CN111016679B - 一种汽车控制方法、装置、存储介质及汽车 - Google Patents
一种汽车控制方法、装置、存储介质及汽车 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种汽车控制方法、装置、存储介质及汽车,该方法包括:确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率;根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数;在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。本发明的方案,可以解决电动汽车的输出动力变化具有滞后性,导致动力浪费的问题,达到节约动力的效果。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域,具体涉及一种汽车控制方法、装置、存储介质及汽车,尤其涉及一种电机节能智能控制方法、装置、存储介质及汽车。
背景技术
电动汽车主要包含整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)、电机驱动控制器(Motor Control Unit,MCU)、电池管理系统(Battery Manager System,BMS)三大核心系统。VCU以加速踏板、刹车踏板、档位、电机转速等信号作为输入量,经内部功能模块处理计算出车辆所需输出动力数据,并将动力数据以控制器局域网络(Controller AreaNetwork,CAN)报文形式通过CAN总线通信发送给电机驱动控制器,进而控制电机输出动力。
以往做法中,VCU计算输出动力数据方式为查表法,即以当前时刻电机转速区间、当前时刻电机转速区间对应扭矩区间、档位信号、加速踏板开度等作为输入信息,以查表法得出当前时刻所需扭矩数据。该方法中整车控制系统计算输出扭矩仅依赖于外部输入数据,并直接通过查表法获取扭矩数据,加速踏板开度作为修正系数确定最终输出扭矩。该方法对于车辆爬坡、下坡等工况时(以下统称非平缓路段工况),如驾驶人员驾驶动作参与不及时,车辆会具有动力输出变化滞后性等缺点,使得驾驶人员滞后过度频繁改变加速踏板开度,最终导致动力浪费和较差的驾驶感受。
常规输出扭矩处理方法中,VCU利用查表法所得出的输出扭矩需求数据,加速踏板开度数据修正最终扭矩数据,最终通过CAN总线发送给电机驱动控制器进而得到所需动力。该方法在非平缓路段工况下,驾驶人员驾驶动作参与不及时,动力输出变化具有滞后性,驾驶人员过度频繁改变加速踏板开度,最终导致动力浪费和较差的驾驶感受。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述缺陷,提供一种汽车控制方法、装置、存储介质及汽车,以解决电动汽车的输出动力变化具有滞后性,导致动力浪费的问题,达到节约动力的效果。
本发明提供一种汽车控制方法,包括:确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率;根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数;在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。
可选地,确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,包括:接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值;将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率;其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
可选地,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,包括:根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态;并根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。
可选地,其中,确定汽车的期望驾驶状态,包括:若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,则确定期望驾驶状态为匀速行驶;若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶;若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶;和/或,确定汽车的实际行驶状态,包括:若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,则确定实际行驶状态为匀速行驶;若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶;若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶。
可选地,确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,包括:在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种汽车控制装置,包括:确定单元,用于确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率;确定单元,还用于根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;确定单元,还用于根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数;控制单元,用于在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。
可选地,确定单元确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,包括:接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值;将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率;其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
可选地,确定单元确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,包括:根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态;并根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。
可选地,其中,确定单元确定汽车的期望驾驶状态,包括:若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,则确定期望驾驶状态为匀速行驶;若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶;若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶;和/或,确定单元确定汽车的实际行驶状态,包括:若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,则确定实际行驶状态为匀速行驶;若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶;若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶。
可选地,确定单元确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,包括:在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种汽车,包括:以上所述的汽车控制装置。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,包括:所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行以上所述的汽车控制方法。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种汽车,包括:处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令;其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行以上所述的汽车控制方法。
本发明的方案,通过计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据,可以使驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,节能并提升驾驶感受。
进一步,本发明的方案,通过判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,其能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
进一步,本发明的方案,通过在VCU系统中加入计时模块,计时模块用于计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据,避免浪费动力,并提升用户体验。
进一步,本发明的方案,通过以一定的时间周期性扫描加速踏板开度变化值和转速变化值,确定加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态,并依据加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态确定输出扭矩补偿系数,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,VCU系统快速响应修正输出扭矩数据而调整动力输出,可以避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
进一步,本发明的方案,通过计算速度变化率,计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态,同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,并利用输出扭矩补偿系数更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,具有一定程度上实现节能和更优的驾驶感受。
由此,本发明的方案,通过判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以对输出扭矩数据进行补偿,使车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,解决电动汽车的输出动力变化具有滞后性,导致动力浪费的问题,达到节约动力的效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的汽车控制方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明的方法中确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的汽车控制装置的一实施例的结构示意图;
图5为本发明的汽车的一实施例中所用加速踏板的开度-电压曲线关系示意图;
图6为本发明的汽车的一实施例中系统整体功能拓扑示意图;
图7为本发明的汽车的一实施例中根据加速踏板开度变化及转速变化率判断期望驾驶状态及车辆行驶状态,进而计算K值流程示意图;
图8为本发明的汽车的一实施例中根据加速踏板开度变化判断驾驶人员期望驾驶状态关系示意表;
图9为本发明的汽车的一实施例中根据期望驾驶状态以及车辆转速变化率综合判断车辆行驶状态关系示意表。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
102-确定单元;104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种汽车控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该汽车控制方法可以包括:步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处,确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,即确定汽车的加速踏板开度变化值和汽车的电机转速变化率。
可选地,可以结合图2所示本发明的方法中确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S110中确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率的具体过程,可以包括:步骤S210和步骤S220。
步骤S210,接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
例如:加速踏板输出电压模拟量,其输出电压范围在0-5V范围内,VCU系统电路板中微控制器利用其内部ADC模块实现对加速踏板模拟量信号进行模数转换处理,并根据开度-电压曲线关系计算得出加速踏板开度具体数值。
步骤S220,将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率。
例如:VCU系统电路板中微控制器利用其内部定时器功能模块计时,以一定的时间周期性扫描加速踏板开度变化值和转速变化值,并利用当前时刻加速踏板开度值-上一时刻加速踏板开度值,可以得出加速踏板开度变化状态(D-ACCPosition);利用(当前时刻电机转速值-上一时刻电机减速值)/时间周期,可以得出转速变化率(D-RotSpeed/Time)。
其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,可以用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
例如:加入计时模块判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,其能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
由此,通过计时模块获取加速踏板开度变化情况和车速变化率,有利于快速且及时地得出车辆的期望驾驶状态和车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,可以避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
在步骤S120处,根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态。
可选地,步骤S120中确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,可以包括:根据加速踏板开度变化值确定的期望驾驶状态的第一过程,以及,根据电机转速变化率确定实际行驶状态的第二过程。
下面结合图3所示本发明的方法中确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S120中确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态的具体过程,可以包括:步骤S310和步骤S320。
步骤S310,根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态。
更可选地,步骤S310中确定汽车的期望驾驶状态,可以包括以下任一种期望驾驶状态确定情形。
第一种期望驾驶状态确定情形:若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,即加速踏板开度变化值大于或等于设定开度变化范围的下限、且小于或等于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为匀速行驶。
第二种期望驾驶状态确定情形:若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶。
第三种期望驾驶状态确定情形:若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶。
例如:加速踏板开度状态根据其开度值周期性变化做判断,其数值(D-ACCPosition)在一定范围内波动(ACCPosFloatMin≤D_ACCPosition≤ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为匀速行驶(ACCSteadyFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在大于波动范围(D_ACCPosition>ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为加速行驶(ACCUpFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在小于波动范围(ACCPosition<ACCPosFloatMin)时,则说明期望驾驶状态为减速行驶(ACCDownFlag=1)。
由此,通过根据加速踏板开度变化值与设定开度变化范围之间的关系确定期望驾驶状态,可以精准且快速地确定期望驾驶状态,以快速且及时地根据期望驾驶状态和实际行使状态确定输出扭矩补偿系数,从而有利于快速且及时地更新汽车的动力输出,节能且舒适。
步骤S320,根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。
例如:在VCU系统中加入计时模块,如在VCU板上微控制器中增设计时模块,计时模块可以用于计算加速踏板开度变化计时,可以用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时可以用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据。
由此,通过根据加速踏板开度变化值和电机转速变化率及时且快速地确定期望驾驶状态和实际行驶状态,以利用该期望驾驶状态和实际行使状态判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,实现对汽车的动力输出的提前补偿处理,避免浪费动力。
可选地,步骤S320中确定汽车的实际行驶状态,可以包括以下任一种实际行驶状态确定情形。
第一种实际行驶状态确定情形:若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,即电机转速变化率大于或等于设定转速变化范围的下限、且小于或等于设定转速变化范围的上限,则确定实际行驶状态为匀速行驶。
第二种实际行驶状态确定情形:若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶。其中,该设定加速度值为平缓路段工况的加速度值。
第三种实际行驶状态确定情形:若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶。
由此,通过根据电机转速变化率与设定转速变化范围之间的关系确定实际行使状态,可以精准且快速地确定实际行使状态,以快速且及时地根据期望驾驶状态和实际行使状态确定输出扭矩补偿系数,从而有利于快速且及时地更新汽车的动力输出,不仅节能,还有利于提升驾乘感受。
在步骤S130处,根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态,确定是否需要对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿;以及,在需要对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的情况下,确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数;例如:输出扭矩补偿系数K则依据加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态进行算法判断计算。
可选地,步骤S130中确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,可以包括以下任一种输出扭矩补偿系数确定情形。
第一种输出扭矩补偿系数确定情形:在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1。
例如:期望匀速行驶(ACCSteadyFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在下坡行驶(DownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在上坡行驶(ClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
第二种输出扭矩补偿系数确定情形:在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1。
其中,若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1。期望加速时,因下坡时惯性及重力加速,与期望状态相同,不作处理,或可按补偿系数=1处理。
例如:期望加速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值大于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≥RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在轻度爬坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度增大补偿处理,即K≥1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
第三种输出扭矩补偿系数确定情形:在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1。
其中,若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于。期望减速时,因上坡时车辆减速,与期望状态相同,不作处理,或可按补偿系数=1处理。
例如:期望减速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值小于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≤RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在轻度下坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度减小修正处理,即K≤1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepDownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1。
由此,通过根据期望行使状态和实际行使状态确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,使车辆能根据该输出扭矩补偿系数在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,从而能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,可以避免动力浪费,也可以提升用户的舒适性体验。
在步骤S140处,在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。具体地,输入VCU系统中的档位信号为应为前进档或倒退档信号,即非空档信号,若为空档时,则输出扭矩(Torque)数据为0。修正更新后的输出扭矩补偿值K*torque可以通过CAN总线发送给主驱控制器进行动力输出。例如:采用输出扭矩补偿系数K值补偿调整输出扭矩部分,可以根据期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断进行“错位”查表进行调整输出扭矩,即:爬坡工况下,在安全输出功率范围内,查表法跳入大扭矩输出区间进行增大输出动力;下坡工况下,查表法跳入小扭矩输出区间进行减小输出动力;从而,在一定程度上实现优化输出动力,达到智能节能效果及较好的驾驶感受。其中,由期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断得出K值对输出扭矩数值进行增加补偿时,实际输出扭矩数值具有一定上限,具体上限数值需考量具体型号车辆的电池性能及主驱控制器扭矩限值。
例如:通过计算速度变化率,计算加速踏板开度变化计时,可以用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态,同时可以用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,并在常规查表法基础上利用输出扭矩补偿系数更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,具有一定程度上实现节能和更优的驾驶感受。
由此,通过根据汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,进而根据期望驾驶状态和实际行驶状态确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,以根据输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿,可以利用输出扭矩补偿系数及时甚至提前更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,使驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,可以避免动力浪费,也可以提升用户驾驶的舒适性感受。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过计算加速踏板开度变化计时,可以用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时可以用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据,可以使驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,节能并提升驾驶感受。
根据本发明的实施例,还提供了对应于汽车控制方法的一种汽车控制装置。参见图4所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该汽车控制装置可以包括:确定单元102和控制单元104。
在一个可选例子中,确定单元102,可以用于确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,即确定汽车的加速踏板开度变化值和汽车的电机转速变化率。该确定单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
可选地,确定单元102确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,可以包括:
确定单元102,具体还可以用于接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。
例如:加速踏板输出电压模拟量,其输出电压范围在0-5V范围内,VCU系统电路板中微控制器利用其内部ADC模块实现对加速踏板模拟量信号进行模数转换处理,并根据开度-电压曲线关系计算得出加速踏板开度具体数值。
确定单元102,具体还可以用于将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。
例如:VCU系统电路板中微控制器利用其内部定时器功能模块计时,以一定的时间周期性扫描加速踏板开度变化值和转速变化值,并利用当前时刻加速踏板开度值-上一时刻加速踏板开度值,可以得出加速踏板开度变化状态(D-ACCPosition);利用(当前时刻电机转速值-上一时刻电机减速值)/时间周期,可以得出转速变化率(D-RotSpeed/Time)。
其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,可以用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
例如:加入计时模块判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,其能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
由此,通过计时模块获取加速踏板开度变化情况和车速变化率,有利于快速且及时地得出车辆的期望驾驶状态和车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,可以避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
在一个可选例子中,确定单元102,还可以用于根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S120。
可选地,确定单元102确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,可以包括:根据加速踏板开度变化值确定的期望驾驶状态的第一过程,以及,根据电机转速变化率确定实际行驶状态的第二过程,具体可以参见以下说明。
确定单元102,具体还可以用于根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S310。
更可选地,确定单元102确定汽车的期望驾驶状态,可以包括以下任一种期望驾驶状态确定情形。
第一种期望驾驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,即加速踏板开度变化值大于或等于设定开度变化范围的下限、且小于或等于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为匀速行驶;
第二种期望驾驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶。
第三种期望驾驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶。
例如:加速踏板开度状态根据其开度值周期性变化做判断,其数值(D-ACCPosition)在一定范围内波动(ACCPosFloatMin≤D_ACCPosition≤ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为匀速行驶(ACCSteadyFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在大于波动范围(D_ACCPosition>ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为加速行驶(ACCUpFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在小于波动范围(ACCPosition<ACCPosFloatMin)时,则说明期望驾驶状态为减速行驶(ACCDownFlag=1)。
由此,通过根据加速踏板开度变化值与设定开度变化范围之间的关系确定期望驾驶状态,可以精准且快速地确定期望驾驶状态,以快速且及时地根据期望驾驶状态和实际行使状态确定输出扭矩补偿系数,从而有利于快速且及时地更新汽车的动力输出,节能且舒适。
确定单元102,具体还可以用于并根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S320。
例如:在VCU系统中加入计时模块,如在VCU板上微控制器中增设计时模块,计时模块可以用于计算加速踏板开度变化计时,可以用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时可以用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据。
由此,通过根据加速踏板开度变化值和电机转速变化率及时且快速地确定期望驾驶状态和实际行驶状态,以利用该期望驾驶状态和实际行使状态判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,实现对汽车的动力输出的提前补偿处理,避免浪费动力。
更可选地,确定单元102确定汽车的实际行驶状态,可以包括以下任一种实际行驶状态确定情形。
第一种实际行驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,即电机转速变化率大于或等于设定转速变化范围的下限、且小于或等于设定转速变化范围的上限,则确定实际行驶状态为匀速行驶。
第二种实际行驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶。其中,该设定加速度值为平缓路段工况的加速度值。
第三种实际行驶状态确定情形:确定单元102,具体还可以用于若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶。
由此,通过根据电机转速变化率与设定转速变化范围之间的关系确定实际行使状态,可以精准且快速地确定实际行使状态,以快速且及时地根据期望驾驶状态和实际行使状态确定输出扭矩补偿系数,从而有利于快速且及时地更新汽车的动力输出,不仅节能,还有利于提升驾乘感受。
在一个可选例子中,确定单元102,还可以用于根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态,确定是否需要对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿;以及,在需要对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的情况下,确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数;该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S130。例如:输出扭矩补偿系数K则依据加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态进行算法判断计算。
可选地,确定单元102确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,可以包括以下任一种输出扭矩补偿系数确定情形。
第一种输出扭矩补偿系数确定情形:确定单元102,具体还可以用于在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1。
例如:期望匀速行驶(ACCSteadyFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在下坡行驶(DownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在上坡行驶(ClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
第二种输出扭矩补偿系数确定情形:确定单元102,具体还可以用于在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1。
例如:期望加速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值大于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≥RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在轻度爬坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度增大补偿处理,即K≥1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
第三种输出扭矩补偿系数确定情形:确定单元102,具体还可以用于在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1。
例如:期望减速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值小于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≤RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在轻度下坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度减小修正处理,即K≤1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepDownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1。
由此,通过根据期望行使状态和实际行使状态确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,使车辆能根据该输出扭矩补偿系数在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,从而能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,可以避免动力浪费,也可以提升用户的舒适性体验。
在一个可选例子中,控制单元104,可以用于在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S140。具体地,输入VCU系统中的档位信号为应为前进档或倒退档信号,即非空档信号,若为空档时,则输出扭矩(Torque)数据为0。修正更新后的输出扭矩补偿值K*torque可以通过CAN总线发送给主驱控制器进行动力输出。例如:采用输出扭矩补偿系数K值补偿调整输出扭矩部分,可以根据期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断进行“错位”查表进行调整输出扭矩,即:爬坡工况下,在安全输出功率范围内,查表法跳入大扭矩输出区间进行增大输出动力;下坡工况下,查表法跳入小扭矩输出区间进行减小输出动力;从而,在一定程度上实现优化输出动力,达到智能节能效果及较好的驾驶感受。其中,由期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断得出K值对输出扭矩数值进行增加补偿时,实际输出扭矩数值具有一定上限,具体上限数值需考量具体型号车辆的电池性能及主驱控制器扭矩限值。
例如:通过计算速度变化率,计算加速踏板开度变化计时,可以用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态,同时可以用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,并在常规查表法基础上利用输出扭矩补偿系数更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,具有一定程度上实现节能和更优的驾驶感受。
由此,通过根据汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,进而根据期望驾驶状态和实际行驶状态确定可以用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,以根据输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿,可以利用输出扭矩补偿系数及时甚至提前更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,使驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,可以避免动力浪费,也可以提升用户驾驶的舒适性感受。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图3所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,其能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
根据本发明的实施例,还提供了对应于汽车控制装置的一种汽车。该汽车可以包括:以上所述的汽车控制装置。
在一些急加速系统中,在踏板上增设开关按钮,当加速踏板被踩到底时,急加速被触发,利用继电器断开空调压缩机电源,将全部动力给驱动电机,该方案并未直接且详细说明踏板开度对输出扭矩数据补偿的关系。
在一些方案中,利用车速、加速踏板开度、加速踏板变化百分比和发动机扭矩百分比判断汽车状态,获知车辆是否需要较强的动力,进而便于车载空调系统做出相应响应动作。该方案主要涉及空调状态控制,并不直接涉及输出扭矩数据控制。
在一些方案中,利用车速、加速踏板开度、加速踏板变化率、发动机扭矩百分比和方向盘转角等信息,判断车辆是否需要较强的动力,进而便于车载空调系统做出相应响应动作。该方案主要涉及空调状态控制,并不直接涉及输出扭矩数据控制。
在一个可选实施方式中,针对常规以档位、加速踏板开度值、当前电机转速值区间等信息利用查表法获取输出扭矩数据的方法,驾驶车辆在非平缓路段工况下具有动力输出变化滞后性,使驾驶人员过度频繁改变加速踏板开度,进而导致动力浪费的问题;以及针对查表法获取输出扭矩的方法,动力输出不够平缓导致驾驶体验较差的问题,本发明的方案,提出一种电机节能智能控制方案,通过在VCU板上微控制器中增设计时模块计算速度变化率,计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态,同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,并在常规查表法基础上利用输出扭矩补偿系数更新输出扭矩值。该方法在非平缓路段工况下,驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,具有一定程度上实现节能和更优的驾驶感受。
其中,关于本发明的方案中的电动汽车电机输出扭矩处理方法,是在VCU系统中加入计时模块,计时模块用于计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据。
理论上,车辆爬坡工况下速度减小的变化率越大,所需要的输出扭矩数据越大,但限于车辆性能条件允许范围内;在车辆下坡工况下速度变大的变化率越大,所需要的输出扭矩数据越小。加入计时模块判断加速踏板开度变化情况,并计算车速变化率,进而得出车辆行驶工况状态,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,车辆能做到在驾驶人员改变加速踏板开度前主动补偿调整动力输出,其能够及时响应并输出符合工况所需要的动力,避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
在一个可选具体实施方式中,可以参见图5至图9所示的例子,对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
在一个可选具体例子中,加速踏板输出电压模拟量,其输出电压范围在0-5V范围内,VCU系统电路板中微控制器利用其内部ADC模块实现对加速踏板模拟量信号进行模数转换处理,并根据开度-电压曲线关系计算得出加速踏板开度具体数值,可以参见图5所示的例子。
在一个可选具体例子中,参见图6和图7所示的例子,VCU系统电路板中微控制器利用其内部定时器功能模块计时,以一定的时间周期性扫描加速踏板开度变化值和转速变化值,并利用当前时刻加速踏板开度值-上一时刻加速踏板开度值,可以得出加速踏板开度变化状态(D-ACCPosition);利用(当前时刻电机转速值-上一时刻电机减速值)/时间周期,可以得出转速变化率(D-RotSpeed/Time)。而输出扭矩补偿系数K则依据加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态进行算法判断计算。
在一个可选具体例子中,参见图8所示的例子,期望驾驶状态判断,可以包括:加速踏板开度状态根据其开度值周期性变化做判断,其数值(D-ACCPosition)在一定范围内波动(ACCPosFloatMin≤D_ACCPosition≤ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为匀速行驶(ACCSteadyFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在大于波动范围(D_ACCPosition>ACCPosFloatMax)时,则说明期望驾驶状态为加速行驶(ACCUpFlag=1);其数值(D-ACCPosition)在小于波动范围(ACCPosition<ACCPosFloatMin)时,则说明期望驾驶状态为减速行驶(ACCDownFlag=1)。
其中,上述一定波动范围的下限ACCPosFloatMin和一定波动范围的上限ACCPosFloatMax的具体数值,可以根据实际情况而定。
在一个可选具体例子中,根据期望驾驶状态以及车辆转速变化率综合判断车辆行驶状态关系的过程,可以结合图9所示的例子,参见以下示例性说明。
可选地,期望匀速行驶(ACCSteadyFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在下坡行驶(DownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在上坡行驶(ClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
例如:车速可以由电机转速、传动比等数据进行换算,加速度值可以等同于转速变化率*传动比系数,做比较的值(平缓路段加速值)应由实际标定得出。实际操作时,二维查表法:已知当前车速和油门开度,即可得出平缓路段工况加速度值。实际加速度由VCU根据实际电机转速变化率得出,用以比较。
其中,上述RotSpeedDownSlope和RotSpeedUpSlope具体数值根据工况标定得出。
可选地,期望加速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值大于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≥RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在轻度爬坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度增大补偿处理,即K≥1;其数值(D_RotSpeed)在小于波动范围(RotSpeed<RotSpeedFloatMin)且负加速度值远小于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time<RotSpeedDownSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步增大补偿处理,即K>1,但最终输出扭矩值应在车辆性能允许范围内。
可选地,期望减速行驶(ACCUpFlag=1)时,车辆行驶状态根据转速值周期性变化判断,其数值(D_RotSpeed)在一定范围内波动(RotSpeedFloatMin≤D_RotSpeed≤RotSpeedFloatMax)时,则说明车辆正在匀速行驶(RotSpeedSteadyFlag=1),此时不对查表法获取扭矩数值作进一步处理,即K=1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值小于或等于平缓路段工况负加速度值(D_RotSpeed/time≤RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在轻度下坡行驶(MiddleClimbingFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步轻度减小修正处理,即K≤1;其数值(D_RotSpeed)在大于波动范围(D_RotSpeed>RotSpeedFloatMax)且正加速度值远大于平缓路段工况加速度值(D_RotSpeed/time>RotSpeedUpSlope)时,则说明车辆正在陡坡行驶(SteepDownhillFlag=1),此时对查表法获取扭矩数值作进一步减小修正处理,即K<1。
其中,输入VCU系统中的档位信号为应为前进档或倒退档信号,即非空档信号,若为空档时,则输出扭矩(Torque)数据为0。而修正更新后的K*torque可以通过CAN总线发送给主驱控制器进行动力输出。
需要说明的是,由期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断得出K值对输出扭矩数值进行增加补偿时,实际输出扭矩数值具有一定上限,具体上限数值需考量具体型号车辆的电池性能及主驱控制器扭矩限值。
而采用K值补偿调整输出扭矩部分,可以根据期望驾驶状态及车辆行驶状态综合判断进行“错位”查表进行调整输出扭矩,即:爬坡工况下,在安全输出功率范围内,查表法跳入大扭矩输出区间进行增大输出动力;下坡工况下,查表法跳入小扭矩输出区间进行减小输出动力。在一定程度上实现优化输出动力,达到智能节能效果及较好的驾驶感受。
由于本实施例的汽车所实现的处理及功能基本相应于前述图4所示的装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过在VCU系统中加入计时模块,计时模块用于计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态;同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,VCU系统做到快速响应修正输出扭矩数据,避免浪费动力,并提升用户体验。
根据本发明的实施例,还提供了对应于汽车控制方法的一种存储介质。该存储介质,可以包括:所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行以上所述的汽车控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图3所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过以一定的时间周期性扫描加速踏板开度变化值和转速变化值,确定加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态,并依据加速踏板开度变化状态及车辆行驶状态确定输出扭矩补偿系数,以修正扭矩系数方式快速对输出扭矩数据进行补偿,VCU系统快速响应修正输出扭矩数据而调整动力输出,可以避免不必要的动力浪费及较差的驾驶感受。
根据本发明的实施例,还提供了对应于汽车控制方法的一种汽车。该汽车,可以包括:处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令;其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行以上所述的汽车控制方法。
由于本实施例的汽车所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图3所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过计算速度变化率,计算加速踏板开度变化计时,用于判断加速踏板开度变化是否处于稳定状态,同时用于计算速度变化率,利用该变化率判断车辆行驶工况状态,判断车辆是否处于爬坡、下坡等状态,进而得出输出扭矩补偿系数,并利用输出扭矩补偿系数更新输出扭矩值,在非平缓路段工况下,驾驶车辆能做到动力输出变化快速响应,具有一定程度上实现节能和更优的驾驶感受。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车控制方法,其特征在于,包括:
确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率;
根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;其中,确定汽车的期望驾驶状态,包括:若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,则确定期望驾驶状态为匀速行驶;若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶;若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶;确定汽车的实际行驶状态,包括:若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,则确定实际行驶状态为匀速行驶;若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶;若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶;
根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,包括:在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1;
在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,包括:
接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值;
将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率;
其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,包括:
根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态;
并根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。
4.一种汽车控制装置,其特征在于,包括:
确定单元,用于确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率;
确定单元,还用于根据确定的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态;其中,确定单元确定汽车的期望驾驶状态,包括:若加速踏板开度变化值在设定开度变化范围以内,则确定期望驾驶状态为匀速行驶;若加速踏板开度变化值大于设定开度变化范围的上限,则确定期望驾驶状态为加速行驶;若加速踏板开度变化值小于设定开度变化范围的下限,则确定期望驾驶状态为减速行驶;确定单元确定汽车的实际行驶状态,包括:若电机转速变化率在设定转速变化范围以内,则确定实际行驶状态为匀速行驶;若电机转速变化率大于设定转速变化范围的上限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第一设定程度,则确定实际行驶状态为下坡行驶;若电机转速变化率小于设定转速变化范围的下限、且电机转速变化率大于或等于设定加速度值第二设定程度,则确定实际行驶状态为上坡行驶;
确定单元,还用于根据确定的期望驾驶状态和实际行驶状态确定用于对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿的输出扭矩补偿系数,包括:在期望驾驶状态为匀速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为加速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为上坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数大于1;在期望驾驶状态为减速行驶的情况下,若实际行驶状态为匀速行驶,则确定输出扭矩补偿系数等于1;若实际行驶状态为下坡行驶,则确定输出扭矩补偿系数小于或等于1;
控制单元,用于在设定输出扭矩范围内,根据确定的输出扭矩补偿系数对汽车的实际输出扭矩数值进行补偿。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,确定单元确定汽车的加速踏板开度变化值和电机转速变化率,包括:
接收由计时模块按设定时间周期性检测并反馈的汽车的加速踏板开度值和电机转速值;
将当前周期的加速踏板开度值与上一周期的加速踏板开度值之间的差值,作为加速踏板开度变化值;并将当前周期的电机转速值与上一周期的电机转速值的差值与设定时间的比值,作为电机转速变化率;
其中,该计时模块,设置在汽车的VCU板上的微控制器中,用于按设定时间周期性地检测并反馈汽车的加速踏板开度值和电机转速值。
6.根据权利要求4或5所述的装置,其特征在于,确定单元确定汽车的期望驾驶状态和实际行驶状态,包括:
根据确定的加速踏板开度变化值,确定汽车的期望驾驶状态;
并根据确定的电机转速变化率,确定汽车的实际行驶状态。
7.一种汽车,其特征在于,包括:如权利要求4-6任一所述的汽车控制装置;
或者,
包括:
处理器,用于执行多条指令;
存储器,用于存储多条指令;
其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行如权利要求1-3任一所述的汽车控制方法。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行如权利要求1-3任一所述的汽车控制方法。
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