CN108773296A - 狂暴加速模式的控制方法、存储介质和电动汽车 - Google Patents

狂暴加速模式的控制方法、存储介质和电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种狂暴加速模式的控制方法、存储介质和电动汽车，包括：步骤301：进入激活状态后，检测制动踏板的踩踏操作，如果检测到则执行步骤302，否则执行步骤306；步骤302：检测当前车速是否低于预设静止车速，如果是执行步骤303；步骤303：调整电动汽车电机扭矩至初始预扭矩，并开始初始激活计时；步骤304：若在初始激活计时未达到初始激活预设时长时检测到制动踏板的释放操作，则执行步骤306，否则执行步骤305；步骤305：当初始激活计时达到初始激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测；步骤306：按预先标定的曲线增大电机转速。本发明提供了一种起步时可安全使用的狂暴加速模式。

Description

狂暴加速模式的控制方法、存储介质和电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种狂暴加速模式的控制方法、存储介质及电动汽车。
背景技术
现有技术中，存在一种可以利用电机短时大扭矩助力使电动汽车加速的模式，这种加速模式可以在急加速工况下满足驾驶员需求的扭矩要求、同时改善发动机瞬态排放。在实际使用中，利用电机短时大扭矩助力的加速模式也称为电动汽车的狂暴加速模式。
电动汽车的狂暴加速模式是实现驾驶员速度体验的一种工作模式，其可以允许前后电机的输出扭矩在峰值扭矩之上，因涉及人身安全，因此对其控制策略要求十分严格。
图1为目前常用的狂暴加速模式的工作流程，包括以下步骤：
步骤10(S10)：准备状态检测，包括：检测系统故障、电机温度、电机控制器温度、BOOST开关(狂暴加速模式触发开关)以及当前电池的SOC值(State of Charge，荷电状态)是否符合预设要求，如果符合预设要求，则执行步骤20；
步骤20(S20)：检测狂暴加速模式触发开关(也称BOOST开关)是否触发(触压操作)，如果是执行步骤31；
步骤31(S31)：检测制动踏板是否踩踏，如果是执行步骤32，否则返回步骤10；
步骤32(S32)：启动狂暴加速模式，增大电机转速并开始计时；
步骤33(S33)：当计时达到第一预设时长时，结束狂暴加速模式，返回步骤10。
电动汽车的整车控制器(VCU，Vehicle Control Unit)在电动汽车启动后，即自动进入狂暴加速模式准备状态检测(S10)。
按图1的流程，驾驶员想要在起步时体验狂暴加速模式，只能在BOOST开关触发前，踩下制动踏板，使电动汽车处于静止状态，在释放制动踏板的瞬间触发BOOST开关，则按现有的工作流程(图1)仍会启动狂暴加速模式，但是该狂暴加速模式工作时，会使扭矩从0突然增大，导致电机出现打齿现象，严重损害电机的寿命，甚至影响驾驶员的人身安全。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种狂暴加速模式的控制方法、存储介质和电动汽车，以解决电动汽车起步时启动狂暴加速模式存在的问题。
本发明提供一种狂暴加速模式的控制方法，该方法包括
步骤301：在电动汽车进入狂暴加速模式的激活状态后，检测制动踏板的踩踏操作，如果检测到则执行步骤302，否则执行步骤306；
步骤302：检测当前车速是否低于预设静止车速，如果是执行步骤303；否则返回狂暴加速模式的准备状态检测；
步骤303：调整电动汽车电机扭矩至初始预扭矩，并开始初始激活计时；
步骤304：若在初始激活计时未达到初始激活预设时长时检测到制动踏板的释放操作，则执行步骤306，否则执行步骤305；
步骤305：当初始激活计时达到初始激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测；
步骤306：按预先标定的曲线增大电机转速。
本发明还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，该非瞬时计算机可读存储介质存储指令，指令在由处理器执行时使得处理器执行本发明狂暴加速模式的控制方法中的步骤。
本发明还提供一种电动汽车，包括处理器和上述的非瞬时计算机可读存储介质，其中，处理器为整车控制器。
本申请对图1的步骤S32和步骤S33进行了改进，考虑到启动狂暴加速模式时，电动汽车可能处于制动或行驶两种不同的状态，对两种状态分别设计不同的狂暴加速模式的控制方法，解决速度为0时启动狂暴加速模式存在的电机打齿问题。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为常用狂暴加速模式的工作流程图；
图2为本发明狂暴加速模式的控制方法的第一实施例；
图3为本发明狂暴加速模式的控制方法的第二实施例；
图4为本发明狂暴加速模式的控制方法的第三实施例；
图5为本发明狂暴加速模式的控制方法的第四实施例。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
如图2所示，本发明提供一种狂暴加速模式的控制方法，对图1中的步骤S32和S33进行了改进，该方法应用于电动汽车，包括：
步骤301(S301)：在电动汽车进入狂暴加速模式的激活状态后，检测制动踏板的踩踏操作，如果检测到则执行步骤302，否则执行步骤306；
在图2中，步骤S20中，BOOST开关触发(或按下)即自动进入狂暴加速模式的激活状态。
步骤302(S302)：检测当前车速是否低于预设静止车速，如果是执行步骤303；否则返回狂暴加速模式的准备状态检测(S10)。
该预设静止车速用于指示电动汽车当前处于静止状态或近似静止状态，例如预设静止车速为0.5km/h或1km/h，低于预设静止车速说明电动汽车处于近似静止状态或静止状态。
步骤303(S303)：调整电动汽车电机扭矩至初始预扭矩，并开始初始激活计时。
初始预扭矩为电动汽车电机的预扭矩，其值较低，一般在100N.m左右，将电机扭矩从0调整为初始预扭矩后再增大扭矩，可避免电机出现打齿现象。
步骤304(S304)：若在初始激活计时未达到初始激活预设时长时，检测到制动踏板的释放操作，则执行步骤306，否则执行步骤305；
步骤305(S305)：当初始激活计时达到初始激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测(S10)；
步骤306(S306)：按预先标定的曲线增大电机转速。
预设标定的曲线是预设的用于狂暴加速模式的特性曲线，可以是峰值曲线或专用的标定曲线，该曲线可实现狂暴加速模式的加速特性。
图2方法提供了一种电动汽车起步时狂暴加速模式的安全使用方式，先后包括S10、S20、S301、S302、S303、S304和S306，与现有技术相比，在BOOST开关触发后，制定踏板踩下时驾驶员仍可以自由选择是否使用狂暴加速模式以及何时使用狂暴加速模式，既包括步骤S305不使用狂暴加速模式的操作方法，也包括步骤304使用狂暴加速模式的操作方法；其次，在步骤306之前，设置了步骤303，将电机扭矩调整至初始预扭矩，可避免电动汽车起步时，使用狂暴加速模式出现电机打齿的问题。
进一步地，如图3中的步骤306之后包括：
步骤307：当步骤306被触发时开始正常激活计时；
步骤309：当正常激活计时达到正常激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测(S10)。
步骤308：如果在正常激活计时未达到正常激活预设时长时，检测到制动踏板踩踏或油门踏板释放，则结束狂暴加速模式，并返回准备状态检测(S10)。
如果在正常激活计时未达到正常激活预设时长时，检测到制动踏板踩下或油门踏板释放，则结束狂暴加速模式，并返回准备状态检测。如此，驾驶员可自主决定何时退出狂暴加速模式。
图2和图3中初始激活预设时长和正常激活预设时长可根据各电动汽车的动力系统的性能确定，一般设置为低于20秒，例如，设置初始激活时长为10秒或者更长，正常激活预设时长为5秒或者更长。
在图2和图3中，步骤20(S20)采用现有技术，检测到BOOST开关触发后即执行步骤S301。但BOOST开关是机械开关或触碰开关，容易因误操作而错误启动狂暴加速模式，影响正常驾驶，并可能引发交通事故，为了避免出现此类问题，本申请将现有的步骤20改进为如图4所示的步骤201。
步骤21(S21)：电动汽车进入狂暴加速模式的准备状态后，启动对激活操作的检测；
步骤22(S22)：当检测到跟随预激活使能操作而发生的BOOST开关触压操作时，执行步骤301。
在图4中，进入狂暴加速模式的激活状态后，即自动触发执行步骤S301。
图4中的预激活使能操作可灵活设置，例如，设置为依次挂S档和加速踏板达到最大开度；或设置为挂S档；或设置为加速踏板达到最大开度发；或设置为依次挂S档和开启双闪灯；或设置为开启双闪灯。
在上述预激活使能操作的实施例中，如果包括“加速踏板达到最大开度”，则狂暴加速模式是在当前档位下达到最大速度之后的再启动，如此狂暴加速模式是对当前档位达到极限速度后的再次速度升级，如果“加速踏板达到最大开度”不满足，则不会启动狂暴加速模式。
此外，如果预激活使能操作包括“加速踏板达到最大开度”时，整车控制器可设置制动踏板的优先级高于加速踏板，当步骤301如果检测到制动踏板踩踏时，立即关闭对电动汽车发动机电机的供电，此时，虽然同时踩踏加速踏板和制动踏板，但不会引起动力系统与制动系统的冲突。
如果预激活使能操作不包括“加速踏板达到最大开度”，则电动汽车可以在任意行驶速度下启动狂暴加速模式。
不同的预激活使能操作对应狂暴加速模式不同的工作方式，电动汽车的生产厂家可依据各自电动汽车的体验设计灵活设置。
改进后的步骤21和步骤22，限定了更复杂的激活操作，可避免因误操作启动狂暴加速模式，影响正常驾驶。
此外在步骤22中，当检测到的激活操作(包括预激活使能操作和BOOST开关触压操作)不符合要求时，则返回准备状态检测S10。以符合要求的激活操作包括依次挂S档、加速踏板达到最大开度和BOOST开关触发为例，如果先后检测到挂S档信息和挂D档信息，则返回准备状态检测。
目前，在图4中，步骤10(S10)针对狂暴加速模式的准备状态的检测，其主要依据是当前电池的SOC(State of Charge，荷电状态)值、并同时辅以系统故障、电机温度、电机控制器温度以及BOOST开关(狂暴加速模式的触发开关)等其他参数，当SOC值大于预定的阈值(例如80％)且其他参数满足要求时，才允许电动汽车进入准备状态。
在上述检测方式中，电池SOC值实时检测是为了判断当前电池功率是否能够支持狂暴加速模式。然而，电池SOC值实际上并不能准确体现电池放电功率，因此，若以电池SOC为主要参数，则检测的准确度不高。进而，如若电动汽车错误的进入准备状态，可能会严重损害电动汽车、电池、电机的寿命，影响驾驶体验，甚至会影响驾驶员的人身安全，危险性极大。
为了避免出现此类问题，将本申请现有的步骤10改进为如图5所示的步骤11和步骤12。
步骤11(S11)：根据当前电池电压值和当前电池最大充电电流估算当前电池最大功率PBatPower；
步骤12(S12)：利用估算得到的当前电池最大功率PBatPower检测是否允许电动汽车进入狂暴加速模式的准备状态。
电动汽车加电后即执行步骤11和步骤12，如果步骤12的检测结果不允许进入狂暴加速准备状态，即不允许使用狂暴加速模式，则持续进行步骤11和步骤12的准备状态检测，直至进入准备状态。
在步骤12中，检测当前电池最大功率PBatPower是否允许进入准备状态，其要求具体为电动汽车当前可输出的最大动力不低于预设值，该预设值为狂暴加速模式所需的最小功率。电动汽车可标定单独用于狂暴加速模式的电机外特性曲线(简称狂暴加速模式标定曲线，即步骤306中的预先标定的曲线)用于狂暴加速模式的扭矩输出，也可以将电机外特征曲线中的峰值曲线用于狂暴加速模式的扭矩输出。
当使用峰值曲线作为狂暴加速模式的扭矩输出时，可设置当前电池最大功率不低于电机的峰值功率为准备状态的进入要求；或者设置当前电池最大功率不低于基速点额定电池功率的预设倍数，该预设倍数可参照电机峰值功率与额定功率的比率设置。
当使用狂暴加速模式标定曲线作为狂暴加速模式的扭矩输出时，可设置当前电池最大功率不低于电机在狂暴加速模式下的特征曲线的峰值功率作为准备状态的进入要求。
当前电池最大功率PBatPowr计算方式如下：
PBatPowr＝(BV×BA) (1)
其中，BV为当前电池电压值、BA为当前电池最大充电电流。公式(1)可根据电池的当前数值计算电池可输出的最大功率(动力)，进而判断该最大动力是否可支持狂暴加速模式所需的功率(动力)。
进一步地，考虑到电动汽车上制冷或制热所消耗的电池功率，将公式(1)修改为：
PBatPowr＝(BV×BA)-(ACPV×ACPA)-(PP×DP) (2)
其中，ACPA为当前压缩机工作电流、ACPV为当前压缩机工作电压、PP为当前加热器PTC(Positive Temperature Coefficient)功率、DP为当前DCDC转换器功率。在公式(2)中，ACPA×ACPV为当前压缩机使用的功率，PP×DP为当前加热器使用的功率。
一般而言，公式(2)中后两项的计算数值远小于第一项的计算数值，因此公式(1)虽然忽略了后两项，但对计算结果影响很小。
进一步地，当PBatPowr满足准备状态的进入要求后，还可以进一步检测当前系统故障、当前电机温度、当前电机控制温度、以及当前BOOST开关和/或其他检测指标是否满足准备状态的进入要求。
检测当前系统故障是否满足进入要求，可以按各电动汽车的安全标准设定，表1给出了一种故障分类方法，以表1为例，则可以设定系统故障为4级或未出现故障时满足狂暴加速模式的准备状态进入要求，即电动汽车可以正常行驶符合准备状态进入要求。
表1系统故障分类
检测当前电机温度和当前电机控制温度是否满足进入要求，可以按各电动汽车电机的安全标准或工作要求设定，本申请对此不做具体限定。例如某电动汽车电机的正常工作温度范围为10℃～100℃，考虑到狂暴加速模式下，扭矩增大，电机温度还会上升，则设定当前电机温度低于80℃、当前电机控制温度低于65℃符合准备状态进入要求。
检测当前BOOST开关是否满足预设要求，主要检测当前BOOST开关是否出现功能故障，如果BOOST未出现功能故障，则符合准备状态进入要求。BOOST开关的功能故障主要包括机械故障和电路故障，导致BOOST开关不能正常使用，例如BOOST开关电路故障或BOOST开关处于非粘连的状态。
进一步地，如图5所示，在步骤12之后还包括：如果进入狂暴加速模式的准备状态，则执行步骤13；
步骤13(S13)：实时检测当前电池最大功率PBatPower是否低于狂暴加速模式所需的最小功率，如果是，结束狂暴加速模式，返回步骤11。
在图5中，S21、S22、S301及其后续步骤是本发明在进入准备状态后，狂暴加速模式的工作流程，该工作流程与步骤13并行运行，一旦步骤13触发结束狂暴加速模式，则步骤11以外的所有流程均退出，返回步骤11。
在电动汽车进入准备状态后，其检测指标：当前电池最大功率PBatPower仍处于动态变化中，因此设置步骤13，继续监控检测指标，如若达到退出要求，说明电动汽车的当前状态不支持狂暴加速模式，需立即结束狂暴加速模式。
当进入狂暴加速模式的准备状态检测还包括其他指标，例如当前系统故障、当前电机温度、当前电机控制温度、以及当前狂暴加速模式触发开关(BOOST开关)时，则任一检测指标达到退出条件时，结束狂暴加速模式，返回步骤11。
此外，退出条件可参考进入要求的设置，例如进入要求中设置系统故障的严重级别不高于4级，则退出条件可设置系统故障的严重级别高于4级。当前BOOST开关也可以设置为不符合进入要求即符合退出条件。当前电机温度和当前电机控制温度的退出条件设置可参考电机的报警温度设置，达到报警温度即符合退出条件，报警温度一般高于正常工作温度。
如本申请图5所示的方法，采用“当前电池最大功率”作为准备状态的判断条件，更能体现出电池当前的状态是否可支持狂暴加速模式所需要的功率，避免电池状态不佳时激活狂暴加速模式，严重损害电池、电机的性能和寿命。
本发明还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，该非瞬时计算机可读存储介质存储指令，指令在由处理器执行时使得处理器执行本发明狂暴加速模式准备状态的任一控制方法中的步骤。
本发明还提供一种电动汽车，包括处理器和上述的非瞬时计算机可读存储介质，其中，处理器为整车控制器。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种狂暴加速模式的控制方法，所述方法应用于电动汽车，其特征在于，所述控制方法包括：
步骤301：在电动汽车进入所述狂暴加速模式的激活状态后，检测制动踏板的踩踏操作，如果检测到则执行步骤302，否则执行步骤306；
步骤302：检测当前车速是否低于预设静止车速，如果是执行步骤303；否则返回所述狂暴加速模式的准备状态检测；
步骤303：调整电动汽车电机扭矩至初始预扭矩，并开始初始激活计时；
步骤304：若在所述初始激活计时未达到初始激活预设时长时检测到制动踏板的释放操作，则执行步骤306，否则执行步骤305；
步骤305：当初始激活计时达到初始激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测；
步骤306：按预先标定的曲线增大电机转速。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括：
步骤307：当所述步骤306被触发时开始正常激活计时；
步骤309：当所述正常激活计时达到正常激活预设时长时，结束狂暴加速模式，返回准备状态检测。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤307之后还包括：
步骤308：如果在正常激活计时未达到正常激活预设时长时，检测到制动踏板踩踏或油门踏板释放，则结束狂暴加速模式，并返回准备状态检测。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤301之前还包括：
步骤21：电动汽车进入狂暴加速模式的准备状态后，启动对激活操作的检测；
步骤22：当检测到跟随预激活使能操作而发生的BOOST开关触压操作时，执行步骤301。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预激活使能操作为挂S档，或所述预激活使能操作为加速踏板达到最大开度，或所述预激活使能操作为挂S档以及跟随在挂S档之后的加速踏板达到最大开度。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤21之前还包括：
步骤11：根据当前电池电压值和当前电池最大充电电流估算当前电池最大功率PBatPower；
步骤12：利用估算得到的当前电池最大功率PBatPower检测是否允许所述电动汽车进入狂暴加速模式的准备状态。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据公式PBatPower＝(BV×BA)或PBatPowr＝(BV×BA)-(ACPV×ACPA)-(PP×DP)估算所述当前电池最大功率PBatPower，其中，BV为当前电池电压值，BA为当前电池最大充电电流，ACPV为当前压缩机工作电压，ACPA为当前压缩机工作电流，PP为当前加热器PTC功率，DP为当前DCDC转换器功率。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤12之后还包括：如果进入狂暴加速模式的准备状态，则执行步骤13；
步骤13：实时检测所述当前电池最大功率PBatPower是否低于狂暴加速模式所需的最小功率，如果是，结束狂暴加速模式，返回步骤11。
9.一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，其特征在于，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的控制方法中的步骤。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括处理器和如权利要求9所述的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述处理器为整车控制器。
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