CN107472081A - 电动汽车的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电动汽车的控制方法、系统及车辆，该方法包括以下步骤：监测加速踏板的开度值，并判断加速踏板的开度值是否减小；如果开度值减小，则获取加速踏板的开度值减小变化率；比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值；如果开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值，则对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩；如果开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值，则按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。本发明能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。

Description

电动汽车的控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的控制方法、系统及车辆。
背景技术
电动汽车在加速过程中，当加速踏板从较大开度瞬间变为零，即踏板开度的减小变化率过大时，将造成驱动电机扭矩减小过快，进而使得车辆出现明显顿挫情况，导致车辆行驶的平顺性下降。
另一方面，电动汽车在加速踏板开度为零，车辆处于滑行状态时，电机控制器会给驱动电机发出输出负扭矩的信号，电机会向电池充电，进入滑行回馈状态进行能量回收。然而，负扭矩的施加将加剧扭矩的瞬间减小，也会造成车辆顿挫情况的发生。
整车控制器是电动汽车上核心控制模块之一，使车辆按照驾驶员的控制意图行驶，负责根据加速踏板的开度和驱动电机转速等信号向电机控制器输出扭矩请求信号，同时进行回馈状态进入条件的判断和仲裁。
目前现有的相关控制方法将加速踏板上一时刻输出开度值与之此时刻输入开度值按照一定权重进行加权平均获得此时刻的加速踏板输出开度值，整车控制器根据此加速踏板输出开度值计算需求扭矩，以此方式减缓扭矩的瞬间较大变化。该方法虽然能够在一定程度减缓扭矩的瞬间变化，但仍无法避免加速踏板的开度瞬间大幅变化造成的扭矩大幅波动，车辆依然会存在明显的顿挫情况。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的控制方法，该方法能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车的控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种电动汽车的控制方法，包括以下步骤：监测加速踏板的开度值，并判断所述加速踏板的开度值是否减小；如果所述开度值减小，则获取所述加速踏板的开度值减小变化率；比较所述开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值；如果所述开度值减小变化率大于所述开度值减小变化率阈值，则对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩；以及如果所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，则按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的电动汽车的控制方法，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，在根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。
在一些示例中，还包括：如果所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，则当所述加速踏板的开度值为0时，控制所述车辆立即开启能量回收模式。
在一些示例中，所述扭矩减小变化率上限值根据所述车辆的车速确定。
为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种电动汽车的控制系统，包括：监测模块，所述监测模块用于监测加速踏板的开度值；获取模块，所述获取模块用于在所述加速踏板的开度值减小时，获取所述加速踏板的开度值减小变化率；比较模块，所述比较模块用于比较所述开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值；以及控制模块，所述控制模块用于在所述开度值减小变化率大于所述开度值减小变化率阈值时，对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，以及在所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。
根据本发明实施例的电动汽车的控制系统，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述控制模块还用于在根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。
在一些示例中，所述控制模块还用于在所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，且所述加速踏板的开度值为0时，控制所述车辆立即开启能量回收模式。
在一些示例中，所述扭矩减小变化率上限值根据所述车辆的车速确定。
为了实现上述目的，本发明第三方面的实施例公开了一种车辆，包括本发明上述第二方面实施例所述电动汽车的控制系统。
根据本发明实施例的车辆，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的电动汽车的控制方法的流程图；以及
图2是根据本发明实施例的电动汽车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，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，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。
以下结合附图描述根据本发明实施例的电动汽车的控制方法、系统及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S1：监测加速踏板的开度值，并判断加速踏板的开度值是否减小。
步骤S2：如果开度值减小，则获取加速踏板的开度值减小变化率。
步骤S3：比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值。具体地说，开度值减小变化率阈值根据实际需求预先设定，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较大，说明加速踏板开度瞬间减小幅度过大，车辆会出现明显的顿挫情况；当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较小，说明加速踏板开度瞬间减小幅度不大，车辆不会出现明显的顿挫情况。
步骤S4：如果开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值，则对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩。
具体地说，如前所述，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较大，说明加速踏板开度瞬间减小幅度过大，车辆会出现明显的顿挫情况，因此，发送给电机控制器的需求扭矩需要进行变化率的限制，即需要限制(减小)电机请求扭矩的变化率，则驱动电机按照给定的扭矩最大变化率限值(即扭矩减小变化率上限值)输出扭矩，从而降低车辆的顿挫感，提升车辆行驶的平顺性。
在一些示例中，扭矩减小变化率上限值例如根据车辆的车速而确定。换言之，即根据车辆的车速来选定合适的扭矩变化率作为扭矩减小变化率上限值来限定电机的输出扭矩，以避免车辆出现明显顿挫，保证车辆的平顺性。
步骤S5：如果开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值，则按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。具体地说，如前所述，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较小，说明加速踏板开度瞬间减小幅度不大，此时车辆不会出现明显的顿挫情况，无需对扭矩减小变化率进行限制，此时直接响应加速踏板信号，根据加速踏板信号控制电机的输出扭矩即可。
在本发明的一个实施例中，在步骤S4中，还包括：在根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。换言之，即在对扭矩减小变化率进行限制后，同时控制车辆在预设时间后再进行能量回收。具体地说，如前所述，电动汽车在加速踏板开度为零，车辆处于滑行状态时，电机控制器会给驱动电机发出输出负扭矩的信号，电机会向电池充电，进入滑行回馈状态进行能量回收，而负扭矩的施加将加剧扭矩的瞬间减小，也会造成车辆顿挫情况的发生。基于此，在本发明的实施例中，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，控制车辆在预设时间后再进行能量回收，即适时延迟车辆进入滑行回馈状态，即延迟车辆的能量回收过程，从而有效减少驱动电机扭矩信号的瞬间变化，提高扭矩信号的稳定性，进一步减小了车辆的顿挫感，进一步提升了车辆行驶的平顺性。
换言之，即如果开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值，则首先对电机的扭矩减小变化率进行限制(减小)，以扭矩减小变化率上限值来控制电机的输出扭矩，并进一步控制车辆在预设时间后进行能量回收，即延时预设时间后再开启能量回收模式，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，有效地提高了车辆行驶的平顺性。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：如果判断开度值减小变化率小于或等于(即不大于)开度值减小变化率阈值，则控制车辆立即进行能量回收，即控制车辆立即开启能量回收模式。换言之，即当加速踏板瞬间减小幅度较小时，此时不会带来明显的顿挫感，则无需提升车辆平顺性，此时无需限定(减小)电机请求扭矩的变化率，也不需要延迟能量回收，换言之，即此时控制车辆直接进行能量回收即可。
综上，根据本发明实施例的电动汽车的控制方法，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
本发明的进一步实施例还提出了一种电动汽车的控制系统。
图2是根据本发明一个实施例的电动汽车的控制系统的结构框图。如图2所示，该系统包括：监测模块110、获取模块120、比较模块130和控制模块140。
其中，监测模块110用于监测加速踏板的开度值。
获取模块120用于在加速踏板的开度值减小时，获取加速踏板的开度值减小变化率。
比较模块130用于比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值。。具体地说，开度值减小变化率阈值根据实际需求预先设定，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较大，说明加速踏板开度瞬间减小幅度过大，车辆会出现明显的顿挫情况；当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较小，说明加速踏板开度瞬间减小幅度不大，车辆不会出现明显的顿挫情况。
控制模块140用于在开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，以及在开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。
具体地说，如前所述，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较大，说明加速踏板开度瞬间减小幅度过大，车辆会出现明显的顿挫情况，因此，发送给电机控制器的需求扭矩需要进行变化率的限制，即需要限制(减小)电机请求扭矩的变化率，则驱动电机按照给定的扭矩最大变化率限值(即扭矩减小变化率上限值)输出扭矩，从而降低车辆的顿挫感，提升车辆行驶的平顺性。
在一些示例中，扭矩减小变化率上限值例如根据车辆的车速而确定。换言之，即根据车辆的车速来选定合适的扭矩变化率作为扭矩减小变化率上限值来限定电机的输出扭矩，以避免车辆出现明显顿挫，保证车辆的平顺性。
另一方面，如前所述，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，判定开度值减小变化率较小，说明加速踏板开度瞬间减小幅度不大，此时车辆不会出现明显的顿挫情况，无需对扭矩减小变化率进行限制，此时直接响应加速踏板信号，根据加速踏板信号控制电机的输出扭矩即可。
进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块140还用于在根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。换言之，即在对扭矩减小变化率进行限制后，同时控制车辆在预设时间后再进行能量回收。
具体地说，如前所述，电动汽车在加速踏板开度为零，车辆处于滑行状态时，电机控制器会给驱动电机发出输出负扭矩的信号，电机会向电池充电，进入滑行回馈状态进行能量回收，而负扭矩的施加将加剧扭矩的瞬间减小，也会造成车辆顿挫情况的发生。基于此，在本发明的实施例中，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，控制车辆在预设时间后再进行能量回收，即适时延迟车辆进入滑行回馈状态，即延迟车辆的能量回收过程，从而有效减少驱动电机扭矩信号的瞬间变化，提高扭矩信号的稳定性，进一步减小了车辆的顿挫感，进一步提升了车辆行驶的平顺性。
换言之，即如果开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值，则首先对电机的扭矩减小变化率进行限制(减小)，以扭矩减小变化率上限值来控制电机的输出扭矩，，并进一步控制车辆在预设时间后进行能量回收，即延时预设时间后再开启能量回收模式，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，有效地提高了车辆行驶的平顺性。
在本发明的一个实施例中，控制模块140还用于在开度值减小变化率小于或等于(即不大于)开度值减小变化率阈值时，控制车辆立即进行能量回收，即控制车辆立即开启能量回收模式。换言之，即当加速踏板瞬间减小幅度较小时，此时不会带来明显的顿挫感，则无需提升车辆平顺性，此时无需限定(减小)电机请求扭矩的变化率，也不需要延迟能量回收，换言之，即此时控制车辆直接进行能量回收即可。
需要说明的是，本发明实施例的电动汽车的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的电动汽车的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的电动汽车的控制系统，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解电动汽车加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
本发明的进一步实施例还提供了了一种车辆。该车辆包括本发明上述实施例所描述的电动汽车的控制系统100。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的具体实现方式与本发明实施例的电动汽车的控制系统的具体实现方式类似，具体请参见系统部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
综上，根据本发明实施例的车辆，当加速踏板开度值减小时，比较开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值，当开度值减小变化率大于开度值减小变化率阈值时，判定加速踏板开度值减小变化率过大，限制电机扭矩减小变化率，根据扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，当开度值减小变化率小于或等于开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩，从而能够有效缓解加速过程中加速踏板瞬间减小时车辆的顿挫现象，提高了车辆行驶的平顺性。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
监测加速踏板的开度值，并判断所述加速踏板的开度值是否减小；
如果所述开度值减小，则获取所述加速踏板的开度值减小变化率；
比较所述开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值；
如果所述开度值减小变化率大于所述开度值减小变化率阈值，则对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩；以及
如果所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，则按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，在根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，还包括：
如果所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，则当所述加速踏板的开度值为0时，控制所述车辆立即开启能量回收模式。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述扭矩减小变化率上限值根据所述车辆的车速确定。
5.一种电动汽车的控制系统，其特征在于，包括：
监测模块，所述监测模块用于监测加速踏板的开度值；
获取模块，所述获取模块用于在所述加速踏板的开度值减小时，获取所述加速踏板的开度值减小变化率；
比较模块，所述比较模块用于比较所述开度值减小变化率与开度值减小变化率阈值；以及
控制模块，所述控制模块用于在所述开度值减小变化率大于所述开度值减小变化率阈值时，对电机的扭矩减小变化率进行限制，得到扭矩减小变化率上限值，并根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩，以及在所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值时，按照加速踏板信号控制电机的输出扭矩。
6.根据权利要求5所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于在根据所述扭矩减小变化率上限值控制电机的输出扭矩后，控制车辆延时预设时间后再开启能量回收模式。
7.根据权利要求5或6所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于在所述开度值减小变化率小于或等于所述开度值减小变化率阈值，且所述加速踏板的开度值为0时，控制所述车辆立即开启能量回收模式。
8.根据权利要求7所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述扭矩减小变化率上限值根据所述车辆的车速确定。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的电动汽车的控制系统。
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