一种电驱系统驻坡的控制方法与流程

1.本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种电驱系统驻坡的控制方法。


背景技术：

2.为防止溜坡导致危害车辆安全行驶的问题，多数电动汽车会安装有车身电子稳定系统(esp系统)，实现驻坡功能。但在低成本的纯电动车中，一般不安装esp系统，所以自动驻坡等功能无法再通过纯电动车的制动系统完成，制定合理的电驱系统驻坡策略能够使不具备esp系统的电动车依靠电驱系统自身具备可靠的防溜坡功能，从而提高整车的安全性能及用户体验。
3.cn110949139b公开了一种电动车的自动驻坡方法，包括步骤：采集当前工况信息，判断当前工况是否满足驻坡条件；若当前工况满足所述驻坡条件，则调节电机的输出扭矩，进入驻坡工况；若当前工况发生变化，不再满足所述驻坡条件，则退出所述驻坡工况。本发明能够在不增加esp系统等额外硬件成本的前提下，通过电机控制器软件已有的通讯接口can，获取整车要求驻坡的指令或通过整车控制器固有指令即模式请求和扭矩请求，结合电机自身位置信号或速度信号的变化，产生反向驱动扭矩，达到整车不倒溜的目的，实现自动驻坡功能，给予驾驶员更好的驾驶感与主动安全性能，提升了驾驶舒适感；且不需要硬件的改动，降低了生产成本。
4.上述专利中的控制方法需要电驱系统获取整车要求驻坡的指令，判断是否开启驻坡功能。
5.本技术的控制方法无需为电驱系统发送整车驻车的专门指令，通过整车挡位及驱动电机轴旋转角度量自动识别整车是否需要开启驻坡功能。
6.cn112265544b公开了一种新能源汽车防溜坡辅助控制方法，当防溜坡系统识别出起步溜坡工况后，控制电机输出堵转扭矩进行防溜坡；当电机防溜坡超时或电驱动系统出现无法维持防溜坡堵转扭矩故障，且车辆没起步或踩下刹车或拉上手刹时，通过车身稳定控制器控制制动执行器输出行车制动力防溜坡；当防溜坡系统识别车身稳定控制器防溜坡超时且车辆仍未或踩下刹车或拉上手刹时，控制电子驻车控制器驻坡控制，由电子驻坡控制器控制制动执行器继续输出机械制动力进行驻车；驾驶员操作车辆起步或踩刹车或拉上手刹时，系统自动释放电机堵转扭矩或机械制动力。本发明解决了单纯依靠电机防溜坡造成坡道辅助功能可靠性不足的问题，极大提升了驾驶员操作舒适性和安全性。
7.本技术的控制方法无需采用车身稳定控制系统，单纯通过驱动电机的控制实现一定的驻坡功能，适用于微型车辆的低成本方案。
8.cn214928730u公开了一种电驱动桥的集成式电动驻车系统，所述电驱动桥包括主驱动电机、变速箱、电驱动桥控制器，所述集成式电动驻车系统包括驻车控制单元、驻车执行机构、棘轮棘爪机构，驻车控制单元集成在电驱动桥控制器中，驻车执行机构由驻车控制单元控制，棘轮棘爪机构和驻车执行机构设置在主驱动电机一侧，棘轮棘爪机构中的棘轮固定在主驱动电机的电机轴上，棘爪在驻车执行机构的驱动下旋转而与棘轮扣合和脱离。
该实用新型还公开了一种电驱动桥。该实用新型将电动驻车系统集成在电驱动桥的电机侧，这样不仅满足电动驻车系统的设计目标要求，还可以降低设计难度及失效风险，实现电动式驻车系统的模块化、轻量化、小型化。
9.上述专利中的驻车系统需要在电驱系统中增加专门的驻车控制单元、驻车执行机构、棘轮棘爪机构，通过棘爪与驱动电机转子轴上的棘轮扣合和脱离实现驻坡功能。
10.本技术在无需在电驱系统中增加专门的驻车控制器、驻车机械结构，通过控制驱动电驱的堵转实现整车的驻坡功能，降低了生产成本。


技术实现要素：

11.本发明设计了一种电驱系统驻坡功能控制方法，电驱系统电机控制器接收整车制动信号、挡位信号与加速踏板信号，识别驱动电机转子轴因溜车时产生的旋转角度趋势，同时监控电机控制器内igbt及驱动电机定子绕组的温度，配合电驱系统的冷却水泵的适时介入，让驱动电机提供最大的持续可用驻坡扭矩，实现连续分级的驻车控制功能。
12.一种电驱系统驻坡的控制方法，其特征在于：所述电驱系统包括驱动电机、电机控制器；所述电机控制器识别整车是否处于溜坡状态，同时监控自身igbt 及驱动电机定子绕组的工作温度，是否需要冷却水泵的介入，开启不同等级的驻坡模式。
13.进一步地，所述电机控制器接收整车制动信号、挡位信号与加速踏板信号，识别驱动电机转子轴因溜车时产生的旋转角度趋势，判断电驱系统是否处于违背驾驶意愿的溜坡状态。
14.进一步地，所述电机控制器监控自身内部igbt及驱动电机定子绕组的温度，如igbt温度≤120℃且定子绕组温度≤150℃时，进入level1等级驻坡模式，当120℃＜igbt温度≤145℃或150℃＜定子绕组温度≤175℃时，进入 level2等级驻坡模式且开启冷却水泵，当igbt温度＞145℃或定子绕组温度＞ 175℃时，结束驻坡模式。
15.进一步地，所述level1等级驻坡模式为最大驻坡扭矩为电驱系统峰值扭矩；所述level2等级驻坡模式为最大驻坡扭矩为50％电驱系统峰值扭矩。
16.进一步地，所述电机控制器判断整车是否处于制动状态或驱动状态；如果不处于制动状态或驱动状态，电机控制器再判断整车是否处于滑行状态；如果不处于滑行状态，igbt温度≤120℃且绕组温度≤150℃，则进入峰值扭矩以下的最大驻坡状态；如120℃＜igbt温度≤145℃，或者150℃＜绕组温度≤175℃，则开启整车水泵进行冷却，同时进入50％峰值扭矩以下的最大驻坡状态；如igbt 温度＞145℃或绕组温度＞175℃，则退出驻坡状态，保证整车零件不被损坏。
17.一种电驱系统驻坡控制方法，包括如下具体步骤：
18.步骤一、电机控制器读取整车can总线中的制动信号、加速踏板信号，判断整车当前是否处于制动状态或驱动状态，如处于制动状态或驱动状态，则不启动电驱系统驻坡功能；如未处于制动状态或驱动状态，则进入步骤二。
19.步骤二、电机控制器读取整车can总线中的挡位信号，判断整车当前因溜车产生的驱动电机旋转方向与该挡位下电机应正常旋转的方向是否一致，如一致则判定为正常滑行，不启动电驱系统驻坡功能；如未处于滑行状态，则进入步骤三。
20.步骤三、电机控制器对自身内部igbt温度及驱动电机绕组温度进行判断，当电机
控制器igbt温度≤120℃且驱动电机绕组温度≤150℃时，电机控制器控制驱动电机开启驻坡功能，提供车辆防止溜车的驻车力矩，此时电驱系统提供的驻车力矩为level1等级，即不得超过自身的峰值扭矩；当电机控制器igbt 温度≥120℃或驱动电机绕组温度≥150℃时两者条件满足任意之一时，则进入步骤四；
21.步骤四、开启整车冷却水泵，对电机控制器及驱动电机进行冷却，降低igbt 及定子绕组温度，避免零件过热损坏；
22.步骤五、电机控制器对自身内部igbt温度及驱动电机绕组温度进行判断，当电机控制器igbt温度≤145℃时且驱动电机绕组温度≤175℃时，电机控制器控制驱动电机开启驻坡功能，提供车辆防止溜车的驻车力矩，此时电驱系统提供的驻车力矩为level2等级，即不得超过自身的50％峰值扭矩；当电机控制器 igbt温度≥145℃或驱动电机绕组温度≥175℃时两者条件满足任意之一时，则退出驻坡功能。
23.进一步地，步骤二中判断整车当前因溜车产生的驱动电机旋转方向在1
°
以内。
24.本发明的有益效果：
25.1、本发明中电机控制器读取can总线上的制动信号、加速踏板信号及挡位信号，通过识别驱动电机的旋转趋势判断车辆是否需要进入驻坡状态，不需要由整车其它控制器判断，简化了整车控制逻辑。
26.2、本发明根据电机控制器的igbt温度、驱动电机的绕组温度将驻车功能分为两个等级。当由于长时间驻坡或其它原因导致igbt温度、绕组温度过高时，电机控制器采取不同的驻坡策略，同时控制整车冷却水泵适时介入，对电机控制器igbt、驱动电机绕组进行及时冷却，在保证电驱系统可靠性的前提下实现最大及低成本的驻坡性能。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实事例描述中所要使用的附图作简单的介绍。
28.图1为电驱系统驻坡的控制方法逻辑结构示意图；
29.图2为电驱系统驻坡的控制方法流程图；
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
31.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.本发明实例为一种电驱系统驻坡的控制方法，所属电驱系统包含如下：
35.驱动电机，电机控制器。图1为电驱系统驻坡控制方案逻辑结构示意图，图2为电驱系统驻坡控制方法流程图，具体方法如下：
36.步骤一、电机控制器读取整车can总线中的制动信号、加速踏板信号，判断整车当前是否处于制动状态或驱动状态，如处于制动状态或驱动状态，则不启动电驱系统驻坡功能。如未处于制动状态或驱动状态，则进入步骤二。
37.步骤二、电机控制器读取整车can总线中的挡位信号，判断整车当前因溜车产生的驱动电机旋转方向(1
°
以内)与该挡位下电机应正常旋转的方向是否一致，如一致则判定为正常滑行，不启动电驱系统驻坡功能。如未处于滑行状态，则进入步骤三。
38.步骤三、电机控制器对自身内部igbt温度及驱动电机绕组温度进行判断，当电机控制器igbt温度≤120℃且驱动电机绕组温度≤150℃时，电机控制器控制驱动电机开启驻坡功能，提供车辆防止溜车的驻车力矩，此时电驱系统提供的驻车力矩为level1等级，即不得超过自身的峰值扭矩。当电机控制器igbt 温度≥120℃或驱动电机绕组温度≥150℃时两者条件满足任意之一时，则进入步骤四。
39.步骤四、开启整车冷却水泵，对电机控制器及驱动电机进行冷却，降低igbt 及定子绕组温度，避免零件过热损坏。
40.步骤五、电机控制器对自身内部igbt温度及驱动电机绕组温度进行判断，当电机控制器igbt温度≤145℃时且驱动电机绕组温度≤175℃时，电机控制器控制驱动电机开启驻坡功能，提供车辆防止溜车的驻车力矩，此时电驱系统提供的驻车力矩为level2等级，即不得超过自身的50％峰值扭矩。当电机控制器 igbt温度≥145℃或驱动电机绕组温度≥175℃时两者条件满足任意之一时，则退出驻坡功能。
41.具体判断流程为：电机控制器判断整车是否处于制动状态或驱动状态；如果不处于制动状态或驱动状态，电机控制器再判断整车是否处于滑行状态；如果不处于滑行状态，igbt温度≤120℃且绕组温度≤150℃，则进入峰值扭矩以下的最大驻坡状态；如120℃＜igbt温度≤145℃，或者150℃＜绕组温度≤ 175℃，则开启整车水泵进行冷却，同时进入50％峰值扭矩以下的最大驻坡状态；如igbt温度＞145℃或绕组温度＞175℃，则退出驻坡状态，保证整车零件不被损坏。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。