CN104827931A - 电动汽车工作模式的控制方法、系统及具有其的电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电动汽车工作模式的控制方法、系统及具有其的电动汽车，方法包括以下步骤：通过调整电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定电机的控制曲线图，控制曲线图包括多个控制曲线；检测电动汽车的车速和加速踏板开度，并根据电动汽车的车速和加速踏板开度确定电动汽车在控制曲线图上的工作点，并根据与工作点对应控制曲线的功率调整电机的目标功率以对电动汽车的行驶进行控制。根据本发明实施例的方法，通过确定电机的控制曲线图，并确定电动汽车工作点的位置以调整电机的目标功率，避免手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车工作模式的控制方法、系统及具有其的电动汽车。
背景技术
为了降低电动汽车的电耗，奔驰、三菱等电动汽车在仪表盘上设置工作模式选择按钮。驾驶员根据实际路况和个人意愿，选择工作模式。工作模式决定了电机的目标功率，通常工作模式大体可分为，动力模式和经济模式等。当驾驶员选择动力模式后，电机目标功率大、动力性好；经济模式启用后，电机输出功率小、负荷率高。根据选择的模式和电机控制器中设置的多个效率图形进行控制。当加速踏板开度大和车速高等需求功率大时，利用功率较大的效率图形。加速踏板开度小和车速低等需求功率较小时，利用功率较小的效率图形，提升电机的负荷率。
由于以往的方式需要驾驶员手动选择工作模式因此使用不便，并且当驾驶员缺少经验时，可能会导致误选情况。另外，根据效率图的控制方式比较单一无法满足用户的客观要求。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此，本发明第一方面提供一种电动汽车工作模式的控制方法。所述方法可以解决操作繁琐、使用不方便或电耗高等问题。
本发明第二方面提供一种电动汽车工作模式的控制系统。
本发明第三方面提供一种电动汽车。
有鉴于此，本发明第一方面的实施例提出一种电动汽车工作模式的控制方法，包括以下步骤：控制曲线确定步骤，通过调整所述电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据所述多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定所述电机的控制曲线图，所述控制曲线图包括多个控制曲线；控制步骤，检测所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度，并根据所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度确定所述电动汽车在所述控制曲线图上的工作点，并根据与所述工作点对应控制曲线的功率调整所述电机的目标功率以对所述电动汽车的行驶进行控制。
根据本发明实施例的电动汽车工作模式的控制方法，通过确定电机的控制曲线图，并根据电动汽车的车速和加速踏板开度确定电动汽车的工作点在该控制曲线图中的位置以调整电机的目标功率，避免了手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明的方案中，所述多个控制曲线将所述控制曲线图分为多个区域，所述多个区域包括缓冲区域，当所述电动汽车的工作点位于所述缓冲区域时，所述电机的目标功率维持当前的功率。因此，可以避免目标功率的频繁跳变。
本发明的方案中，在所述控制步骤中，通过调整所述电动汽车的车速和所述踏板的开度使所述电动汽车的工作点从第一区域移动到第二区域时，如果所述第二区域不是缓冲区域，则将所述电机的目标功率调整至与所述第二区域对应控制曲线的功率。由此，可以提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明的方案中，所述控制曲线图包括：功率上升曲线图和功率下降曲线图，根据电动汽车在所述控制曲线图上的位置变化选择对应控制曲线图，以确定所述电机的目标功率。
本发明的方案中，所述多个控制曲线包括20kW至30kW控制曲线、30kW至40kW控制曲线、40kW至50kW控制曲线、50kW至60kW控制曲线、30kW至20kW控制曲线、40kW至30kW控制曲线、50kW至40kW控制曲线和60kW至50kW控制曲线。
本发明第二方面的实施例提出一种电动汽车工作模式的控制系统，包括：控制曲线确定模块，通过调整所述电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据所述多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定所述电机的控制曲线图，所述控制曲线图包括多个控制曲线；检测装置，用于检测所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度；控制器，用于根据所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度确定所述电动汽车在所述控制曲线图上的工作点，并根据与所述工作点对应控制曲线的功率调整所述电机的目标功率以对所述电动汽车的行驶进行控制。
根据本发明实施例的电动汽车工作模式的控制系统，通过确定电机的控制曲线图，并根据电动汽车的车速和加速踏板开度确定电动汽车的工作点在该控制曲线图中的位置以调整电机的目标功率，避免了手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明的方案中，所述多个控制曲线将所述控制曲线图分为多个区域，所述多个区域包括缓冲区域，当所述电动汽车的工作点位于所述缓冲区域时，所述控制器将所述电机的目标功率维持在当前的功率。因此，可以避免目标功率的频繁跳变。
本发明的方案中，所述控制器通过调整所述电动汽车的车速和所述踏板的开度使所述电动汽车的工作点从第一区域移动到第二区域时，如果所述第二区域不是缓冲区域，所述控制器将所述电机的目标功率调整至与所述第二区域对应控制曲线的功率。由此，可以提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明的方案中，所述控制曲线图包括：功率上升曲线图和功率下降曲线图，所述控制器根据电动汽车在所述控制曲线图上的位置变化选择对应控制曲线图，以确定所述电机的目标功率。
本发明的方案中，所述多个控制曲线包括20kW至30kW控制曲线、30kW至40kW控制曲线、40kW至50kW控制曲线、50kW至60kW控制曲线、30kW至20kW控制曲线、40kW至30kW控制曲线、50kW至40kW控制曲线和60kW至50kW控制曲线。
本发明第三方面的实施例提出一种电动汽车。所述电动汽车包括第二方面所述的电动汽车工作模式的控制系统，从而可以避免繁琐的手动操作，同时提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/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为根据本发明一个实施例的电动汽车工作模式控制系统的结构框图；
图2为根据本发明实施例的每个电动汽车工作模式对应电机功率确定的框图；
图3为根据本发明一个实施例的电动汽车工作模式的控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
图1为根据本发明一个实施例的电动汽车工作模式的控制方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的电动汽车工作模式的控制方法包括以下步骤：通过调整电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定电机的控制曲线图，控制曲线图包括多个控制曲线(步骤101)。检测电动汽车的车速和加速踏板开度，并根据电动汽车的车速和加速踏板开度确定电动汽车在控制曲线图上的工作点，并根据与工作点对应控制曲线的功率调整电机的目标功率以对电动汽车的行驶进行控制(步骤103)。
在本发明的一个实施例中，控制曲线图的确定过车具体如下所示。
图2为根据本发明实施例的每个电动汽车工作模式对应电机功率确定的框图。如图2所示，以20→30kW控制曲线的确定过程进行说明。控制曲线图的横坐标表示车速、纵坐标表示加速踏板开度，并采用目标转矩确定电机的目标功率。通过实车测试，当车速为10km/h和加速踏板开度为40％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW；车速为30km/h和加速踏板开度为30％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW；车速为50km/h和加速踏板开度为20％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW。同理，通过试验可以确定出不同车速和加速踏板开度下的多个对应点，将这些点连接起来，就形成了20→30kW控制曲线。将20→30kW控制曲线向下平移一定距离，即可得到30→20kW控制曲线。依据该方法，可以确定出30→40kW控制曲线，40→30kW控制曲线，40→50kW控制曲线，50→40kW控制曲线，50→60kW控制曲线，60→50kW等控制曲线可根据用户需求和车辆的功率大小确定适当范围的控制曲线，这些控制曲线构成控制曲线图。为了直观表示，图2中各控制曲线用直线表示。可将20→30kW为经济+与经济模式的临界线，30→40kW为经济模式与标准模式的临界线，40→50kW为标准模式与动力模式的临界线，50→60kW为动力模式与动力+模式的临界线。
在本发明的一个实施例中，车辆在开始运行时车速较低加速踏板开度较小，电机的工作点处于A点，此时车辆运行需求功率小。根据控制曲线图发送给电机的目标功率为20kW、处于经济+模式下。在该阶段控制器采用20kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。车速逐渐提升，当电机的工作点处于C点时，由于超过了20→30kW控制曲线，因此发送给电机的目标功率为30kW、工作于经济模式，此时电机控制器采用30kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。
如图2所示的控制曲线图中，20→30kW控制曲线和30→20kW控制曲线之间的区域、30→40kW控制曲线和40→30kW控制曲线之间的区域、40→50kW控制曲线和50→40kW控制曲线之间的区域等为缓冲区域。当电机的工作点在该区域时，电机的目标功率位置当前的功率。例如电机的工作点从A点移动到B点时，电机的目标功率还维持在A点时的目标功率，即20kW；当电机的工作点从E点移动到D点时，电机的目标功率还维持在E点时的目标功率，即40Kw。通过设置缓冲区域可以避免目标功率的频繁跳变，保证了稳定性。
在本发明的实施例中，当车速和加速踏板的开度进一步增加，当电机的工作点处于E点时，由于超过了30→40kW控制曲线，因此发送给电机的目标功率为40kW、此时为标准模式。在模式下控制器采用40kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。如果电机的工作点从C点移动到D点时，由于D点处于缓冲区内，因此电机的目标功率还维持在C点时的40Kw目标功率。
在本发明的一个实施例中，如图2所示当车速和加速踏板开度有所下降使得电机的工作点从E点微降至C点时，根据控制曲线图C点低于40→30kW控制曲线，因此发送给电机的目标功率为30kW，此时电机控制器采用30kW控制曲线进行控制，提升电机负荷率与效率。由此，可以提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
根据本发明实施例的方法，通过确定电机的控制曲线图，并确定电动汽车的工作点在该控制曲线图中的位置以调整电机的目标功率，避免了手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
图3为根据本发明一个实施例的电动汽车工作模式的控制系统的结构框图。如图3所示，根据本发明实施例的电动汽车工作模式的控制系统100包括：控制曲线确定模块110、检测装置130和控制器150。
具体地，控制曲线确定模块110通过调整电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定电机的控制曲线图，控制曲线图包括多个控制曲线。该多个控制曲线将控制曲线图分为多个区域，多个区域包括缓冲区域，当电动汽车的工作点位于缓冲区域时，控制器150将电机的目标功率维持在当前的功率。
如图2所示，以20→30kW控制曲线的确定过程进行说明。控制曲线图的横坐标表示车速、纵坐标表示加速踏板开度，并采用目标转矩确定电机的目标功率。通过实车测试，当车速为10km/h和加速踏板开度为40％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW；车速为30km/h和加速踏板开度为30％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW；车速为50km/h和加速踏板开度为20％时，车辆需求转矩所对应的电机目标功率为30kW。同理，通过试验可以确定出不同车速和加速踏板开度下的多个对应点，控制曲线确定模块110将这些点连接起来，即可形成20→30kW控制曲线。控制曲线确定模块110根据电机性能等因素将20→30kW控制曲线向下平移一定距离，即可得到30→20kW控制曲线。同理，可以确定30→40kW控制曲线，40→30kW控制曲线，40→50kW控制曲线，50→40kW控制曲线，50→60kW控制曲线，60→50kW等控制曲线可根据用户需求和车辆的功率大小确定适当范围的控制曲线，这些控制曲线构成控制曲线图。为了直观表示，图2中各控制曲线用直线表示。可将20→30kW为经济+与经济模式的临界线，30→40kW为经济模式与标准模式的临界线，40→50kW为标准模式与动力模式的临界线，50→60kW为动力模式与动力+模式的临界线。
检测装置130用于检测电动汽车的车速和加速踏板开度。该检测装置包括：轮速传感器和检测加速踏板开度的检测装置等当不限于此。
控制器150用于根据电动汽车的车速和加速踏板开度确定电动汽车在控制曲线图上的工作点，并根据与工作点对应控制曲线的功率调整电机的目标功率以对电动汽车的行驶进行控制。
在本发明的一个实施例中，车辆在开始运行时车速较低加速踏板开度较小，电机的工作点处于A点(如图2所示)，此时车辆运行需求功率小。根据控制曲线图控制器150发送给电机的目标功率为20kW、处于经济+模式下。在该阶段控制器采用20kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。车速逐渐提升，当电机的工作点处于C点时，由于超过了20→30kW控制曲线，因此控制器150发送给电机的目标功率为30kW、工作于经济模式，此时电机控制器采用30kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。
如图2所示的控制曲线图中，20→30kW控制曲线和30→20kW控制曲线之间的区域、30→40kW控制曲线和40→30kW控制曲线之间的区域、40→50kW控制曲线和50→40kW控制曲线之间的区域等为缓冲区域，即。当电机的工作点在该区域时，电机的目标功率位置当前的功率。例如电机的工作点从A点移动到B点时，电机的目标功率还维持在A点时的目标功率，即20kW；当电机的工作点从E点移动到D点时，控制器150将电机的目标功率还维持在E点时的目标功率，即40Kw。通过设置缓冲区域可以避免目标功率的频繁跳变，保证了稳定性。
在本发明的实施例中，当车速和加速踏板的开度进一步增加，当电机的工作点处于E点时，由于超过了30→40kW控制曲线，因此发送给电机的目标功率为40kW、此时为标准模式。在模式下控制器采用40kW控制曲线，提升电机负荷率与效率。如果电机的工作点从C点移动到D点时，由于D点处于缓冲区内，因此控制器150将电机的目标功率维持在C点时的40Kw目标功率。
在本发明的一个实施例中，如图2当车速和加速踏板开度有所下降使得电机的工作点从E点微降至C点时，根据控制曲线图C点低于40→30kW控制曲线，因此控制器150发送给电机的目标功率为30kW，此时电机控制器采用30kW控制曲线进行控制，提升电机负荷率与效率。由此，可以提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
本发明还提供了一种电动汽车。该电动汽车包括上述电动汽车工作模式的控制系统100，从而可以避免繁琐的手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
根据本发明实施例的系统，通过确定电机的控制曲线图，并确定电动汽车的工作点在该控制曲线图中的位置以调整电机的目标功率，避免了手动操作，提高电机的负荷率和效率，降低整车电耗。
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不脱离本发明的原理和宗旨的情况下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 (9)
1.一种电动汽车工作模式的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制曲线确定步骤，通过调整所述电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据所述多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定所述电机的控制曲线图，所述控制曲线图包括多个控制曲线；
控制步骤，检测所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度，并根据所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度确定所述电动汽车在所述控制曲线图上的工作点，并根据与所述工作点对应控制曲线的功率调整所述电机的目标功率以对所述电动汽车的行驶进行控制。
2.如权利要求1所述的电动汽车工作模式的控制方法，其特征在于，所述多个控制曲线将所述控制曲线图分为多个区域，所述多个区域包括缓冲区域，当所述电动汽车的工作点位于所述缓冲区域时，所述电机的目标功率维持当前的功率。
3.如权利要求2所述的电动汽车工作模式的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中，通过调整所述电动汽车的车速和所述踏板的开度使所述电动汽车的工作点从第一区域移动到第二区域时，如果所述第二区域不是缓冲区域，则将所述电机的目标功率调整至与所述第二区域对应控制曲线的功率。
4.如权利要求1所述的电动汽车工作模式的控制方法，其特征在于，所述控制曲线图包括：功率上升曲线图和功率下降曲线图，根据电动汽车在所述控制曲线图上的位置变化选择对应控制曲线图，以确定所述电机的目标功率。
5.一种电动汽车工作模式的控制系统，其特征在于，包括：
控制曲线确定模块，通过调整所述电动汽车的车速和加速踏板开度得到多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率，并根据所述多个车速和多个加速踏板开度下的电机目标功率确定所述电机的控制曲线图，所述控制曲线图包括多个控制曲线；
检测装置，用于检测所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度；
控制器，用于根据所述电动汽车的车速和所述加速踏板开度确定所述电动汽车在所述控制曲线图上的工作点，并根据与所述工作点对应控制曲线的功率调整所述电机的目标功率以对所述电动汽车的行驶进行控制。
6.如权利要求5所述的电动汽车工作模式的控制系统，其特征在于，所述多个控制曲线将所述控制曲线图分为多个区域，所述多个区域包括缓冲区域，当所述电动汽车的工作点位于所述缓冲区域时，所述控制器将所述电机的目标功率维持在当前的功率。
7.如权利要求6所述的电动汽车工作模式的控制系统，其特征在于，所述控制器通过调整所述电动汽车的车速和所述踏板的开度使所述电动汽车的工作点从第一区域移动到第二区域时，如果所述第二区域不是缓冲区域，所述控制器将所述电机的目标功率调整至与所述第二区域对应控制曲线的功率。
8.如权利要求5所述的电动汽车工作模式的控制系统，其特征在于，所述控制曲线图包括：功率上升曲线图和功率下降曲线图，所述控制器根据电动汽车在所述控制曲线图上的位置变化选择对应控制曲线图，以确定所述电机的目标功率。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求5-8中任一项所述的电动汽车工作模式的控制系统。
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