CN109693556B - 一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车 - Google Patents

一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新能源汽车节能技术领域，特别是一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车。该新能源汽车包括电机系统和节能系统，节能系统包括雷达、摄像装置和控制装置，雷达和摄像装置结合用于获取车辆前方路况信息；控制装置输入端连接雷达和摄像装置，用于输出信号控制车辆的驱动或制动。通过获取的路况信息输出相应的降扭矩系数，并确定最有影响的路况对应的实际的降扭矩系数，再计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，在不影响车辆正常行驶的情形下实现了在红灯路况、行人路况、车辆路况下的车辆驱动或者制动控制，减少了上述路况下紧急制动造成的能源浪费，提高了对车辆的调整效果，提高了车辆的适用性。

Description

一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车
技术领域
本发明涉及新能源汽车节能技术领域，特别是一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车。
背景技术
随着国家对汽车行业的政策调整，新能源汽车以其节能环保等优势成为汽车行业发展的主要战略方向，尤其是提高新能源汽车的经济性成为现阶段研究的热点。影响车辆经济性的因素很多，现阶段在原有系统结构及车辆不变的前提下，提高新能源汽车经济性的方法主要有以下几种：1、优化整车耗电部件的工作状态；2、基于车辆特定运行工况优化整车控制策略；3、加装路况识别装置，根据实时路况对整车需求驱动力及制动力进行合理的分配。以上三种方法在车辆的节能优化上互不冲突，方法3中目前主要基于毫米波雷达识别路况，其中毫米波雷达仅能够识别出前方车辆的信息，而对于红绿灯、行人车道线等信息无法识别，因此车辆行驶过程中因红灯、行人等情况出现而造成急刹车的现象，对车辆的调整效果较差，从而导致节能效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车节能系统及其控制方法和新能源汽车，用以解决车辆行驶过程中因识别不够全面、准确而造成的对车辆调整效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
方案一：一种新能源汽车节能系统，包括雷达，还包括摄像装置和控制装置，所述摄像装置用于获取车辆前方路况信息；所述控制装置输入端连接所述雷达和所述摄像装置，所述控制装置用于输出信号控制车辆的驱动或制动。本方案一的有益效果是，通过融合摄像装置和雷达的功能获取车辆前方的路况信息，控制装置通过获取的路况信息控制车辆的驱动和制动，提升了在车辆行驶过程中的全面、准确的识别，提高了对车辆调整效果，从而提高了车辆的节能效果，提高了车辆的适用性。
方案二：在方案一的基础上，还包括整车控制器，所述控制装置输出信号连接所述整车控制器，所述整车控制器控制车辆的驱动或制动。本方案二的有益效果是，将摄像装置、雷达和控制装置作为整体，与车辆原整车控制器直接连接，实现了对已出厂车辆的加装。
方案三：在方案一的基础上，所述控制装置为整车控制器。
方案四：在方案一、方案二或方案三的基础上，还包括用于驾驶员控制节能系统开启或关闭的节能系统控制开关，所述节能系统控制开关连接所述控制装置。本方案四的有益效果是，通过设置节能系统控制开关，为驾驶员提供了更加多样的选择，提高了车辆的工况适用性。
方案五：一种新能源汽车，包括电机系统，还包括节能系统，所述节能系统包括雷达、摄像装置和控制装置，所述摄像装置用于获取车辆前方路况信息；所述控制装置输入端连接所述雷达和所述摄像装置，所述控制装置用于设置输出信号控制车辆的驱动或制动。
方案六：在方案五的基础上，还包括整车控制器，所述控制装置输出信号连接所述整车控制器，所述整车控制器控制车辆的驱动或制动。
方案七：在方案五的基础上，所述控制装置为整车控制器。
方案八：在方案五、方案六或方案七的基础上，还包括用于驾驶员控制节能系统开启或关闭的节能系统控制开关。
方案九：一种新能源汽车节能系统的控制方法，步骤如下：
通过雷达和摄像装置获取本车车辆前方路况信息；
通过控制装置获取本车车辆状态信息；
根据本车车辆前方路况信息和本车车辆状态信息，控制输出驱动扭矩或制动扭矩。
本方案九的有益效果是，通过雷达和摄像装置的使用，使得对本车车辆前方的路况信息识别更加全面、更加准确，从而提高了对车辆调整效果，提高了车辆的适用性。
方案十：在方案九的基础上，所述根据本车车辆前方路况信息和本车车辆状态信息，控制输出驱动扭矩或制动扭矩，具体步骤如下：
根据本车车速信息和本车与红灯停车线之间的距离信息得到第一降扭矩系数，根据本车车速信息和本车与行人之间的距离信息得到第二降扭矩系数，根据本车车速信息、前方车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息得到第三降扭矩系数；
比对第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数得出实际的降扭矩系数；
计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，并控制输出驱动扭矩或制动扭矩。
本方案十的有益效果是，根据获取的路况信息输出相应的降扭矩系数，并确定最有影响的路况对应的实际的降扭矩系数，再计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，在不影响车辆正常行驶的情形下实现了在红灯路况、行人路况、车辆路况下的车辆驱动或者制动控制，减少了上述路况下紧急制动造成的能源浪费。
方案十一：在方案十的基础上，还判断本车车速是否小于设定车速；若本车车速小于设定车速，则不控制启动节能系统。本方案十一的有益效果是，通过设置车速与设定车速的判定，控制节能系统的启动或关闭，从而确保了车辆的正常起步。
方案十二：在方案十或方案十一的基础上，所述第一降扭矩系数为根据本车车速和本车与红灯停车线之间的距离进行第一查表得出；所述第二降扭矩系数为根据本车车速和本车与行人之间的距离进行第二查表得出；所述第三降扭矩系数为根据本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行第三离查表得出。
方案十三：在方案十二的基础上，所述第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数的取值区间为[-1，1]。
方案十四：在方案十三的基础上，所述实际的降扭矩系数为第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数中的最小值。
方案十五：在方案十二的基础上，所述第一查表、所述第二查表和所述第三查表的表为根据不同的本车车速、本车与红灯停车线之间的距离、本车与行人之间的距离、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行实验得到。
附图说明
图1是实施例1的一种新能源汽车节能系统的连接示意图；
图2是实施例1的一种新能源汽车节能系统的控制方法流程图；
图3是实施例2的一种新能源汽车节能系统的连接示意图；
图4是实施例3的一种新能源汽车节能系统的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例1提供一种新能源汽车，包括电机系统和节能系统，其中节能系统包括雷达、摄像装置、控制装置和节能系统控制开关，如图1所示，优选雷达为激光雷达，优选摄像装置为摄像头，优选控制装置为整车控制器。
整车控制器的输入端接收激光雷达和摄像头采集的信息，同时接收节能系统控制开关信号；整车控制器的输出端输出控制连接电机系统，即控制电机输出驱动扭矩或制动扭矩。
本实施例1提供一种新能源汽车节能系统的控制方法，如图2所示，具体流程如下：
1、采集节能系统控制开关信号，判断节能系统控制开关是否按下。
2、若按下节能系统控制开关，则获取本车车辆前方路况信息和本车车辆车速信息。
根据激光雷达和摄像头获取本车车辆前方的车道线、红绿灯、行人和车辆等信息，还包括本车与红灯停车线之间的距离信息、本车与行人之间的距离信息、本车车道内的前方车辆车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息等。
整车控制器能够直接获取本车的车速信息。
3、若路况信息中包括红灯，则根据本车车速信息和本车与红灯停车线之间的距离信息控制输出第一降扭矩系数。
整车控制器中包含了由本车车速信息、本车与红灯停车线之间的距离信息和第一降扭矩系数构成的实验数据，确定的车速和距离能够得出确定的第一降扭矩系数，设第一降扭矩系数为αA。
第一降扭矩系数为根据本车车速和本车与红灯停车线之间的距离进行第一查表得出，其中的表是根据不同的本车车速、本车与红灯停车线之间的距离进行实验得到。
4、若路况信息中包括行人，则根据本车车速信息和本车与行人之间的距离信息控制输出第二降扭矩系数。
整车控制器中包含了由本车车速信息、本车与行人之间的距离信息和第二降扭矩系数构成的实验数据，确定的车速和距离能够得出确定的第二降扭矩系数，设第二降扭矩系数为αB。
第二降扭矩系数为根据本车车速和本车与行人之间的距离进行第二查表得出，其中的表是根据不同的本车车速、本车与行人之间的距离进行实验得到。
5、若路况信息中包括车辆，则根据本车车速信息、前方车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息控制输出第三降扭矩系数。
整车控制器中包含了由本车车速信息、前方车速信息、本车与前方车辆之间的距离信息和第三降扭矩系数构成的实验数据，确定的相对车速和相对距离能够得出确定的第三降扭矩系数，设第三降扭矩系数为αC。
第三降扭矩系数为根据本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行第三离查表得出，其中的表是根据不同的本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行实验得到。
6、比对第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数得出实际的降扭矩系数。
在实际路况中，存在红灯、行人和车辆或者其结合的多种情况的路况，因此需要在路况信息中找到最有实际影响的障碍物，例如红灯或者行人或者车辆，输出相应的降扭矩系数为实际的降扭矩系数α。
例如，设定αA、αB、αC的取值范围为[-1,1]，其中降扭矩系数为1时不进行降扭矩处理，降扭矩系数随着影响程度的变大而变小，因此求得αA、αB、αC其中的最小值即为实际的降扭矩系数α。
7、计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值。
整车控制器根据实际的降扭矩系数α计算得出相应的实际的扭矩值，这个扭矩值可以是驱动扭矩值，还可以是制动扭矩值，其中输出的制动可以是再生制动，用于给车辆中的储能装置充电。
例如，电机系统的驱动扭矩为Treq，则当α≥0，整车控制器控制电机系统输出驱动扭矩Tact＝α·Treq；当前车速下最大的制动扭矩为Tmax，则当α<0时，整车控制器控制电机系统输出制动扭矩TBek＝α·Tmax。
本实施例1通过激光雷达和摄像头将采集的路况信息传输给整车控制器，通过整车控制器判断分析并输出控制电机系统的驱动扭矩和制动扭矩，本实施例1适用于车辆出厂自带安装。
实施例2
实施例1不适用于对已出厂的车辆进行加装，本实施例2提供一种新能源汽车节能系统，如图3所示，控制装置为节能控制器，整车控制器为原车的整车控制器，其中激光雷达和摄像头的输出端连接节能控制器的输入端，节能控制器的输出端连接整车控制器，整车控制器输入连接节能系统控制开关。
节能控制器承载运算逻辑和控制方法，并且与整车控制器交互信号整合成一个变量，减少了通信冗余，适用于车辆的加装。
实施例3
为了确保车辆的正常起步，本实施例3提供一种新能源汽车节能系统的控制方法，如图4所示，还判断本车车速是否小于设定车速；若本车车速小于设定车速，则不控制启动节能系统。
例如，当车速在5km/h以下时，为了确保车辆正常起步，则不启动节能系统，或者输出实际的降扭矩系数为1。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种新能源汽车节能系统，包括雷达，其特征在于，还包括摄像装置和控制装置，所述摄像装置用于获取车辆前方路况信息；所述控制装置输入端连接所述雷达和所述摄像装置，所述雷达和控制装置用于获取本车与红灯停车线之间的距离信息、本车与行人之间的距离信息、本车车道内的前方车辆车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息，所述控制装置用于获取本车车速信息，还用于根据本车车速信息和本车与红灯停车线之间的距离信息得到第一降扭矩系数，根据本车车速信息和本车与行人之间的距离信息得到第二降扭矩系数，根据本车车速信息、前方车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息得到第三降扭矩系数，比对第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数，将第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数中的最小值作为实际的降扭矩系数，根据实际的降扭矩系数计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，并控制输出驱动扭矩或制动扭矩；所述第一降扭矩系数为根据本车车速和本车与红灯停车线之间的距离进行第一查表得出；所述第二降扭矩系数为根据本车车速和本车与行人之间的距离进行第二查表得出；所述第三降扭矩系数为根据本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行第三查表得出。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车节能系统，其特征在于，还包括整车控制器，所述控制装置输出信号连接所述整车控制器，所述整车控制器控制车辆的驱动或制动。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车节能系统，其特征在于，所述控制装置为整车控制器。
4.根据权利要求1、2或3所述的新能源汽车节能系统，其特征在于，还包括用于驾驶员控制节能系统开启或关闭的节能系统控制开关，所述节能系统控制开关连接所述控制装置。
5.一种新能源汽车，包括电机系统，其特征在于，还包括节能系统，所述节能系统包括雷达、摄像装置和控制装置，所述摄像装置用于获取车辆前方路况信息；所述控制装置输入端连接所述雷达和所述摄像装置，所述雷达和控制装置用于获取本车与红灯停车线之间的距离信息、本车与行人之间的距离信息、本车车道内的前方车辆车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息，所述控制装置用于获取本车车速信息，还用于根据本车车速信息和本车与红灯停车线之间的距离信息得到第一降扭矩系数，根据本车车速信息和本车与行人之间的距离信息得到第二降扭矩系数，根据本车车速信息、前方车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息得到第三降扭矩系数，比对第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数，将第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数中的最小值作为实际的降扭矩系数，根据实际的降扭矩系数计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，并控制输出驱动扭矩或制动扭矩；
所述第一降扭矩系数为根据本车车速和本车与红灯停车线之间的距离进行第一查表得出；所述第二降扭矩系数为根据本车车速和本车与行人之间的距离进行第二查表得出；所述第三降扭矩系数为根据本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行第三查表得出。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车，其特征在于，还包括整车控制器，所述控制装置输出信号连接所述整车控制器，所述整车控制器控制车辆的驱动或制动。
7.根据权利要求5所述的新能源汽车，其特征在于，所述控制装置为整车控制器。
8.根据权利要求5、6或7所述的新能源汽车，其特征在于，还包括用于驾驶员控制节能系统开启或关闭的节能系统控制开关。
9.一种新能源汽车节能系统的控制方法，其特征在于，步骤如下：
通过雷达和摄像装置获取本车车辆前方路况信息，所述本车车辆前方路况信息包括本车与红灯停车线之间的距离信息、本车与行人之间的距离信息、本车车道内的前方车辆车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息；
通过控制装置获取本车车辆状态信息，所述本车车辆状态信息包括本车车速信息；
根据本车车辆前方路况信息和本车车辆状态信息，控制输出驱动扭矩或制动扭矩，具体步骤如下：
根据本车车速信息和本车与红灯停车线之间的距离信息得到第一降扭矩系数，根据本车车速信息和本车与行人之间的距离信息得到第二降扭矩系数，根据本车车速信息、前方车速信息和本车与前方车辆之间的距离信息得到第三降扭矩系数，比对第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数，将第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数中的最小值作为实际的降扭矩系数，根据实际的降扭矩系数计算得出实际的驱动扭矩值或制动扭矩值，并控制输出驱动扭矩或制动扭矩；
所述第一降扭矩系数为根据本车车速和本车与红灯停车线之间的距离进行第一查表得出；所述第二降扭矩系数为根据本车车速和本车与行人之间的距离进行第二查表得出；所述第三降扭矩系数为根据本车车速、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行第三查表得出。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车节能系统的控制方法，其特征在于，还判断本车车速是否小于设定车速；若本车车速小于设定车速，则不控制启动节能系统。
11.根据权利要求9所述的新能源汽车节能系统的控制方法，其特征在于，所述第一降扭矩系数、第二降扭矩系数和第三降扭矩系数的取值区间为[-1，1]。
12.根据权利要求9所述的新能源汽车节能系统的控制方法，其特征在于，所述第一查表、所述第二查表和所述第三查表的表为根据不同的本车车速、本车与红灯停车线之间的距离、本车与行人之间的距离、前方车辆车速和本车与前方车辆之间的距离进行实验得到。
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