CN106314268A - 一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车 - Google Patents

一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车 Download PDF

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CN106314268A CN201610832100.XA CN201610832100A CN106314268A CN 106314268 A CN106314268 A CN 106314268A CN 201610832100 A CN201610832100 A CN 201610832100A CN 106314268 A CN106314268 A CN 106314268A
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Abstract

本发明提供了一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车,该方法包括:判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;当所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。本发明的方案,能够根据纯电动汽车滑动能量回收模式应用的目标扭矩控制制动灯的点亮与熄灭,从而在该目标扭矩增大到一定程度时,控制制动灯点亮,以此来提醒后面车辆,从而降低被追尾风险,提高行车安全性。

Description

一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车。
背景技术
面对日趋严峻的能源与环境问题,节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点。在我国,节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视,并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车,尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车,不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义,同时也是我国汽车领域实现转型升级、技术突破的重要方向,是汽车领域今后发展的趋势。
纯电动汽车在行驶过程中具有无尾气排放、能量效率高、噪声低、可回收利用能量等多项优点,大力发展纯电动汽车可有效解决我国交通能源消耗和环境污染问题。与传统燃油车不同,纯电动汽车通过电机驱动车轮转动来实现车辆行驶,行车过程中整车的能量全部来源于动力电池,包括为驱动电机系统、空调系统、照明系统、电动助力转向等系统供电。截止到目前,动力电池的能量密度等技术尚未获得突破,电池容量仍然是制约纯电动汽车续驶里程的主要原因。在这种背景下,提高纯电动汽车的能量使用效率成为当前各汽车厂商及科研机构的热点研究问题。由于纯电动汽车由电机驱动,其在制动或滑行过程中能够为动力电池进行充电,因此当前大多数纯电动汽车均具备能量回收功能,以增加车辆的续驶里程。
其中,纯电动汽车的能量回收分为制动状态能量回收与滑动状态能量回收两种。制动状态能量回收是指在驾驶员踩制动踏板后车辆进入到能量回收状态;滑动能量回收是指驾驶员未踩制动踏板与加速踏板、车速高于一定值且车辆未处于定速巡航或自适应巡航模式,此时车辆进入到能量回收状态。众所周知,驾驶员在踩下制动踏板后车辆尾部的制动灯会被点亮,目的为提醒后方车辆及人员。其中,对于纯电动汽车,在进行能量回收时,若回收扭矩增大到一定程度,则车辆实际行驶过程中所产生的减加速度会达到驾驶员轻踩制动踏板的水平,此时应该点亮制动灯,提醒后面车辆,降低被追尾风险,提高行车安全性。然而,截止到目前国内尚未有纯电动汽车厂商及研究机构就车辆滑行能量回收状态来控制制动灯点亮的方案。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题,本发明的实施例提供了一种纯电动汽车的制动灯控制方法、装置及纯电动汽车,能够根据纯电动汽车滑动能量回收模式所需的目标扭矩控制制动灯的点亮与熄灭,从而在该目标扭矩增大到一定程度时,控制制动灯点亮,以此来提醒后面车辆,从而降低被追尾风险,提高行车安全性。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
依据本发明实施例的一个方面,提供了一种纯电动汽车的制动灯控制方法,包括:
判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;
当所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;
根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
其中,上述方案中,所述判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式的步骤,包括:
判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;
判断制动踏板当前是否处于释放状态;
判断加速踏板当前是否处于释放状态;
判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;
判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;
当所述当前驱动档位处于前进档位,且所述制动踏板当前处于释放状态,且所述加速踏板当前处于释放状态,且所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
其中,上述方案中,所述判断制动踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:
当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
其中,上述方案中,所述判断加速踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:
当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
其中,上述方案中,所述判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式的步骤,包括:
当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
其中,上述方案中,所述行驶状态信息包括:能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息;
所述根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩,包括:
根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;
根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;
根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
其中,上述方案中,所述根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩的步骤,包括:
在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;
根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;
根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
其中,上述方案中,根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值之后,所述方法还包括:
判断所述纯电动汽车是否发生限速故障;
若所述纯电动汽车发生限速故障,进一步将与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩。
其中,上述方案中,所述根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值的步骤,包括:
将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
将所述母线电压代入第二预设公式:获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
其中,上述方案中,所述驱动系统温度包括电机的第一温度、电机控制器的第二温度和绝缘栅双极型晶体管的第三温度;所述根据所述驱动系统温度,获得第三限制值的步骤,包括:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
其中,上述方案中,所述根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩的步骤,包括:
当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;
当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。
其中,上述方案中,所述根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭的步骤,包括:
当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;
当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;
其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
依据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种纯电动汽车的制动灯控制装置,包括:
判断模块,用于判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;
扭矩确定模块,用于当所述判断模块判断所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;
制动灯控制模块,用于根据所述扭矩确定模块确定的所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
其中,上述方案中,所述判断模块包括:
第一判断单元,用于判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;
第二判断单元,用于判断制动踏板当前是否处于释放状态;
第三判断单元,用于判断加速踏板当前是否处于释放状态;
第四判断单元,用于判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;
第五判断单元,用于判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;
确定单元,用于当所述第一判断单元判断所述当前驱动档位处于前进档位,且所述第二判断单元判断所述制动踏板处于释放状态,且所述第三判断单元判断所述加速踏板处于释放状态,且第四判断单元判断所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且所述第五判断单元判断当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
其中,上述方案中,所述第二判断单元包括:
第一确定子单元,用于当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
第二确定子单元,用于当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
其中,上述方案中,所述第三判断单元包括:
第三确定子单元,用于当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
第四确定子单元,用于当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
其中,上述方案中,所述第四判断单元包括:
第五确定子单元,用于当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
第六确定子单元,用于当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
其中,上述方案中,所述行驶状态信息包括:能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息;
所述扭矩确定模块包括:
初始需求扭矩确定单元,用于根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;
扭矩限制单元,用于根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;
目标扭矩确定单元,用于根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
其中,上述方案中,所述初始需求扭矩确定单元包括:
第一查找子单元,用于在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;
第二查找子单元,用于根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;
第三查找子单元,用于根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
其中,上述方案中,所述初始需求扭矩确定单元还包括:
判断子单元,用于判断所述纯电动汽车是否发生限速故障,并在所述纯电动汽车发生限速故障时,触发所述第三查找子单元进一步将查找到的与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩。
其中,上述方案中,所述扭矩限制单元包括:
第一限制子单元,用于将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
第二限制子单元,用于根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
第三限制子单元,用于根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
第四限制子单元,用于当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
第五限制子单元,用于将所述母线电压代入第二预设公式: 获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
第六限制子单元,用于当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
限制值确定子单元,用于从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
其中,上述方案中,所述驱动系统温度包括电机的第一温度、电机控制器的第二温度和绝缘栅双极型晶体管的第三温度;所述第三限制子单元,具体用于:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
其中,上述方案中,所述目标扭矩确定单元包括:
第一确定单元,用于当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;
第二确定单元,用于当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。
其中,上述方案中,所述制动灯控制模块包括:
第一控制单元,用于当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;
第二控制单元,用于当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;
其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
依据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种纯电动汽车,包括上述所述的纯电动汽车的制动灯控制装置。
本发明实施例的有益效果是:
本发明实施例的纯电动汽车的制动灯控制方法,通过判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式,并在进入滑动能量回收模式时,根据纯电动汽车的行驶状态信息,确定滑动能量模式所应用的目标扭矩,进而根据该目标扭矩控制纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。由此可知,本发明的实施例,能够根据纯电动汽车滑动能量回收模式应用的目标扭矩控制制动灯的点亮与熄灭,从而在该目标扭矩增大到一定程度时,控制制动灯点亮,以此来提醒后面车辆,从而降低被追尾风险,提高行车安全性。
附图说明
图1表示本发明第一实施例的纯电动汽车的制动灯控制方法的流程图;
图2表示本发明第一实施例中判断制动踏板所处状态所采用的滞环策略的原理示意图;
图3表示本发明第一实施例中确定初始需求扭矩的流程示意图;
图4表示本发明第一实施例中控制制动灯所采用的滞环策略的原理示意图;
图5表示本发明第二实施例的纯电动汽车的制动灯控制装置的结构框图之一;
图6表示本发明第二实施例的纯电动汽车的制动灯控制装置的结构框图之二。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
依据本发明实施例的一个方面,提供了一种纯电动汽车的制动灯控制方法,如图1所示,该方法包括:
步骤101:判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式。
本发明的实施例,应用于纯电动汽车。当纯电动汽车上坡、下坡和非铺装路面上行驶时,会进入滑动能量回收模式。其中,根据车辆状态,如车辆档位、制动踏板及加速踏板信号、电机转速以及故障等信息,判断车辆是否进入到滑动能量回收模式。
即具体地,步骤101包括:判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;判断制动踏板当前是否处于释放状态;判断加速踏板当前是否处于释放状态;判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;当所述当前驱动档位处于前进档位,且所述制动踏板当前处于释放状态,且所述加速踏板当前处于释放状态,且所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
其中,需要注意的是,对于具体如何判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式,并不局限于此。
另外,考虑到制动踏板与加速踏板由于机械结构原因不可避免的会产生死区及空行程问题,为此在制动踏板与加速踏板状态判断中(踏板是否被踩下)引入滞环策略。其中,如图2所示,对制动踏板的状态判断引入滞环策略,预先设置第一预设阈值BPS1和第二预设阈值BPS2,其中,BPS1大于BPS2,则当制动踏板从释放状态切换到被踩下状态时,要求制动踏板的开度大于BPS1;当制动踏板从被踩下状态切换至释放状态时,要求制动踏板的开度小于BPS2才可以,能够有效为防止能量回收模式的跳变。
因此,上述所述判断制动踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
同理,对加速踏板的状态判断采用滞环策略时,预先设置第三预设阈值APS1和第四预设阈值APS2,其中,APS1大于APS2,则当加速踏板从释放状态切换到被踩下状态时,要求加速踏板的开度大于APS1;当加速踏板从被踩下状态切换至释放状态时,要求加速踏板的开度小于APS2才可以,能够有效防止能量回收模式的跳变。
因此,上述所述判断加速踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
此外,当车速较低时(对应电机转速也较低),通过能量回收获得的能量有限,并且由于制动扭矩的介入很容易影响驾驶员的驾车感受,因此当车速较低时禁止车辆进入能量回收模式。针对这一问题,规定电机转速高于第五预设阈值Rpm1时,允许进入能量回收模式。其中,为防止能量回收模式的跳变,加入滞环策略,即电机转速低于第六预设阈值Rpm2时,禁止进入能量回收模式。其中,Rpm1>Rpm2。
因此,上述判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式的步骤,包括:当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
步骤102:当所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
其中,行驶状态信息包括能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息。
优选地,步骤102包括:根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
其中,能量回收强度档位,用于驾驶员调节能量回收强度。此外,纯电动汽车的驱动模式包括经济模式、正常模式和运动模式三种。以正常模式为例,当纯电动汽车进入到滑动能量回收模式后,电机转速低于预设阈值时,考虑到由于此时车速较低,能量回收介入产生的减加速度会令纯电动汽车迅速减速,从而影响驾驶员对车速的预期控制,因此此时的扭矩需求应为0;随着电机转速的升高车速也随之升高,能量回收介入产生的减加速度对驾驶员的影响越来越小,此时扭矩需求从0开始增加。因此,在不同的电机转速区间对应着不同的扭矩值。
由上述可知,纯电动汽车进入滑动能量回收模式时,初始需求扭矩与纯电动汽车当前的驱动模式、电机速度和用户操作的能量回收强度档位相关。其中,在本发明的实施例中,预先通过实车标定确定在每一个能量回收强度档位下,分别获取处于经济模式下的电机车速与扭矩值的曲线、正常模式的电机车速与扭矩值的曲线和驱动模式下的电机车速与扭矩值的曲线,并进行存储,以便于纯电动汽车进入滑动能量回收模式时,获取其所需的初始需求扭矩。
对应地,上述所述根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩的步骤,包括:在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
然而,当纯电动汽车发生限速故障时,为了为车辆提供更大的减速度,使车辆车速被尽快限制,响应限速故障,从而提高行车安全,可在上述查找过程中,获得与所述电机转速对应的扭矩值之后,进一步判断所述纯电动汽车是否发生限速故障,若所述纯电动汽车发生限速故障,则将与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩,其中,预设扭矩系数大于1。
因此,对于初始需求扭矩的确定过程,可如图3所示,首先进行能量回收强度档位判断,从对应的能量回收档位下的扭矩需求查询表中,查找相应驱动模式下的电机与扭矩值曲线,然后,根据电机转速查找到对应的扭矩值,进而判断是否发生限速故障,并在发生时,将预设扭矩系数乘以与电机转速对应的扭矩值,获得所述初始需求扭矩。
此外,在纯电动汽车进入滑动能量回收模式后,在实际行驶过程中,动力电池、电机特性、驱动系统温度以及制动防抱死系统(ABS)以及某些故障都会对滑动能量回收模式所应用的扭矩产生限制,因此,本发明的实施例,还需要确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值。
具体地,将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
将所述母线电压代入第二预设公式:获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
即,本发明的实施例中分别根据动力电池、电机外特性、驱动系统温度、ABS工作状态、母线电压和故障信息获得对应的限制值,然后,从这些限制值中找出一个最小的限制值作为滑动能量回收模式的扭矩限制值。
其中,第一方面,滑动能量回收扭矩受动力电池最大允许充电功率限制,具体为:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率。
第二方面,滑动能量回收扭矩不能够超出电机外特性曲线,即回收扭矩需要在电机外特性曲线所约束的范围内,因此,电机外特性曲线中,在对应的电机转速下具有一扭矩值,该值为电机外特性曲线限制的最大扭矩值。其中,电机外特性曲线为横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩的曲线。
第三方面,当驱动系统温度过高时需要限制能量回收扭矩,以防止温度进一步升高对系统造成损坏。其中,驱动系统包括电机、电机控制器与绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。以电机温度为例,设定温度阈值第一温度阈值temp1与第二温度阈值temp2,其中temp1<temp2,当电机温度小于或等于temp1时,此时第一扭矩限制系数Kt等于1;当电机温度大于或等于temp2时,此时Kt等于0;若温度在(temp1,temp2)之间,则Kt在(0,1)范围内线性变化。然后,用Kt乘以电机外特性曲线限制的最大扭矩值得到电机温度限制值。电机控制器温度与IGBT温度对能量回收扭矩的限制与电机同理。其中,分别计算获得电机温度限制值、电机控制器温度限制值和IGBT温度限制值后,取三者中最小值作为驱动系统温度的扭矩限制值。
即,上述根据所述驱动系统温度,获得第三限制值的步骤,包括:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
其中,上述第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第四温度阈值、第五温度阈值和第六温度阈值,均是预先通过相关实验数据进行确定的。
第四方面,考虑到ABS启动时能量回收扭矩会对行车产生非预期的安全问题,因此本发明中规定在行车过程中ABS启动状态下,将滑动能量回收扭矩限制为0。
第五方面,车辆进入滑动能量回收模式后,车辆的动力电池处于充电状态,直流母线电压会升高,若进行滑动能量回收前直流母线电压已经处于较高的范围,则需要对能量回收扭矩进行限制,具体如下:设定第一电压阈值Volt1与第二电压阈值Volt2,其中Volt1<Volt2,当母线电压小于或等于Volt1时,此时第二扭矩限制系数Kv等于1;当母线电压大于或等于Volt2时,此时Kv等于0;若电压在(Volt1,Volt2)之间,则Kv在(0,1)范围内线性变化。用Kv乘以电机外特性曲线限制的最大扭矩值得到直流母线电压的回收扭矩限值。
第六方面,考虑到在一些特性故障情况下,为保证车辆及行车安全,需对能量回收扭矩进行限制,因此,当发生动力电池单体电压过压故障或动力电池总电压过压故障,将能量回收扭矩限制为0。
其中,通过上述方法确定出初始需求扭矩和扭矩限制值后,还需要进一步根据初始需求扭矩和扭矩限制值,确定出滑动能量回收模式所应用的目标扭矩。本发明的实施例中,当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。即将初始需求扭矩和扭矩限制值中的最小值作为所述目标扭矩。
步骤103:根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
优选地,步骤103包括:当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
其中,车辆进入滑动能量回收模式后,当最终输出的回收扭矩(即目标扭矩)大于第一扭矩阈值N1则认为此时车辆产生的减速度已经达到需要提醒后面车辆的程度,因此控制点亮制动灯来提醒后车。此外,为防止目标扭矩在第一扭矩阈值N1的邻域内跳动而导致制动灯频繁点亮的问题,本发明的实施例在此引入滞环策略,即制动灯点亮后,当回收扭矩小于第二扭矩阈值N2后控制制动灯熄灭,其中N1>N2。即如图4所示,当制动灯从熄灭状态切换到点亮状态时,要求目标扭矩大于N1;当制动灯从点亮状态切换到熄灭状态时,要求目标扭矩下降到N2才可以。
综上所述,本发明的实施例,首先判断车辆进入滑动能量回收工况的条件;接下来根据车辆的状态等信息计算得到能量回收的需求扭矩;在此基础上根据车辆状态及故障状况对得到的需求扭矩进行限制并得到最终的目标扭矩;最后根据目标扭矩控制制动灯的点亮;以上四个环节的所涉及到的方法能够有效、可靠的提醒后车的及相关人员,而且充分考虑了驾驶员的驾驶感受及行车安全,同时具有较好的完整性和可推广性。
第二实施例
本发明的实施例提供了一种纯电动汽车的制动灯控制装置,如图5所示,该装置500包括:
判断模块501,用于判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;
扭矩确定模块502,用于当所述判断模块501判断所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;
制动灯控制模块503,用于根据所述扭矩确定模块502确定的所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
优选地,如图6所示,所述判断模块501包括:
第一判断单元5011,用于判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;
第二判断单元5012,用于判断制动踏板当前是否处于释放状态;
第三判断单元5013,用于判断加速踏板当前是否处于释放状态;
第四判断单元5014,用于判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;
第五判断单元5015,用于判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;
确定单元5016,用于当所述第一判断单元5011判断所述当前驱动档位处于前进档位,且所述第二判断单元5012判断所述制动踏板处于释放状态,且所述第三判断单元5013判断所述加速踏板处于释放状态,且第四判断单元5014判断所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且所述第五判断单元5015判断当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
优选地,如图6所示,所述第二判断单元5012包括:
第一确定子单元50121,用于当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
第二确定子单元50122,用于当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
优选地,如图6所示,所述第三判断单元5013包括:
第三确定子单元50131,用于当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
第四确定子单元50132,用于当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
优选地,如图6所示,所述第四判断单元5014包括:
第五确定子单元50141,用于当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
第六确定子单元50142,用于当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
优选地,所述行驶状态信息包括:能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息;如图6所示,所述扭矩确定模块502包括:
初始需求扭矩确定单元5021,用于根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;
扭矩限制单元5022,用于根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;
目标扭矩确定单元5023,用于根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
优选地,如图6所示,所述初始需求扭矩确定单元5021包括:
第一查找子单元50211,用于在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;
第二查找子单元50212,用于根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;
第三查找子单元50213,用于根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
优选地,如图6所示,所述初始需求扭矩确定单元5021还包括:
判断子单元50214,用于判断所述纯电动汽车是否发生限速故障,并在所述纯电动汽车发生限速故障时,触发所述第三查找子单元50213进一步将查找到的与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩。
优选地,如图6所示,所述扭矩限制单元5022包括:
第一限制子单元50221,用于将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
第二限制子单元50222,用于根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
第三限制子单元50223,用于根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
第四限制子单元50224,用于当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
第五限制子单元50225,用于将所述母线电压代入第二预设公式:获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
第六限制子单元50226,用于当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
限制值确定子单元50227,用于从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
优选地,所述驱动系统温度包括电机的第一温度、电机控制器的第二温度和绝缘栅双极型晶体管的第三温度;所述第三限制子单元50223,具体用于:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
优选地,如图6所示,所述目标扭矩确定单元5023包括:
第一确定单元50231,用于当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;
第二确定单元50232,用于当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。
优选地,如图6所示,所述制动灯控制模块503包括:
第一控制单元5031,用于当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;
第二控制单元5032,用于当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;
其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
本发明的实施例,通过判断模块501判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式,从而在所述判断模块501判断所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,触发扭矩确定模块502根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩,进而触发制动灯控制模块503根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。因此,本发明的实施例,能够根据纯电动汽车滑动能量回收模式应用的目标扭矩控制制动灯的点亮与熄灭,从而在该目标扭矩增大到一定程度时,控制制动灯点亮,以此来提醒后面车辆,从而降低被追尾风险,提高行车安全性。
第三实施例
本发明的实施例提供了一种纯电动汽车,包括上述所述的纯电动汽车的制动灯控制装置。本发明实施例的纯电动汽车能,够根据纯电动汽车滑动能量回收模式应用的目标扭矩控制制动灯的点亮与熄灭,从而在该目标扭矩增大到一定程度时,控制制动灯点亮,以此来提醒后面车辆,从而降低被追尾风险,提高行车安全性,从而提升产品的市场竞争力。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (25)

1.一种纯电动汽车的制动灯控制方法,其特征在于,包括:
判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;
当所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;
根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式的步骤,包括:
判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;
判断制动踏板当前是否处于释放状态;
判断加速踏板当前是否处于释放状态;
判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;
判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;
当所述当前驱动档位处于前进档位,且所述制动踏板当前处于释放状态,且所述加速踏板当前处于释放状态,且所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述判断制动踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:
当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述判断加速踏板当前是否处于释放状态的步骤,包括:
当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式的步骤,包括:
当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述行驶状态信息包括:能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息;
所述根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩,包括:
根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;
根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;
根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩的步骤,包括:
在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;
根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;
根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值之后,所述方法还包括:
判断所述纯电动汽车是否发生限速故障;
若所述纯电动汽车发生限速故障,进一步将与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值的步骤,包括:
将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
将所述母线电压代入第二预设公式:获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述驱动系统温度包括电机的第一温度、电机控制器的第二温度和绝缘栅双极型晶体管的第三温度;所述根据所述驱动系统温度,获得第三限制值的步骤,包括:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩的步骤,包括:
当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;
当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭的步骤,包括:
当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;
当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;
其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
13.一种纯电动汽车的制动灯控制装置,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断纯电动汽车是否进入滑动能量回收模式;
扭矩确定模块,用于当所述判断模块判断所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式时,根据所述纯电动汽车的行驶状态信息,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩;
制动灯控制模块,用于根据所述扭矩确定模块确定的所述目标扭矩,控制所述纯电动汽车的制动灯点亮或熄灭。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述判断模块包括:
第一判断单元,用于判断所述纯电动汽车的当前驱动档位是否处于前进档位;
第二判断单元,用于判断制动踏板当前是否处于释放状态;
第三判断单元,用于判断加速踏板当前是否处于释放状态;
第四判断单元,用于判断电机转速当前是否允许进入滑动能量回收模式;
第五判断单元,用于判断当前是否存在整车无断高压故障和不可恢复扭矩故障;
确定单元,用于当所述第一判断单元判断所述当前驱动档位处于前进档位,且所述第二判断单元判断所述制动踏板处于释放状态,且所述第三判断单元判断所述加速踏板处于释放状态,且第四判断单元判断所述电机转速当前允许进入滑动能量回收模式,且所述第五判断单元判断当前不存在整车无断高压故障和不可恢复的扭矩故障时,确定所述纯电动汽车进入所述滑动能量回收模式。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第二判断单元包括:
第一确定子单元,用于当所述制动踏板的前一状态为释放状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第一预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
第二确定子单元,用于当所述制动踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述制动踏板当前的第一开度大于第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于被踩下状态,若所述制动踏板当前的第一开度小于或等于所述第二预设阈值,则确定所述制动踏板当前处于释放状态;
其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第三判断单元包括:
第三确定子单元,用于当所述加速踏板的前一状态为释放状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第三预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
第四确定子单元,用于当所述加速踏板的前一状态为被踩下状态时,若所述加速踏板当前的第二开度大于第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于被踩下状态,若所述加速踏板当前的第二开度小于或等于所述第四预设阈值,则确定所述加速踏板当前处于释放状态;
其中,所述第三预设阈值大于所述第四预设阈值。
17.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第四判断单元包括:
第五确定子单元,用于当所述电机转速的前一状态不允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第五预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第五预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
第六确定子单元,用于当所述电机转速的前一状态允许进入滑动能量回收模式时,若所述电机转速的当前值大于第六预设阈值,则确定所述电机转速当前允许进入滑动能量模式,若所述电机转速的当前值小于或等于所述第六预设阈值,则确定所述电机转速当前不允许进入滑动能量回收模式;
其中,所述第五预设阈值大于所述第六预设阈值。
18.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述行驶状态信息包括:能量回收强度档位、所述纯电动汽车的驱动模式、电机转速、动力电池最大允许充电功率、电机效率、电机外特性曲线、驱动系统温度、制动防抱死系统工作状态、母线电压、故障信息;
所述扭矩确定模块包括:
初始需求扭矩确定单元,用于根据所述能量回收强度档位、所述驱动模式和所述电机转速,确定所述滑动能量回收模式的初始需求扭矩;
扭矩限制单元,用于根据所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率、所述电机效率、所述电机外特性曲线、所述驱动系统温度、所述制动防抱死系统工作状态、所述母线电压和所述故障信息,确定所述滑动能量回收模式的扭矩限制值;
目标扭矩确定单元,用于根据所述初始需求扭矩和所述扭矩限制值,确定所述滑动能量回收模式应用的目标扭矩。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述初始需求扭矩确定单元包括:
第一查找子单元,用于在预先存储的扭矩需求查询表中查找与所述能量回收强度档位对应的目标查询表,所述扭矩需求查询表包括多个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表,每一个能量回收强度档位下的扭矩需求查询表中包括经济模式下的电机转速与扭矩值曲线、正常模式下的电机转速与扭矩值曲线和运动模式下的电机转速与扭矩值曲线;
第二查找子单元,用于根据所述驱动模式,在所述目标查询表中,确定与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线;
第三查找子单元,用于根据所述电机转速,从与所述驱动模式对应的电机转速与扭矩值曲线中,确定与所述电机转速对应的扭矩值,并作为所述初始需求扭矩。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述初始需求扭矩确定单元还包括:
判断子单元,用于判断所述纯电动汽车是否发生限速故障,并在所述纯电动汽车发生限速故障时,触发所述第三查找子单元进一步将查找到的与所述电机转速对应的扭矩值乘以预设扭矩系数,获得所述初始需求扭矩。
21.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述扭矩限制单元包括:
第一限制子单元,用于将所述电机转速、所述动力电池最大允许充电功率和所述电机效率代入第一预设公式:获得第一限制值K1,其中,k表示第一预设常量,pmax表示所述动力电池最大允许充电功率,Mrpm表示所述电机转速、η表示所述电机效率;
第二限制子单元,用于根据所述电机转速,从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩,并确定为第二限制值,其中,所述电机外特性曲线的横轴为电机转速,纵轴为电机输出扭矩;
第三限制子单元,用于根据所述驱动系统温度,获得第三限制值;
第四限制子单元,用于当所述制动防抱死系统工作状态处于启动状态时,获得第四限制值K4=0;
第五限制子单元,用于将所述母线电压代入第二预设公式:K5=获得第五限制值K5,其中,V表示所述母线电压,Volt1表示第一电压阈值,Volt2表示第二电压阈值,a1和b1均表示第二预设常量,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定与所述电机转速相对应的电机输出扭矩;
第六限制子单元,用于当所述故障信息中包括动力单电池电压过压故障或动力电池总电压过压故障时,获得第六限制值K6=0;
限制值确定子单元,用于从所述第一限制值、所述第二限制值、所述第三限制值、所述第四限制值、所述第五限制值和所述第六限制值获得最小值,并将该最小值确定为所述扭矩限制值。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述驱动系统温度包括电机的第一温度、电机控制器的第二温度和绝缘栅双极型晶体管的第三温度;所述第三限制子单元,具体用于:
将所述第一温度代入第三预设公式获得电机温度限制值Y1,其中,t1表示所述第一温度,temp1表示第一温度阈值,temp2表示第二温度阈值,a2和b2均表示第三预设常量,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值;
将所述第二温度代入第四预设公式获得电机控制器温度限制值Y2,其中,t2表示所述第二温度,temp3表示第三温度阈值,temp4表示第四温度阈值,a3和b3均表示第四预设常量,所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值;
将所述第三温度代入第五预设公式获得绝缘栅双极型晶体管限制值Y3,其中,t3表示所述第三温度,temp5表示第五温度阈值,temp6表示第六温度阈值,a4和b4均表示第五预设常量,所述第五温度阈值小于所述第六温度阈值;
从所述电机温度限制值、所述电机控制器限制值和所述绝缘栅双极型晶体管温度限制值中获得最小值,并将该最小值确定为所述第三限制值;
其中,M表示根据所述电机转速从预先存储的所述电机外特性曲线中确定的与所述电机转速相对应的电机输出扭矩。
23.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述目标扭矩确定单元包括:
第一确定单元,用于当所述初始需求扭矩小于或等于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述初始需求扭矩;
第二确定单元,用于当所述初始需求扭矩大于所述扭矩限制值时,所述目标扭矩等于所述扭矩限制值。
24.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述制动灯控制模块包括:
第一控制单元,用于当所述制动灯的前一状态为熄灭状态时,若所述目标扭矩大于第一扭矩阈值,则控制所述制动灯点亮,若所述目标扭矩小于或等于所述第一扭矩阈值,控制所述制动灯保持熄灭状态;
第二控制单元,用于当所述制动灯的前一状态为点亮状态时,若所述目标扭矩大于第二扭矩阈值,则控制所述制动灯保持点亮状态,若所述目标扭矩小于或等于所述第二扭矩阈值,控制所述制动灯熄灭;
其中,所述第一扭矩阈值大于所述第二扭矩阈值。
25.一种纯电动汽车,其特征在于,包括如权利要求13~24任意一项所述的纯电动汽车的制动灯控制装置。
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