，检测该时刻的角度值，该角度值可以称为第一角度值，用p1表示。Δt可以是设置的固定值或随机选择的。

在得到上述的p1和p2后可以执行S413。

S409：判断档位开关是否在空档(Ne)，若是执行S410，否则根据档位开关在不同档位执行相应流程。

具体的，如果档位开关在倒车档(R)，则执行S410，如果档位开关在前进挡(D)，则执行S414。

S410：判断制动踏板开关是否开启，若是执行S411，否则执行S412。

S411：制动指示灯点亮。

S412：制动指示灯灭。

S413：判断第一角度值与第二角度值，若是，执行S414，否则执行S417。

S414：计算第一角度值与第二角度值的差值，以及计算检测第一角度值和第二角度值时的时间的差值，并计算角度值的差值与时间差值的比值，判断该比值是否大于第一预设值，若是，执行S415，否则执行S416。

S415：确定为紧急加速模式，之后可以采用紧急加速模式子程序处理。

S416：确定为缓速加速模式，之后可以采用缓速加速模式子程序处理。

本实施例中，通过上述处理可以依据油门踏板转角传感器检测的角度值确定采用的加速模式，以采用合适的加速模式启动。

下面对紧急加速模式和缓速加速模式分别进行说明。

图5是本申请实施例中紧急加速模式子程序的流程图。如图5所示，该流程包括：

S501：在紧急加速模式开始后，获取主动轮的当前滑移率，该滑移率可以用λ1表示。

滑移率可以由ABS控制单元发送给VCU。

S502：判断TCS是否启动，若是执行S503，否则执行S508。

S503：获取与λ1不同的另一时刻的滑移率，该滑移率用λ2表示。

S504：判断λ2与λ1的比值是否小于第二预设值，若是执行S505，否则执行S506。

S505：控制电机扭矩增大。

S506：控制电机扭矩为0。之后执行S507。

S507：判断油门开关是否关闭，若是执行S505，否则执行S511。

S508：获取与λ1不同的另一时刻的滑移率，该滑移率用λti表示。

S509：判断λti与λ1的比值是否大于1，若是执行S510，否则执行S511。

S510：控制电机扭矩降低。

S511：显示故障，点亮故障灯，报警，限速。之后结束。

本实施例中，根据ABS控制单元发送的滑移率，可以实现紧急加速模式下的启动流程。

图6是本申请实施例中缓速加速模式子程序的流程图。如图6所示，该流程包括：

S601：在缓速加速模式开始后，获取主动轮的当前滑移率，该滑移率可以用λ1表示。

滑移率可以由ABS控制单元发送给VCU。

S602：判断TCS是否启动，若是执行S603，否则执行S608。

S603：获取与λ1不同的另一时刻的滑移率，该滑移率用λ2表示。

S604：判断λ2与λ1的比值是否小于第三预设值，若是执行S605，否则执行S606。

S605：控制电机扭矩增大。

S606：控制电机扭矩为0。之后执行S607。

S607：判断油门开关是否关闭，若是执行S605，否则执行S611。

S608：获取与λ1不同的另一时刻的滑移率，该滑移率用λti表示。

S609：判断λti与λ1的比值是否大于1，若是执行S610，否则执行S611。

S610：控制电机扭矩降低。

S611：显示故障，点亮故障灯，报警，限速。之后结束。

本实施例中，根据ABS控制单元发送的滑移率，可以实现缓速加速模式下的启动流程。

进一步的，该方法还可以包括：

检测主动轮的滑移率和从动轮的滑移率；

如果主动轮的滑移率与从动轮的滑移率的比值大于第四预设值，则降低电机扭矩，并启动TCS。

进一步的，该方法还可以包括：

在降低电机扭矩后，如果主动轮的滑移率与从动轮的滑移率的比值依然大于第四预设值，则控制EVB对制动管路进行增压，以对主动轮进行制动，降低主动轮的滑移率。

进一步的，控制EVB对制动管路进行增压以对主动轮进行制动时，具体可以使得主动轮的滑移率与从动轮的滑移率基本一致。

上述流程中的第一预设值、第二预设值、第三预设值和第四预设值可以根据实际经验等设置。

上述流程中，通过根据油门踏板转角传感器发送的角度值及ABS控制单元发送的滑移率进行牵引力控制，可以实现适用于电动汽车的牵引力控制方案。特别的，在牵引力控制方案中，引入滑移率，可以避免仅根据角度值进行电机扭矩的控制导致的主动轮的滑移率过高，进而需要启动牵引力控制启动。另外，滑移率由ABS控制单元发送给VCU，可以构成一个闭环控制，当牵引力工作时，使得电机扭矩的加载更加合理，避免先全部施加，再降低扭矩或者实施制动来控制驱动轮的滑移率。进一步的，通过控制EVB对制动系统增加，进而对主动轮进行制动，可以降低主动轮的滑移率，保证安全性。

图7是本申请一个实施例提出的电动汽车牵引力控制装置的结构示意图。

如图7所示，该装置70包括：第一接收模块71、第二接收模块72和控制模块73。

第一接收模块71，用于接收油门踏板转角传感器发送的角度值；

第二接收模块72，用于接收ABS控制单元发送的滑移率；

控制模块73，用于根据所述角度值和所述滑移率进行牵引力控制。

一些实施例中，所述角度值包括：第一时刻的第二角度值和第一时刻之后的第二时刻的第一角度值，参见图8，所述控制模块包括：

计算子模块731，用于在模式选择开始后，计算第一角度值与第二角度值的角度差值，计算第二时刻与第一时刻的时间差值，以及计算所述角度差值与所述时间差值的比值；

第一确定子模块732，用于在所述比值大于第一预设值时，确定采用紧急加速模式，并根据所述滑移率采用与紧急加速模式对应的子程序进行牵引力控制；

第二确定子模块733，用于在所述比值小于或等于第一预设值时，确定采用缓速加速模式，并根据所述滑移率采用与缓速加速模式对应的子程序进行牵引力控制。

一些实施例中，所述滑移率包括：第一滑移率和第二滑移率，所述第一滑移率是主动轮的当前时刻的滑移率，所述第二滑移率是主动轮的与当前时刻不同的另一时刻的滑移率，所述第一确定子模块732根据所述滑移率采用与紧急加速模式对应的子程序进行牵引力控制，包括：

在TCS开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否小于第二预设值；如果是，则控制电机扭矩增大；如果不是，则控制电机扭矩为0，并在油门开关关闭时，控制电机扭矩增大；

在TCS未开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否大于1，如果是，则控制电机扭矩降低。

一些实施例中，所述滑移率包括：第一滑移率和第二滑移率，所述第一滑移率是主动轮的当前时刻的滑移率，所述第二滑移率是主动轮的与当前时刻不同的另一时刻的滑移率，所述第二确定子模块733用于根据所述滑移率采用与缓速加速模式对应的子程序进行牵引力控制，包括：

在TCS开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否小于第三预设值；如果是，则控制电机扭矩增大；如果不是，控制电机扭矩为0，并在油门开关关闭时，控制电机扭矩增大；

在TCS未开启时，判断第二滑移率与第一滑移率的比值是否大于1，如果是，则控制电机扭矩降低。

一些实施例中，参见图8，该装置还包括：

确定模块74，用于在启动系统自检后，如果系统正常，或者，如果系统不正常且制动踏板转角传感器有输入信号，或者，如果系统不正常且油门踏板转角传感器有输入信号且油门踏板开启，则确定模式选择开始。

一些实施例中，参见图8，该装置还包括：

获取模块75，用于获取主动轮的滑移率和从动轮的滑移率；

降低模块76，用于如果主动轮的滑移率与从动轮的滑移率的比值大于第四预设值，则降低电机扭矩；

启动模块77，用于启动TCS。

一些实施例中，参见图8，该装置还包括：

控制模块78，用于在降低电机扭矩后，如果主动轮的滑移率与从动轮的滑移率的比值依然大于第四预设值，则控制EVB对制动管路进行增压，以对主动轮进行制动，降低主动轮的滑移率。

可以理解的是，本实施例的装置与上述方法实施例对应，具体内容可以参见方法实施例的相关描述，在此不再详细说明。

本实施例中，通过根据油门踏板转角传感器发送的角度值及ABS控制单元发送的滑移率进行牵引力控制，可以实现适用于电动汽车的牵引力控制方案。特别的，在牵引力控制方案中，引入滑移率，可以避免仅根据角度值进行电机扭矩的控制导致的主动轮的滑移率过高，进而需要启动牵引力控制启动。另外，滑移率由ABS控制单元发送给VCU，可以构成一个闭环控制，当牵引力工作时，使得电机扭矩的加载更加合理，避免先全部施加，再降低扭矩或者实施制动来控制驱动轮的滑移率。进一步的，通过控制EVB对制动系统增加，进而对主动轮进行制动，可以降低主动轮的滑移率，保证安全性。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。