[發明專利]一種基于電動汽車減速器的電驅動控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011180311.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112297876B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 劉蕾;魏冰;程勝民;許文文
• 申請（專利權）人: 合肥巨一動力系統有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種基于電動汽車減速器的電驅動控制系統及其控制方法，包括ESC控制模塊、VCU控制模塊、電機控制模塊；ESC控制模塊用于ESC功能的開啟或關閉，接收來自整車VCU的扭矩指令；VCU控制模塊向電機控制模塊通過CAN總線發送來自整車的扭矩指令；電機控制模塊接收來自VCU的扭矩指令，采集電機轉速計算轉速變化率，輸出實際扭矩。本發明不需要增加硬件成本，控制簡單易實現，綜合考慮整車的駕駛性能、扭矩響應速度、驅動軸的承受能力、減速器的性能等，對于對開路面爬坡測試、連續高速過減速帶及低附路面工況下，通過控制扭矩能夠快速準確地實現對電驅動系統減速器的保護，保證減速器的性能與整車駕駛性能之間的平衡。

技術領域

本發明屬于電動汽車電驅動系統控制技術領域，涉及一種基于電動汽車減速器的電驅動控制系統及其控制方法。

背景技術

減速器作為新能源電動汽車的核心零部件之一，其性能直接影響整車的駕駛性能，隨著電驅動系統集成化的發展，對整車的動力性能、駕駛性提出了更高的要求，特別地，當車輛連續高速過減速帶、對開路面或者低附路面等極限工況下行駛時，進入打滑，其落地實際扭矩大小直接影響電機軸的性能，若實際扭矩過大，可能對驅動軸造成損壞，進而對減速器的壽命產生影響。因此，對電動汽車電驅動系統減速器的控制和保護至關重要。

目前相關技術中整車控制器根據當前滑移率和目標滑移率的差值，判斷車輛是否處于打滑狀態，通過PID控制方法計算出驅動扭矩的變化量，來控制防滑輸出扭矩，使車輪的滑移率在最佳滑移率附近，保證整車的穩定性和駕駛性能。近年來，隨著ESC(英文：Electronic stability control，中文：電子穩定控制系統)、TCS(英文：Traction controlsystem，中文：牽引控制系統)和VDC(英文：Vehicle dynamic control，中文：動力學調整系統)等功能的發展，在快速轉彎或變道等工況整車打滑時，通過ESC控制功能來控制實際執行扭矩，來補償車輛車身的穩定性，提升駕駛體驗感。相關技術中整車控制器僅僅利用滑移率的差值來判斷打滑的進入和退出，控制電機執行扭矩是遠遠不夠的，針對對開、側滑和低附等路面、高速過減速帶等特殊工況下，同時考慮減速器的承受能力時，對電驅動系統電機輸出扭矩的限制和響應速度則要求更為嚴格。在車輛連續高速過減速帶、對開坡道、側滑和低附路面等極限工況下，單純依靠基于滑移率來控制驅動輸出扭矩的控制算法，扭矩響應速度和大小受PID控制參數影響，無法平衡驅動軸的承受能力，影響減速器的性能，不能保證整車良好的駕駛感。

發明內容

本發明目的是：提供一種不需要增加硬件成本，控制簡單易實現的基于電動汽車減速器的電驅動控制系統及其控制方法。

本發明的技術方案是：

第一方面，一種基于電動汽車減速器的電驅動控制系統，包括：ESC控制模塊、VCU控制模塊、電機控制模塊；

所述ESC控制模塊用于ESC功能的開啟或關閉，接收來自整車VCU的扭矩指令；

所述VCU控制模塊用于向所述電機控制模塊通過CAN總線發送來自整車VCU的扭矩指令；

所述電機控制模塊用于接收來自VCU的扭矩指令，采集電機轉速計算轉速變化率，輸出實際扭矩。

其進一步的技術方案是：所述電機控制模塊包括電池組、三相橋式逆變電路、電機部分、控制器部分；

所述電池組向所述三相橋式逆變電路提供直流電，經過所述三相橋式逆變電路的逆變后輸出三相電流，所述控制器部分根據電機轉速和扭矩指令進行最大扭矩/電流比控制，D軸和Q軸電流環實現電流閉環控制，坐標變換實現三相坐標系到兩相靜止坐標系，再到兩相旋轉坐標系的變化，SVPWM控制算法將電壓信號轉化為PWM信號控制功率器件的開關來驅動所述電機部分。

第二方面，一種基于電動汽車減速器的電驅動控制系統的控制方法，應用于如第一方面所述的基于電動汽車減速器的電驅動控制系統中，所述控制方法包括：