CN104417391B - 用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法及装置，该方法包括以下步骤：获取纯电动车行驶的路面的坡角；根据坡角确定车辆动态调节等级，其中车辆动态调节等级与坡角正相关；根据车辆动态调节等级和当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中第一扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前转速负相关；根据车辆动态调节等级和当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中第二扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前大扭矩持续时间负相关；根据第一扭矩输出阈值和第二扭矩输出阈值，在纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到当前扭矩输出阈值。本发明具有适用性强，安全性好等优点。

Description

用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法及装置

技术领域

本发明属于汽车控制技术领域，具体涉及一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法及装置。

背景技术

随着技术的发展，纯电动车的应用日益广泛。出于安全的考虑，通常需要对纯电动车的输出扭矩值设定一个最大值，称为输出扭矩阈值。

目前，纯电动车通常预先设定有单一的输出扭矩阈值。但是，该单一的输出扭矩阈值的缺点在于数值固定不变，从而无法对该输出扭矩阈值进行动态调节。同时，在电动车的实际使用中，这会带来一些弊端,例如当输出扭矩阈值设置得较小时，纯电动车在陡坡路段会因为纯电动车的实际输出的最大扭矩小于所需要输出扭矩，导致纯电动车“熄火”。再例如，当输出扭矩阈值设置得较大时，由于司机对纯电动车的性能不熟悉或者有着不良驾驶习惯，司机长时间猛程度踩油门，以至于纯电动车的实际输出扭矩大于所需要输出扭矩，这会导致如下的技术问题。首先，导致纯电动车的电动机或者变速器等的意外损坏，从而降低了纯电动车的寿命。其次，这会导致电池存储能量的浪费，单次充电车辆行驶里程降低。最后，这也会导致车辆加速度过大、行驶速度过快，可能造成安全隐患。

发明内容

本发明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，本发明需要提出一种适用性好、安全性高的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法及装置。

有鉴于此，本发明一方面提出了一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，包括以下步骤：获取所述纯电动车行驶的路面的坡角；根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级，其中所述车辆动态调节等级与所述坡角正相关；根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中所述第一扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前转速负相关；根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中所述第二扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前大扭矩持续时间负相关；以及根据所述第一扭矩输出阈值和所述第二扭矩输出阈值，在所述纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到所述纯电动车的当前扭矩输出阈值。

根据本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，至少具有如下优点：

(1)在其他条件相同的前提下，当前扭矩输出阈值能随路面的坡角变化而动态调节。纯电动车的电动机能够在不同坡角的行驶路段为纯电动车提供合适的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。本发明发避免了现有技术中纯电动车仅设单一扭矩输出阈值随后在陡坡路段中因动力不足而熄火的情况。

(2)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作。

(3)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，有效控制了纯电动车的速度，预防了交通事故。

根据本发明的一个实施例，通所述纯电动车上的倾角传感器获取所述纯电动车行驶的路面的坡角。

根据本发明的一个实施例，通过所述纯电动车上的倾角传感器获取所述坡角。

根据本发明的一个实施例，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速线性负相关。

根据本发明的一个实施例，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间线性负相关。

根据本发明的一个实施例，所述当前扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为所述当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值。

根据本发明的一个实施例，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为所述当前转速，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的转速，v_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的转速。

根据本发明的一个实施例，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{max,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为所述当前大扭矩持续时间，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的当前大扭矩持续时间。

本发明另一方面提出了一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，包括：坡角测量模块，所述坡角测量模块用于获取所述纯电动车行驶的路面的坡角；车辆动态调节等级判断模块，所述车辆动态调节等级判断模块与所述坡角测量模块相连，用于根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级，其中所述车辆动态调节等级与所述坡角正相关；第一扭矩输出阈值计算模块，所述第一扭矩输出阈值计算模块与所述车辆动态调节等级判断模块相连，用于根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中所述第一扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前转速负相关；第二扭矩输出阈值计算模块，所述第二扭矩输出阈值计算模块与所述车辆动态调节等级判断模块相连，用于根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中所述第二扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前大扭矩持续时间负相关；以及当前扭矩输出阈值计算模块，所述当前扭矩输出阈值计算模块与所述第一扭矩输出阈值计算模块和第二扭矩输出阈值计算模块相连，用于根据所述第一扭矩输出阈值和所述第二扭矩输出阈值，在所述纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到所述纯电动车的当前扭矩输出阈值。

根据本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，至少具有如下优点：

(1)在其他条件相同的前提下，当前扭矩输出阈值能随路面的坡角变化而动态调节。纯电动车的电动机能够在不同坡角的行驶路段为纯电动车提供合适的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。本发明发避免了现有技术中纯电动车仅设单一扭矩输出阈值随后在陡坡路段中因动力不足而熄火的情况。

(2)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作。

(3)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，有效控制了纯电动车的速度，预防了交通事故。

根据本发明的一个实施例，在所述坡角测量模块中，通过所述纯电动车上的倾角传感器获取所述坡角。

根据本发明的一个实施例，在所述第一扭矩输出阈值计算模块中，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速线性负相关。

根据本发明的一个实施例，在所述第二扭矩输出阈值计算模块中，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间线性负相关。

根据本发明的一个实施例，所述当前扭矩输出阈值计算模块中，所述当前扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为所述当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值。

根据本发明的一个实施例，所述车辆动态调节等级判断模块中，所述根据路面的坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级的公式为：

其中，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，θ为所述路面的坡角。

根据本发明的一个实施例，在所述第一扭矩输出阈值计算模块中，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，在所述第一扭矩输出阈值计算模块中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为所述当前转速，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的转速，v_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的转速。

根据本发明的一个实施例，在所述第二扭矩输出阈值计算模块中，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{max,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为所述当前大扭矩持续时间，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的当前大扭矩持续时间。

本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法的流程图；

图2是本发明实施例的根据路面的坡角确定纯电动车的车辆动态调节等级的示意图；和

图3是本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，可以包括以下步骤：

S1.获取纯电动车行驶的路面的坡角。

S2.根据坡角确定纯电动车的车辆动态调节等级，其中车辆动态调节等级与坡角正相关。

S3.根据车辆动态调节等级和纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中第一扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前转速负相关。第一扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关，这意味着：路面的坡角越大，车辆动态调节等级越高，第一扭矩输出阈值越高，此时纯电动车的电动机允许提供更大的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。第一扭矩输出阈值与当前转速负相关，这意味着：当前转速越高，纯电动车的行驶速度越快，此时扭矩输出阈值越低，此时纯电动车的电动机不允许提供过大的扭矩输出阈值以免纯电动车的加速度过大，从而避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作，同时预防了交通事故。第一扭矩输出阈值是基于实测到的转速是高是低而确定的，该过程是被动式的动态反馈调节。

S4.根据车辆动态调节等级和纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中第二扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前大扭矩持续时间负相关。需要说明的是，当前大扭矩持续时间是指：纯电动车的电动机最近一次的、实际输出扭矩值持续超过最小扭矩输出阈值的时间段长度。第二扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关，这意味着：路面的坡角越大，车辆动态调节等级越高，第二扭矩输出阈值越高，此时纯电动车的电动机允许提供更大的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。第二扭矩输出阈值与当前大扭矩持续时间负相关，这意味着：当前大扭矩持续时间越长，电动机持续输出大扭矩的时间越长，纯电动车被加速的时间越长，此时预测纯电动车的行驶速度已经达到了较高数值或者即将达到较高数值，此时扭矩输出阈值越低，此时纯电动车的电动机不允许提供过大的扭矩输出阈值以免纯电动车的加速度过大，从而避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作，同时预防了交通事故。第二扭矩输出阈值是基于预测到的转速是高是低而确定的，该过程是主动式的动态反馈调节。

S5.根据第一扭矩输出阈值和第二扭矩输出阈值，在纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到纯电动车的当前扭矩输出阈值。其中，纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值是预先设定的已知值。第一扭矩输出阈值和第二扭矩输出阈值是在不同的动态调节策略下确定的，以此为参考，通过求二者平均值、取二者中较小值等方式进行计算，在纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，最终确定的当前扭矩输出阈值。

需要说明的是，更换步骤S3和步骤S4的顺序不影响本发明的实质。

根据本发明上述实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，至少具有如下优点：

(1)在其他条件相同的前提下，当前扭矩输出阈值能随路面的坡角变化而动态调节。纯电动车的电动机能够在不同坡角的行驶路段为纯电动车提供合适的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。本发明发避免了现有技术中纯电动车仅设单一扭矩输出阈值随后在陡坡路段中因动力不足而熄火的情况。

(2)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作。

(3)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，有效控制了纯电动车的速度，预防了交通事故。

根据本发明的一个实施例，步骤S1中，可以通过纯电动车上的倾角传感器获取坡角。

根据本发明的一个实施例，在车辆动态调节等级相同时，第一扭矩输出阈值与当前转速线性负相关。线性负相关是算法最简单的负相关，具有计算量小的优点。

根据本发明的一个实施例，在车辆动态调节等级相同时，第二扭矩输出阈值与当前大扭矩持续时间线性负相关。线性负相关是算法最简单的负相关，具有计算量小的优点。

根据本发明的一个实施例，扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值。该实施例中，在第一扭矩输出阈值和第二扭矩输出阈值中选取较小值作为当前扭矩输出阈值，一方面减少电动机的扭矩输出、节约动力电池的能量，另一方面能防止超速以提高安全性。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，根据路面的坡角确定纯电动车的车辆动态调节等级的公式为：

其中，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，θ为路面的坡角。需要说明的是，在本发明其他实施例中，也可以选取其他角度值为节点、划分为若干个车辆动态调节等级，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。

根据本发明的一个实施例，第一扭矩输出阈值与当前转速和车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为当前转速，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_min对应的转速，v_max,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_max对应的转速。需要说明的是，车型因子k根据车型不同而不同，通常地k取值为1。v_min,Lever和v_max,Lever为预先设定的已知值。

为使本领域技术人员更好地理解，下面列举一具体实施例对该步骤进行说明。首先参照图2所示的方法划分五个车辆动态调节等级。对于某个车型因子k＝1纯电动车，在车辆动态调节等级为1的条件下：当转速为300转/分时，为纯电动车配置的第一扭矩输出阈值等于该纯电动车的最大扭矩输出阈值，数值为400N·m。当转速为800转/分时，为纯电动车配置的第一扭矩输出阈值等于该纯电动车的最小扭矩输出阈值，数值为250N·m。在车辆动态调节等级为2的条件下，当转速为350转/分时，为纯电动车配置的第一扭矩输出阈值等于该纯电动车的最大扭矩输出阈值，数值为400N·m。当转速为850转/分时，为纯电动车配置的第一扭矩输出阈值等于该纯电动车的最小扭矩输出阈值，数值为250N·m。在车辆动态调节等级为3、4或5时，有类似的情况。因此，第一扭矩输出阈值T1的计算公式可以记为：

$T1=\left\{\begin{array}{cc}\frac{k*(v-v_{min,1})(T_{max}-T_{min})}{(v_{\max ,1}-v_{min,1})}+T_{min}& Lever=1\\ \frac{k*(v-v_{min,2})(T_{max}-T_{min})}{(v_{\max ,2}-v_{min,2})}+T_{min}& Lever=2\\ \frac{k*(v-v_{min,3})(T_{max}-T_{min})}{(v_{\max ,3}-v_{min,3})}+T_{min}& Lever=3\\ \frac{k*(v-v_{min,4})(T_{max}-T_{min})}{(v_{\max ,4}-v_{min,4})}+T_{min}& Lever=4\\ \frac{k*(v-v_{min,5})(T_{max}-T_{min})}{(v_{\max ,5}-v_{min,5})}+T_{min}& Lever=5\end{array}\right.=\left\{\begin{array}{cc}\frac{k*(v-300)(400-250)}{(800-300)}+250& Lever=1\\ \frac{k*(v-350)(400-250)}{(850-350)}+250& Lever=2\\ \frac{k*(v-400)(400-250)}{(900-400)}+250& Lever=3\\ \frac{k*(v-4500)(400-250)}{(950-450)}+250& Lever=4\\ \frac{k*(v-500)(400-250)}{(1000-500)}+250& Lever=5\end{array}\right.$

根据上式，当车辆动态调节等级确定下来，且当前转速已知的时候，能够确定第一扭矩输出阈值T1。

根据本发明的一个实施例，第二扭矩输出阈值与当前大扭矩持续时间和车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为当前大扭矩持续时间，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_max对应的当前大扭矩持续时间。需要说明的是，车型因子k根据车型不同而不同，通常地k取值为1。t_min,Lever和t_max,Lever为预先设定的已知值。

为使本领域技术人员更好地理解，下面列举一具体实施例对该步骤进行说明。首先参照图2所示的方法划分五个车辆动态调节等级。对于某个车型因子k＝1纯电动车，在车辆动态调节等级为1的条件下：当大扭矩持续时间为3秒时，为纯电动车配置的第二扭矩输出阈值等于该纯电动车的最大扭矩输出阈值，数值为400N·m。当大扭矩持续时间为6秒时，为纯电动车配置的第二扭矩输出阈值等于该纯电动车的最小扭矩输出阈值，数值为250N·m。在车辆动态调节等级为2的条件下，当大扭矩持续时间为4秒时，为纯电动车配置的第二扭矩输出阈值等于该纯电动车的最大扭矩输出阈值，数值为400N·m。当大扭矩持续时间为7秒时，为纯电动车配置的第二扭矩输出阈值等于该纯电动车的最小扭矩输出阈值，数值为250N·m。在车辆动态调节等级为3、4或5时，有类似的情况。因此，第二扭矩输出阈值T2的计算公式可以记为：

$T2=\left\{\begin{array}{cc}\frac{k*(t-t_{min,1})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,1}-t_{min,1})}+T_{min}& Lever=1\\ \frac{k*(t-t_{min,2})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,2}-t_{min,2})}+T_{min}& Lever=2\\ \frac{k*(t-t_{min,3})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,3}-t_{min,3})}+T_{min}& Lever=3\\ \frac{k*(t-t_{min,4})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,4}-t_{min,4})}+T_{min}& Lever=4\\ \frac{k*(t-t_{min,5})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,5}-t_{min,5})}+T_{min}& Lever=5\end{array}\right.=\left\{\begin{array}{cc}\frac{k*(t-3)(400-250)}{(6-3)}+250& Lever=1\\ \frac{k*(t-4)(400-250)}{(7-4)}+250& Lever=2\\ \frac{k*(t-5)(400-250)}{(8-5)}+250& Lever=3\\ \frac{k*(t-6)(400-250)}{(9-6)}+250& Lever=4\\ \frac{k*(t-7)(400-250)}{(10-7)}+250& Lever=5\end{array}\right.$

根据上式，当车辆动态调节等级确定下来，且当前大扭矩持续时间已知的时候，能够确定第二扭矩输出阈值T2。

图3是本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置的结构框图。如图3所示，该用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置包括：坡角测量模块100，车辆动态调节等级判断模块200，第一扭矩输出阈值计算模块300，第二扭矩输出阈值计算模块400，以及当前扭矩输出阈值计算模块500。具体地，坡角测量模块100用于获取纯电动车行驶的路面的坡角。车辆动态调节等级判断模块200与坡角测量模块100相连，用于根据坡角确定纯电动车的车辆动态调节等级，其中车辆动态调节等级与坡角正相关。第一扭矩输出阈值计算模块300与车辆动态调节等级判断模块200相连，用于根据车辆动态调节等级和纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中第一扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前转速负相关。第二扭矩输出阈值计算模块400与车辆动态调节等级判断模块200相连，用于根据车辆动态调节等级和纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中第二扭矩输出阈值与车辆动态调节等级正相关且与当前大扭矩持续时间负相关。当前扭矩输出阈值计算模块500与第一扭矩输出阈值计算模块300和第二扭矩输出阈值计算模块400相连，用于根据第一扭矩输出阈值和第二扭矩输出阈值，在纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到纯电动车的当前扭矩输出阈值。

根据本发明实施例的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，至少具有如下优点：

(1)在其他条件相同的前提下，当前扭矩输出阈值能随路面的坡角变化而动态调节。纯电动车的电动机能够在不同坡角的行驶路段为纯电动车提供合适的扭矩输出阈值以使纯电动车能够顺利克服阻力爬坡行驶。本发明发避免了现有技术中纯电动车仅设单一扭矩输出阈值随后在陡坡路段中因动力不足而熄火的情况。

(2)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，保障了电动机、变速器等部件安全工作。

(3)当纯电动车的当前转速较大时，或者当纯电动车的当前大扭矩持续时间较长时，纯电动车的扭矩输出阈值较小，避免了纯电动车被迅速地加速到超出安全速度，有效控制了纯电动车的速度，预防了交通事故。

根据本发明的一个实施例，在坡角测量模块100中，通过纯电动车上的倾角传感器获取坡角。

根据本发明的一个实施例，在第一扭矩输出阈值计算模块300中，在车辆动态调节等级相同时，第一扭矩输出阈值与当前转速线性负相关。

根据本发明的一个实施例，在第二扭矩输出阈值计算模块400中，在车辆动态调节等级相同时，第二扭矩输出阈值与当前大扭矩持续时间线性负相关。

根据本发明的一个实施例，当前扭矩输出阈值计算模块500中，当前扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值。

根据本发明的一个实施例，在车辆动态调节等级判断模块200中，根据路面的坡角确定纯电动车的车辆动态调节等级的公式为：

其中，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，θ为路面的坡角。

根据本发明的一个实施例，在第一扭矩输出阈值计算模块300中，第一扭矩输出阈值与当前转速和车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为当前转速，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_min对应的转速，v_max,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_max对应的转速。

根据本发明的一个实施例，在第二扭矩输出阈值计算模块400中，第二扭矩输出阈值与当前大扭矩持续时间和车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{\max ,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为当前大扭矩持续时间，Lever为纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为车辆动态调节等级为Lever时T_max对应的当前大扭矩持续时间。

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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

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

Claims (16)

1.一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述纯电动车行驶的路面的坡角；

根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级，其中所述车辆动态调节等级与所述坡角正相关；

根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中所述第一扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前转速负相关；

根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中所述第二扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前大扭矩持续时间负相关，其中，所述当前大扭矩持续时间为所述纯电动车的电动机最近一次的、实际输出扭矩值持续超过最小扭矩输出阈值的时间段长度；以及

根据所述第一扭矩输出阈值和所述第二扭矩输出阈值，在所述纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到所述纯电动车的当前扭矩输出阈值。

2.如权利要求1所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，通过所述纯电动车上的倾角传感器获取所述坡角。

3.如权利要求1所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速线性负相关。

4.如权利要求1所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间线性负相关。

5.如权利要求1所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，所述当前扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为所述当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值。

6.如权利要求1-5中任一项所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，所述根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级的公式为：

其中，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，θ为所述路面的坡角。

7.如权利要求6所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为所述当前转速，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的转速，v_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的转速。

8.如权利要求7所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节方法，其特征在于，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{max,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为所述当前大扭矩持续时间，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的当前大扭矩持续时间。

9.一种用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，包括：

坡角测量模块，所述坡角测量模块用于获取所述纯电动车行驶的路面的坡角；

车辆动态调节等级判断模块，所述车辆动态调节等级判断模块与所述坡角测量模块相连，用于根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级，其中所述车辆动态调节等级与所述坡角正相关；

第一扭矩输出阈值计算模块，所述第一扭矩输出阈值计算模块与所述车辆动态调节等级判断模块相连，用于根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前转速，确定第一扭矩输出阈值，其中所述第一扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前转速负相关；

第二扭矩输出阈值计算模块，所述第二扭矩输出阈值计算模块与所述车辆动态调节等级判断模块相连，用于根据所述车辆动态调节等级和所述纯电动车的当前大扭矩持续时间，确定第二扭矩输出阈值，其中所述第二扭矩输出阈值与所述车辆动态调节等级正相关且与所述当前大扭矩持续时间负相关，其中，所述当前大扭矩持续时间为所述纯电动车的电动机最近一次的、实际输出扭矩值持续超过最小扭矩输出阈值的时间段长度；以及

当前扭矩输出阈值计算模块，所述当前扭矩输出阈值计算模块与所述第一扭矩输出阈值计算模块和第二扭矩输出阈值计算模块相连，用于根据所述第一扭矩输出阈值和所述第二扭矩输出阈值，在所述纯电动车的最大扭矩输出阈值和最小扭矩输出阈值的约束条件下，得到所述纯电动车的当前扭矩输出阈值。

10.如权利要求9所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述坡角测量模块中，通所述纯电动车上的倾角传感器获取所述纯电动车行驶的路面的坡角。

11.如权利要求9所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述坡角测量模块中，通过所述纯电动车上的倾角传感器获取所述坡角。

12.如权利要求9所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述第二扭矩输出阈值计算模块中，在所述车辆动态调节等级相同时，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间线性负相关。

13.如权利要求9所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述当前扭矩输出阈值计算模块中，所述当前扭矩输出阈值的计算公式为：

$T=\left\{\begin{array}{cc}{T}_{\min }& \min (T1,T2)<T_{\min }\\ \min (T1,T2)& T_{\min }\&le;\min (T1,T2)\&le;T_{\max }\\ T_{\max }& \min (T1,T2)>T_{\max }\end{array}\right.$

其中，T为所述当前扭矩输出阈值，T1为第一扭矩输出阈值，T2为第二扭矩输出阈值，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值。

14.如权利要求9-13中任一项所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，所述车辆动态调节等级判断模块中，所述根据所述坡角确定所述纯电动车的车辆动态调节等级的公式为：

其中，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，θ为所述路面的坡角。

15.如权利要求14所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述第一扭矩输出阈值计算模块中，所述第一扭矩输出阈值与所述当前转速和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T1=\frac{k*(v-v_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(v_{max,Lever}-v_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，在所述第一扭矩输出阈值计算模块中，T1为第一扭矩输出阈值，k为车型因子，v为所述当前转速，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，v_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时T_min对应的转速，v_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时T_max对应的转速。

16.如权利要求15所述的用于控制纯电动车的扭矩输出阈值的动态调节装置，其特征在于，在所述第二扭矩输出阈值计算模块中，所述第二扭矩输出阈值与所述当前大扭矩持续时间和所述车辆动态调节等级满足下述函数关系：

$T2=\frac{k*(t-t_{min,Lever})(T_{max}-T_{min})}{(t_{max,Lever}-t_{min,Lever})}+T_{min}$

其中，T2为第二扭矩输出阈值，k为车型因子，t为所述当前大扭矩持续时间，Lever为所述纯电动车的车辆动态调节等级，T_max为所述纯电动车的最大扭矩输出阈值，T_min为所述纯电动车的最小扭矩输出阈值，t_min,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_min对应的当前大扭矩持续时间，t_max,Lever为所述车辆动态调节等级为Lever时所述T_max对应的当前大扭矩持续时间。