CN104908610B - 电动汽车速度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种电动汽车速度控制方法及系统，属于电动汽车领域。所述方法包括：所述速度控制组件获取用户控制信息并将所述用户控制信息发送至所述控制组件；所述控制组件查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的所述用户控制信息对应的目的车速；所述控制组件控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速。本发明通过将速度控制组件获取的用户控制信息与车速直接对应起来，解决了相关技术中控制过程较为复杂的问题；达到了驾驶员只需要向速度控制组件输入用户控制信息，就能控制车辆达到目的车速的效果。

Description

电动汽车速度控制方法及系统

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速度控制方法及系统。

背景技术

随着电动汽车技术的飞速发展，电机逐渐替代内燃机成为新的汽车动力源，同时也由于技术不够全面，标准不够完善，电动汽车大多采用了传统汽车稍作改进的结构，控制方法上也存在许多需要破旧立新的方面。

传统汽车的控制思路是驾驶者收集汽车行驶状态和路面状况等信息，结合自己的驾驶意图，经过大脑分析，通过加速踏板和换挡机构来调节动力系统的转矩输出来实现行驶时整车行驶速度的控制。

发明人在实现本发明的过程中，发现上述方式至少存在如下缺陷：上述方式由于加速踏板和换挡机构控制的是动力系统的转矩输出，因而驾驶员想要控制车辆达到或保持一定车速时，需要不断的对加速踏板和换挡机构进行调节，控制过程较为复杂。

发明内容

为了解决相关技术中驾驶员想要控制车辆达到或保持一定车速时，需要不断的对加速踏板和换挡机构进行调节，控制过程较为复杂的问题，本发明提供了一种电动汽车速度控制方法及系统。所述技术方案如下：

根据本发明的第一方面，提供一种电动汽车速度控制方法，用于电动汽车速度控制系统，所述电动汽车速度控制系统包括：控制组件、电机和速度控制组件，所述方法包括：

所述速度控制组件获取用户控制信息并将所述用户控制信息发送至所述控制组件；

所述控制组件查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的所述用户控制信息对应的目的车速；

所述控制组件控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：速度组件，

所述控制组件控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速，包括：

所述控制组件接收所述速度组件获取的当前车速；

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：逆变器，

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速，包括：

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速向所述逆变器发送电压矢量控制信号；

所述逆变器根据所述电压矢量控制信号向所述电机中输入电压矢量，使所述电机达到所述电压矢量对应的目的转矩和目的转速，所述电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：制动组件，所述方法还包括：

所述制动组件获取用户触发的制动信号时，将所述制动信号发送至所述控制组件；

所述控制组件根据所述制动信号控制所述逆变器停止向所述电机输入所述电压矢量。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：换挡机构和变速器，

所述控制组件控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速，还包括：

所述控制组件控制所述电机调节所述电动汽车的车速；

若调节后的车速达到预设的换挡车速，所述控制组件通过所述换挡机构控制所述变速器进行换挡。

根据本发明的第二方面，提供一种电动汽车速度控制系统，所述电动汽车速度控制系统包括：控制组件、电机和速度控制组件，所述方法包括：

所述速度控制组件，用于获取用户控制信息并将所述用户控制信息发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的所述用户控制信息对应的目的车速；

所述控制组件，用于控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：速度组件；

所述控制组件，用于接收所述速度组件获取的当前车速；

所述控制组件，用于根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：逆变器；

所述控制组件，用于根据所述当前车速与所述目的车速向所述逆变器发送电压矢量控制信号；

所述逆变器，用于根据所述电压矢量控制信号向所述电机中输入电压矢量，使所述电机达到所述电压矢量对应的目的转矩和目的转速，所述电动汽车达到所述目的车速。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：制动组件；

所述制动组件，用于获取用户触发的制动信号时，将所述制动信号发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于根据所述制动信号控制所述逆变器停止向所述电机输入所述电压矢量。

可选的，所述电动汽车速度控制系统还包括：换挡机构和变速器；

所述控制组件，用于控制所述电机调节所述电动汽车的车速；

所述控制组件，用于若调节后的车速达到预设的换挡车速，通过所述换挡机构控制所述变速器进行换挡。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过将速度控制组件获取的用户控制信息与车速直接对应起来，解决了相关技术中控制过程较为复杂的问题；达到了驾驶员只需要向速度控制组件输入用户控制信息，就能控制车辆达到目的车速的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明各个实施例设计的实施环境的示意图；

图2是本发明实施例示出的一种电动汽车速度控制方法的流程图；

图3-1是本发明实施例示出的另一种电动汽车速度控制方法的流程图；

图3-2图3-1所示实施例中控制组件控制电机的流程图；

图4是本发明实施例示出的一种电动汽车速度控制系统的框图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本发明各个实施例设计的实施环境的示意图，该实施环境可以包括：控制组件10、电机11，速度控制组件12，速度组件13，逆变器14，制动组件15，换挡机构16和变速器17。其中，带箭头的线段代表电连接，不带箭头的线段代表机械连接。

控制组件10可以为印制电路板、一个处理器或多个处理器。控制组件10可以和速度控制组件12、速度组件13、逆变器14、制动组件15和换挡机构16建立有电连接。

逆变器14和电机11之间可以建立有电连接。

换挡机构16和变速器17之间可以建立有机械连接。

电机11和变速器17之间可以建立有机械连接。

图2是本发明实施例示出的一种电动汽车速度控制方法的流程图，本实施例以该电动汽车速度控制方法应用于图1所示的实施环境中来举例说明。该电动汽车速度控制方法可以包括如下几个步骤：

在步骤201中，速度控制组件获取用户控制信息并将用户控制信息发送至 控制组件。

在步骤202中，控制组件查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的用户控制信息对应的目的车速。

在步骤203中，控制组件控制电机，使电动汽车达到目的车速。

综上所述，本发明实施例提供的电动汽车速度控制方法，通过将速度控制组件获取的用户控制信息与车速直接对应起来，解决了相关技术中控制过程较为复杂的问题；达到了驾驶员只需要向速度控制组件输入用户控制信息，就能控制车辆达到目的车速的效果。

图3-1是本发明实施例示出的另一种电动汽车速度控制方法的流程图，本实施例以该电动汽车速度控制方法应用于图1所示的实施环境中来举例说明。该电动汽车速度控制方法可以包括如下几个步骤：

在步骤301中，速度控制组件获取用户控制信息并将用户控制信息发送至控制组件。

在电动车行驶的过程中，驾驶员可以通过速度控制组件输入用户控制信息，而速度控制组件可以将该用户控制信息实时的发送给控制组件。

其中，速度控制组件可以未加速踏板和角度传感器，在驾驶员踩下加速踏板时，角度传感器就可以获取对应的加速踏板的开度百分比(可以以加速踏板未踩下时的初始位置的开度百分比为0％，加速踏板完全踩下时的开度百分比为100％)，并将该开度百分比作为用户控制信息发送给控制组件；类似的，速度控制组件还可以为旋钮(以旋钮的旋转角度作为用户控制信息)或电子操作界面(驾驶员直接输入用户控制信息)，本发明实施例不作出限制。

在步骤302中，控制组件查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的用户控制信息对应的目的车速。

控制组件可以预存有用户控制信息与车速的对应关系，并查询该对应关系得到目的车速。示例性的，以速度控制组件为加速踏板和角度传感器进行说明，此时用户控制信息为加速踏板的开度百分比，而加速踏板的开度百分比与车速的对应关系可以如表1所示。

表1

开度百分比(％)	车速(千米每小时)
		0-15	0.2
16-28	20
		29-41	29
42-55	38
		56-70	58
71-85	77
		86-100	116

控制组件可以根据从速度控制组件获取的开度百分比从表1中查询得到车速，该车速即为驾驶员要到达到的目的车速。表1中的对应关系为一个开度百分比区间与一个固定的目的车速对应，例如，开度百分比列第一行的0-15对应的车速为0.2km/h(千米每小时)，也就是说，若控制组件获取的开度百分比落在0-15之间，则该开度百分比对应的车速为0.2km/h。

需要说明的是，加速踏板的开度百分比与车速的对应关系还可以是一个固定的开度百分比与一个车速区间进行对应，本发明实施例不作出限制。

在步骤303中，控制组件接收速度组件获取的当前车速。

控制组件可以实时的从速度组件获取当前的车速，其中速度组件可以通过获取车轮的转速来得到当前车速。

在步骤304中，控制组件根据当前车速与目的车速控制电机，使电动汽车达到目的车速。

控制组件在实时的获取当前车速后，可以根据当前车速即时的控制电机的输出，形成一个闭环控制系统(被控对象的被控制量会反送回来影响控制器的系统)，以使电动汽车达到目的车速。其中，电机可以为永磁同步电机。

如图3-2所示，本步骤的控制过程可以包括下面两个子步骤：

子步骤3041，控制组件控制电机调节电动汽车的车速。

1)控制组件根据当前车速与目的车速向逆变器发送电压矢量控制信号。

可以通过试验法预先得到电机的MTPA(Maximum Torque Per Ampere，最大转矩电流比)特性数据表，控制器根据该表能够得到逆变器以最小的定子电流来使电机达到最大的转矩需要的电压矢量的参数，之后根据该参数生成电压矢量控制信号，并将该电压矢量控制信号发送至逆变器，以提高电机的运行效 率。具体控制过程可以通过模糊PID(Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分)控制器结合该特性数据表来实现。

2)逆变器根据电压矢量控制信号向电机中输入电压矢量，使该电机达到该电压矢量对应的目的转矩和目的转速，以实现对车速的调节。

逆变器在获取电压矢量控制信号后，可以根据该电压矢量控制信号向电机输入电压矢量，电机在获取该电压矢量后，可以达到与该电压矢量对应的目的转矩和目的转速，电机在达到目的转矩和目的转速的过程中，车速会相应的产生变化，即实现了控制组件对车速的调节。

需要说明的是，控制组件调节车速的过程中，若车速始终未达到换挡车速，则电动汽车可以直接达到目的车速。

子步骤3042，若调节后的车速达到预设的换挡车速，控制组件通过换挡机构控制变速器进行换挡。

在调节后的车速达到了预设的换挡车速后，控制组件可以通过换挡机构控制变速器进行换挡，该换挡机构可以由小功率步进电机来实现。可选的，控制组件可以将换挡操作设置为一个换挡控制程序，当需要换挡时直接通过换挡控制程序进行换挡，提高换挡的可靠性。示例性的，以70km/h为换挡车速进行说明，当车速上升至70km/h时，控制器可以进入换挡控制程序，实现换挡过程中的卸载、摘挡、同步、挂挡和加载一系列过程的耦合协调控制，最终达到新的挡位。需要说明的是，控制组件在对车速进行调节时，车速可以多次达到不同的换挡车速，每次的换挡过程类似，本发明实施例不再赘述。此外，本发明实施例提供的电动汽车速度控制方法中，可以不通过离合器对变速器和电机进行控制，而直接通过控制组件来控制变速器和电机，减少驾驶员操作量，增加驾驶的安全性。

需要说明的是，换挡包括升挡和降挡，控制组件可以根据速度组件获取的车速变化或速度控制组件获取的用户控制信息的变化(如开度百分比变大或变小)来判断需要升挡还是降挡。

在电动汽车达到目的车速后，控制组件还可以继续从速度组件获取车速，并针对路况使车速产生的变化继续修正车速，使车速与目的车速的差值维持在目的车速的±3％以内。

此外，在本发明实施例提供的电动汽车速度控制方法中，在制动组件获取 用户触发的制动信号时，制动组件可以将制动信号发送至控制组件，控制组件根据制动信号控制逆变器停止向电机输入电压矢量。示例性的，制动组件可以是制动踏板，在驾驶员踩下制动踏板时，控制组件能够控制逆变器停止工作。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的电动汽车速度控制方法，通过控制组件控制换挡机构与变速器进行换挡，实现的电动汽车换挡的自动化，达到了使换挡过程快速、高效的效果，且减少了驾驶员驾驶电动汽车的操作量，使驾驶过程更加简洁。

综上所述，本发明实施例提供的电动汽车速度控制方法，通过将速度控制组件获取的用户控制信息与车速直接对应起来，解决了相关技术中控制过程较为复杂的问题；达到了驾驶员只需要向速度控制组件输入用户控制信息，就能控制车辆达到目的车速的效果。

图4是本发明实施例示出的一种电动汽车速度控制系统的框图，该电动汽车速度控制系统可以包括：控制组件410、电机420和速度控制组件430。

控制组件410，用于获取用户控制信息并将用户控制信息发送至控制组件。

电机420，用于查询预设的用户控制信息与车速的对应关系，得到接收的用户控制信息对应的目的车速。

速度控制组件430，用于控制电机420，使电动汽车达到目的车速。

可选的，电动汽车速度控制系统还包括：速度组件440。

控制组件410，用于接收速度组件440获取的当前车速。

控制组件410，用于根据当前车速与目的车速控制电机420，使电动汽车达到目的车速。

可选的，电动汽车速度控制系统还包括：逆变器450。

控制组件410，用于根据当前车速与目的车速向逆变器450发送电压矢量控制信号。

逆变器450，用于根据电压矢量控制信号向电机420中输入电压矢量，电压矢量用于使电机420达到目的转矩和目的转速，使电动汽车达到目的车速。

可选的，电动汽车速度控制系统还包括：制动组件460。

制动组件460，用于获取用户触发的制动信号时，将制动信号发送至控制组件410。

控制组件410，用于根据制动信号控制逆变器450停止向电机420输入电压矢量。

可选的，电动汽车速度控制系统还包括：换挡机构470和变速器480。

控制组件410，用于控制电机420调节电动汽车的车速。

控制组件410，用于若调节后的车速达到预设的换挡车速，通过换挡机构470控制变速器480进行换挡。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的电动汽车速度控制系统，通过控制组件控制换挡机构与变速器进行换挡，实现的电动汽车换挡的自动化，达到了使换挡过程快速、高效的效果，且减少了驾驶员驾驶电动汽车的操作量，使驾驶过程更加简洁。

综上所述，本发明实施例提供的电动汽车速度控制系统，通过将速度控制组件获取的用户控制信息与车速直接对应起来，解决了相关技术中控制过程较为复杂的问题；达到了驾驶员只需要向速度控制组件输入用户控制信息，就能控制车辆达到目的车速的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车速度控制方法，其特征在于，用于电动汽车速度控制系统，所述电动汽车速度控制系统包括：控制组件、电机、速度组件和速度控制组件，所述方法包括：

所述速度控制组件获取加速踏板的开度百分比并将所述加速踏板的开度百分比发送至所述控制组件；

所述控制组件查询预设的加速踏板的开度百分比与车速的对应关系，得到接收的所述加速踏板的开度百分比对应的目的车速；

所述控制组件接收所述速度组件获取的当前车速；

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：逆变器，

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速，包括：

所述控制组件根据所述当前车速与所述目的车速向所述逆变器发送电压矢量控制信号；

所述逆变器根据所述电压矢量控制信号向所述电机中输入电压矢量，使所述电机达到所述电压矢量对应的目的转矩和目的转速，所述电动汽车达到所述目的车速。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：制动组件，所述方法还包括：

所述制动组件获取用户触发的制动信号时，将所述制动信号发送至所述控制组件；

所述控制组件根据所述制动信号控制所述逆变器停止向所述电机输入所述电压矢量。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：换挡机构和变速器，

所述控制组件控制所述电机，使电动汽车达到所述目的车速，还包括：

所述控制组件控制所述电机调节所述电动汽车的车速；

若调节后的车速达到预设的换挡车速，所述控制组件通过所述换挡机构控制所述变速器进行换挡。

5.一种电动汽车速度控制系统，所述电动汽车速度控制系统包括：控制组件、电机、速度组件和速度控制组件；

所述速度控制组件，用于获取加速踏板的开度百分比并将所述加速踏板的开度百分比发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于查询预设的加速踏板的开度百分比与车速的对应关系，得到接收的所述加速踏板的开度百分比对应的目的车速；

所述控制组件，用于接收所述速度组件获取的当前车速；

所述控制组件，用于根据所述当前车速与所述目的车速控制所述电机，使所述电动汽车达到所述目的车速。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：逆变器；

所述控制组件，用于根据所述当前车速与所述目的车速向所述逆变器发送电压矢量控制信号；

所述逆变器，用于根据所述电压矢量控制信号向所述电机中输入电压矢量，使所述电机达到所述电压矢量对应的目的转矩和目的转速，所述电动汽车达到所述目的车速。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：制动组件；

所述制动组件，用于获取用户触发的制动信号时，将所述制动信号发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于根据所述制动信号控制所述逆变器停止向所述电机输入所述电压矢量。

8.根据权利要求5至7任一所述的系统，其特征在于，所述电动汽车速度控制系统还包括：换挡机构和变速器；

所述控制组件，用于控制所述电机调节所述电动汽车的车速；

所述控制组件，用于若调节后的车速达到预设的换挡车速，通过所述换挡机构控制所述变速器进行换挡。