CN110370942B - 一种增程式电动汽车控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种增程式电动汽车控制方法和装置，包括获取目标电动汽车的运行参数数据，运行参数数据包括油门踏板开度、实测噪声声压值、初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩；根据油门踏板开度、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析目标电动汽车的需求功率；根据需求功率、实测噪声声压值、初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点；实现了根据目标电动汽车运行状态调整目标电动汽车的工作状态，减小噪声的同时使目标电动汽车处在最佳工作点。另外，通过对目标电动汽车电池的荷电状态进行实时监测，在电池荷电状态低于第一预设值时开启增程器或者在电池电荷状态高于第二预设值时关闭增程器，合理的控制了油耗。

Description

一种增程式电动汽车控制方法和装置
技术领域
本发明涉及电动车技术领域，具体而言，涉及一种增程式电动汽车控制方法和装置。
背景技术
目前，增程式电动汽车凭借对环境污染小、行驶里程大等优点应用越来越广泛。但是，增程式电动汽车在运行过程中产生的噪音会影响驾驶的舒适性；而现有的增程式电动汽车控制方法对噪声的降噪处理过程复杂、实时性差。所以，急需一种更好的控制方法来减小行驶过程中的噪声。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种增程式电动汽车控制方法和装置，用以实现根据增程式电动汽车行驶过程中的运行参数减小车内噪声的技术效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种增程式电动汽车控制方法，包括：
获取目标电动汽车的运行参数数据，所述运行参数数据包括油门踏板开度、实测噪声声压值、初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩。根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述目标电动汽车的需求功率。根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
在上述实现过程中，首先，获取目标电动汽车的运行参数数据。然后，根据运行参数数据中的油门踏板开度、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析目标电动汽车的需求功率。最后，根据需求功率和运行参数数据中的实测噪声声压值、初始最优工作点分析和调整目标电动汽车的目标工作点。实现了在降低车内噪声的同时，平衡目标电动汽车工作状态的技术效果。
进一步地，所述增程式电动汽车控制方法还包括：获取所述目标电动汽车电池的荷电状态；根据所述荷电状态控制所述目标电动汽车増程器的开启或者关闭。
在上述实现过程中，增程式电动汽车控制方法中还包括：获取目标电动汽车电池的荷电状态；根据荷电状态控制目标电动汽车増程器的开启或者关闭，实现了及时根据目标电动车电池的实时荷电状态，控制增程器为目标电动车充电的技术效果。
进一步地，所述根据所述荷电状态控制所述目标电动汽车増程器的开启或者关闭的步骤包括：若所述荷电状态低于第一预设值时，启动所述增程器；若所述荷电状态高于第二预设值时，关闭所述增程器；所述第一预设值小于所述第二预设值。
在上述实现过程中，在目标电动汽车的荷电状态低于第一预设值时，开启增程器为目标电动汽车充电；而当目标电动汽车的荷电状态高于第二预设值时，关闭增程器，停止对目标电动车充电。通过上述方式，即实现了及时为电动车充电的技术效果，也避免了增程器过早的开启增加油耗或者增程器过早的关闭导致电量不足的问题。
进一步地，所述获取目标电动汽车的运行参数数据的步骤包括：根据所述目标电动汽车中发动机的万有特性和发电机的效率MAP图分析得到等效比油耗最优的多个工作点作为初始最优工作点。
在上述实现过程中，目标电动汽车的初始最优工作点根据发动机的万有特性和发电机的效率MAP图分析得到，数据更加可靠。
进一步地，所述根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车增程器的目标工作点的步骤包括：将所述需求功率与各个初始最优工作点的功率相比对，确定初步目标工作点；分析所述实测噪声声压值是否满足预设标准，不满足所述预设标准，则将功率低于所述初步目标工作点的下一个初步最优工作点作为目标工作点。
在上述实现过程中，首先，分析计算得到的需求功率与各个初始最优工作点的功率进行比较，确定满足需求功率的初步目标工作点。然后，分析实测噪声声压值是否满足预设标准，不满足预设标注就将功率低于初步目标工作点的下一个初步最优工作点作为目标工作点；实现了在降低车内噪声的同时使目标电动汽车保持最优工作状态的技术效果。
进一步地，所述根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述目标电动汽车需求功率的步骤实现方式为：需求功率＝油门踏板开度*驱动电机峰值扭矩*当前驱动电机转速。
在上述实现过程中，通过油门踏板开度、驱动电机峰值扭矩、当前驱动电机转速等实时数据计算目标电动车的需求功率，分析结果更加准确。
进一步地，所述根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点的步骤之后还包括:先以转速控制方式控制驱动电机转速达到目标转速，再以扭矩控制方式控制驱动电机扭矩达到目标扭矩。
在上述实现过程中，目标工作点切换时，先以转速控制方式控制驱动电机转速达到目标转速，再以扭矩控制的方式控制驱动电机扭矩达到目标扭矩，使得切换过程更加平顺。
第二方面，本发明实施例提供了一种增程式电动汽车控制装置，包括增程式控制模块、噪声传感器、油门踏板、增程器；所述噪声传感器与所述增程式控制模块连接，用于获取目标电动汽车内的实测噪声声压值；所述油门踏板与所述增程式控制模块连接，用于获取油门踏板开度；所述增程式控制模块包括存储器和处理器，所述存储器中存储的数据包括目标电动汽车的初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩；所述处理器用于根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析所述电动汽车的需求功率；所述处理器还用于根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
在上述实现过程中，增程式电动汽车控制装置，包括增程式控制模块、噪声传感器、油门踏板、增程器。噪声传感器与增程式控制模块连接，用于检测目标电动汽车内的实测噪声声压值；油门踏板与增程式控制模块连接，用于获取油门踏板开度；增程式控制模块包括存储器和处理器，存储器中存储的数据包括目标电动汽车的初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩；处理器用于根据油门踏板开度、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析电动汽车的需求功率；处理器还用于根据需求功率、实测噪声声压值、初始最优工作点分析和调整目标电动汽车的目标工作点。通过上述装置实现了根据目标电动汽车的实际运行数据实时调整目标电动汽车到最优工作状态，降低车内噪声的技术效果。
进一步地，所述增程式电动汽车控制装置还包括：与所述增程式控制模块连接的电池管理系统，所述电池管理系统用于计算电池的荷电状态，并发送给所述增程式控制模块；所述增程式控制模块还用于根据所述荷电状态控制目标电动汽车增程器的开启或关闭。
在上述实现过程中，增程式控制模块通过分析与增程式控制模块连接的电池管理系统获取到的，目标电动汽车电池的荷电状态，控制增程器的开启或关闭；实现了及时根据电池的实时状态控制增程器为电池充电的技术效果。
进一步地，所述增程式电动汽车控制装置还包括：与所述增程式控制模块了连接的防抱死系统，用于检测所述目标电动汽车的车速；所述存储器还用于存储噪音声压级表，所述处理器根据所述噪声声压级表分析所述车速所对应的噪声声压值；所述处理器还用于根据所述噪声传感器检测到的实测噪声声压值和所述车速所对应的噪声声压值进行分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
在上述实现过程中，增程式电动汽车控制装置还包括防抱死系统，防抱死系统用于获取目标电动汽车的实时车速，然后增程式控制模块中的处理器根据存储器中存储的噪音声压级表分析车速对应的噪声声压值，最后根据车速对应的噪声声压级、所述噪声传感器检测到的实测噪声声压值分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。实现了根据目标电动汽车行驶过程中的噪声实时调整目标电动汽车的目标工作点，及时降低噪声的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的增程式电动汽车控制方法总体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的目标工作点调整过程示意图；
图3为本发明实施例提供的加速过程噪声声压级表示意图；
图4为本发明实施例提供的增程式电动汽车控制装置结构框图。
图标：10-增程式电动汽车控制装置；100-增程式控制模块；110-存储器；120-存储控制器；130-处理器；200-噪声传感器；300-油门踏板；400-电池管理系统；500-防抱死系统；600-增程器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，图1是本发明实施例提供的增程式电动汽车控制方法总体流程示意图。本发明为了更好地在降低噪声的同时使目标电动汽车处在最优工作状态，提供了一种增程式电动汽车控制方法，具体内容如下所述。
步骤S101，获取目标电动汽车的运行参数数据，所述运行参数数据包括油门踏板开度、实测噪声声压值、初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩。
在一种可能的实施方式中，目标电动汽车的运行参数数据中的实时噪声声压值可以通过设置的噪声传感器进行获取；油门踏板开度可以通过油门踏板进行获取；驱动电机转速可以通过转速传感器进行获取；驱动电机峰值扭矩从驱动电机的设计参数中获取。目标电动汽车的初始最优工作点根据目标电动汽车中发动机的万有特性和电机的效率MAP图分析得到，以上数据均存储在存储器中，在目标电动汽车的荷电状态低于第一预设值时，增程器启动，处理器从存储器中读取上述数据。
步骤S102，根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述目标电动汽车的需求功率。
在一种可能的实施方式中，需求功率通过以下方式实现：需求功率＝油门踏板开度*驱动电机峰值扭矩*当前驱动电机转速。通过上述方式可以获取目标电动车的实时需求功率，以便于及时分析调整目标电动汽车的目标工作点。
步骤S103，根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
请参照图2、图3，图2是本发明实施例提供的目标工作点调整过程示意图；图3是本发明实施例提供的加速过程噪声声压级表示意图。
在一种可能的实施方式中，增程器在目标电动汽车电量低于第一预设值时启动，然后根据需求功率和实测噪声声压级确认目标电动汽车的目标工作点。例如，设定3个初始最优工作点(P1，P2，P3为3个工作点的需求功率)，且P1<P2<P3；若当前车速为V，查表得允许的最大噪声声压级DBv；若空调开启，则查空调噪声声压级DBac；若真空泵开启，则查真空泵噪声声压级DBvacuum；设某时刻车速为V，空调开启，且真空泵开启，则取最大允许噪声声压级为{DBv，DBac，DBvacuum}的最大值DBmax；如果此时噪声传感器采集的噪声声压值大于允许的最大值DBmax，则需求功率下调一个工作点。如当前工作点为P3，则调整工作点到P2；如当前工作点为P2，则调整工作点到P1；如当前工作点为P1，则不做调整。
具体地，某增程式电动汽车设定3个初始最优工作点[1200，58.9]，[2800，112.3]，[3200，127.4]，三个初始最优工作点分别对应功率为7.4kW，32.9kW，42.3kW。另外，真空泵声压级30.6dB，空调声压级45.8dB。荷电状态(state of charge，SOC)第一预设值设定为30％，第二预设值设定为80％。目标电动汽车以纯电动模式启动(初始SOC为40％)，行驶一段时间，SOC低于30％，发电机反拖发动机启动；若此时油门踏板开度为60％，驱动电机转速为1800rpm，驱动电机峰值扭矩为270Nm，则解析出的需求功率为30.53kW(270*60％*1800/9550)，因此，工作在工作点2；若车辆处于加速状态，SOC为56％，车速为34km/h，查表可知，应允许声压级为56.78dB(若开启空调、真空泵，则取三者最大值作为允许声压级)，而此刻噪音传感器的测量值为58dB，超过允许值，则增程式控制模块将工作点由2调整为1，测量噪声降低到52dB满足要求，将工作点1作为目标工作点。
请参照图4，图4是本发明实施例提供的增程式电动汽车控制装置结构框图。
增程式电动汽车控制装置10包括增程式控制模块100、噪声传感器200、油门踏板300、电池管理系统400、防抱死系统500、增程器600。噪声传感器200与增程式控制模块100连接，用于获取目标电动汽车内的实测噪声声压值。油门踏板300与增程式控制模块100连接，用于获取油门踏板开度。电池管理系统400与增程式控制模块100连接，用于计算电池的荷电状态，并发送给增程式控制模块100。增程器600与增程式控制模块100连接，用于为目标电动汽车的电池充电。防抱死系统500与增程式控制模块100连接，用于检测目标电动汽车的车速。
增程式控制模块100还可以通过设置的转速传感器获取驱动电机的转速信息，再根据驱动电机的设计参数获取驱动电机峰值扭矩，然后结合油门踏板开度计算得到目标电动汽车的需求功率；最后根据目标电动汽车需求功率、实测噪声声压值、初始最优工作点等信息分析和调整目标电动汽车的目标工作点。通过上述实现过程，在降低目标电动汽车内噪声的同时使目标电动车处在最优的工作状态，增加了电动汽车的舒适性，降低了油耗。
增程式控制模块100包括存储器110、存储控制器120和处理器130，存储器110中存储的数据包括初始最优工作点、驱动电机转速、驱动电机峰值扭矩和噪声声压级表等数据。处理器130根据油门踏板开度、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析电动汽车的需求功率；然后，根据需求功率、实测噪声声压值分析和调整目标电动汽车的目标工作点。
具体地，存储器110可以是，但不限于，随机存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。存储器110用于存储程序，处理器130在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的过程定义所执行的方法可以应用于处理器130中，或者由处理器130实现。
处理器130可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
综上所述，本发明提供一种增程式电动汽车控制方法和装置，包括获取目标电动汽车的运行参数数据，运行参数数据包括油门踏板开度、实测噪声声压值、初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩；根据油门踏板开度、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩分析目标电动汽车的需求功率；根据需求功率、实测噪声声压值、初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点；实现了根据目标电动汽车运行过程中实时检测的噪声声压值调整目标电动汽车的工作状态，减小噪声的同时使目标电动汽车处在最佳工作点的技术效果，提高了目标电动汽车的舒适性。另外，通过对目标电动汽车电池的荷电状态进行实时监测，在电池荷电状态低于第一预设值时开启增程器或者在电池电荷状态高于第二预设值时关闭增程器，合理的控制了油耗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种增程式电动汽车控制方法，其特征在于，包括：
获取目标电动汽车的运行参数数据，所述运行参数数据包括油门踏板开度、实测噪声声压值、初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机峰值扭矩；
根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述目标电动汽车的需求功率；
根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点；
所述增程式电动汽车控制方法还包括：获取所述目标电动汽车电池的荷电状态；根据所述荷电状态控制所述目标电动汽车増程器的开启或者关闭；
所述根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点的步骤包括：
将所述需求功率与各个初始最优工作点的功率相比对，确定初步目标工作点；
分析所述实测噪声声压值是否满足预设标准，不满足所述预设标准，则将功率低于所述初步目标工作点的下一个初步最优工作点作为目标工作点。
2.根据权利要求1所述的增程式电动汽车控制方法，其特征在于，所述根据所述荷电状态控制所述目标电动汽车増程器的开启或者关闭的步骤包括：若所述荷电状态低于第一预设值时，启动所述增程器；若所述荷电状态高于第二预设值时，关闭所述增程器；所述第一预设值小于所述第二预设值。
3.根据权利要求1所述的增程式电动汽车控制方法，其特征在于，所述获取目标电动汽车的运行参数数据的步骤包括：
根据所述目标电动汽车中发动机的万有特性和发电机的效率MAP图分析得到等效比油耗最优的多个工作点作为初始最优工作点。
4.根据权利要求1所述的增程式电动汽车控制方法，其特征在于，所述根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述目标电动汽车需求功率的步骤实现方式为：需求功率＝油门踏板开度*驱动电机峰值扭矩*当前驱动电机转速。
5.根据权利要求1所述的增程式电动汽车控制方法，其特征在于，所述根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点的步骤之后还包括:
先以转速控制方式控制驱动电机转速达到目标转速，再以扭矩控制方式控制驱动电机扭矩达到目标扭矩。
6.一种增程式电动汽车控制装置，其特征在于，包括增程式控制模块、噪声传感器、油门踏板；
所述噪声传感器与所述增程式控制模块连接，用于获取目标电动汽车内的实测噪声声压值；
所述油门踏板与所述增程式控制模块连接，用于检测油门踏板开度；
所述增程式控制模块包括存储器和处理器，所述存储器中存储的数据包括初始最优工作点、驱动电机转速和驱动电机的峰值扭矩；
所述处理器用于根据所述油门踏板开度、所述驱动电机转速和所述驱动电机峰值扭矩分析所述电动汽车的需求功率；
所述处理器还用于根据所述需求功率、所述实测噪声声压值、所述初始最优工作点分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
7.根据权利要求6所述的增程式电动汽车控制装置，其特征在于，所述增程式电动汽车控制装置还包括：
与所述增程式控制模块连接的电池管理系统，所述电池管理系统用于计算电池的荷电状态，并发送给所述增程式控制模块；
与所述增程式控制模块连接的增程器，所述增程式控制模块还用于根据所述荷电状态控制目标电动汽车增程器的开启或关闭。
8.根据权利要求6所述的增程式电动汽车控制装置，其特征在于，所述增程式电动汽车控制装置还包括：
与所述增程式控制模块了连接的防抱死系统，用于检测所述目标电动汽车的车速；
所述存储器还用于存储噪音声压级表，所述处理器根据所述噪声声压级表分析所述车速所对应的噪声声压值；
所述处理器还用于根据所述噪声传感器检测到的实测噪声声压值和所述车速所对应的噪声声压值进行分析和调整所述目标电动汽车的目标工作点。
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