CN111114526A - 一种电动汽车的行驶控制方法及其系统和装置 - Google Patents

一种电动汽车的行驶控制方法及其系统和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动汽车的控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车的行驶控制方法及其系统和装置。控制方法包括以下步骤：获取当前电机转速，并通过差值计算得到当前电机转速对应的最大转矩值；通过差值计算得到当前电机转速对应的加速系数；采集当前油门踏板的开度值百分比；通过公式c计算得到最终转矩值，通过所述最终转矩值调整电机的转速，以控制电动汽车的行驶；公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z。这样通过不断的输出最终转矩值，来控制电机的转速，更好的实现电动汽车的行驶速度控制，大大提升驾驶员操作体验，并且该方法适用于所有电动汽车，适应能力强，使用范围广。

Description

一种电动汽车的行驶控制方法及其系统和装置
技术领域
本发明涉及电动汽车的控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车的行驶控制方法及其系统和装置。
背景技术
电动汽车是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟，特别是汽车的性能和驾驶体验均有待进一步提升。
发明内容
为了更好的提升汽车的性能和驾驶体验，车辆在行驶的各个阶段有着不同驱动力输出，相同的油门踏板行程，车辆起步阶段需要有较大的加速性能，车辆高速行驶时需求较平稳的过度等。本发明以车辆行驶过程的电机转矩输出为着力点，结合油门踏板的位置，实现行驶过程中的加减速控制策略和方法。
为此，第一方面，本发明提供一种电动汽车的行驶控制方法，包括以下步骤：
获取当前电机转速，通过差值计算公式a计算得到当前电机转速对应的最大转矩值；
公式a：
Figure BDA0002324709200000011
Y表示当前电机转速对应的最大转矩值，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第一存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Y1和Y2分别为对应前一转速和后一转速的最大转矩值，所述第一存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
通过差值计算公式b计算得到当前电机转速对应的加速系数；
公式b：
Figure BDA0002324709200000021
Z表示当前电机转速对应的加速系数，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第二存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Z1和Z2分别为对应前一转速和后一转速的加速系数，所述第二存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
采集当前油门踏板的开度值百分比；
通过公式c计算得到最终转矩值，通过所述最终转矩值调整电机的转速，以控制电动汽车的行驶；
公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z。
进一步地，所述第一存储数据库中，转速的间隔为50-1000rpm。
作为优选，所述第一存储数据库中，转速的间隔为200-500rpm。
进一步地，所述第二存储数据库中，转速的间隔为50-1000rpm。
作为优选，所述第二存储数据库中，转速的间隔为200-500rpm。
进一步地，所述最终转矩值每隔10ms-100ms输出一次。
进一步地，所述控制方法还包括用于检测所述最终转矩值是否输出的检测步骤。
进一步地，所述第一存储数据库与所述第二存储数据库为同一存储数据库。
第二方面，本发明还提供了一种电动汽车的行驶控制系统，包括：
第一存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
第二存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
数据处理模块，用于将当前电机转速定位到第一存储模块和第二存储模块中，并获取当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，并经过上述的公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，并将得到的当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数带入上述的公式c中计算得到最终转矩值；
控制模块，用于所述最终转矩值指示电机按所述最终转矩值调整转速。
进一步地，所述第一存储模块与所述第二存储模块为同一存储模块。
进一步地，所述行驶控制系统还包括监测模块和/或检测模块，所述监测模块用于获取当前电机转速，所述检测模块用于检测所述最终转矩值是否输出。
第三方面，本发明还提供了一种电动汽车的行驶控制装置，含有上述的行驶控制系统。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)适用于所有电动汽车，适应能力强，使用范围广；
(2)通过计算可得出具体的电机转速下对应的具体转矩值，不同的转速下对应不同的加速系数，以得到最终转矩值，通过最终转矩值调整电机的转速，以更好的控制电动汽车的行驶，提升电车的性能；
(3)加速系数可进行标定，便于车型匹配；
(4)大大提升驾驶员操作体验。
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示出了本发明涉及电机转速与对应的最大转矩和加速系数的曲线图；
图2示出了本发明涉及的差值计算方法的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
第一方面，本发明提供一种电动汽车的行驶控制方法，包括以下步骤：
获取当前电机转速，通过差值计算公式a计算得到当前电机转速对应的最大转矩值；
公式a：
Figure BDA0002324709200000051
Y表示当前电机转速对应的最大转矩值，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第一存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Y1和Y2分别为对应前一转速和后一转速的最大转矩值，所述第一存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
通过差值计算公式b计算得到当前电机转速对应的加速系数；
公式b：
Figure BDA0002324709200000052
Z表示当前电机转速对应的加速系数，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第二存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Z1和Z2分别为对应前一转速和后一转速的加速系数，所述第二存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
采集当前油门踏板的开度值百分比；
通过公式c计算得到最终转矩值，通过所述最终转矩值调整电机的转速，以控制电动汽车的行驶；
公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z。
本发明提供的电动汽车的行驶控制方法，得到的当前电机转速通过在存储数据库中定位，得到当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，然后通过差值计算公式即公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，将得到的最大转矩值和加速系数带入公式c中计算得到最终转矩值，这样通过不断的输出最终转矩值，来控制电机的转速，更好的实现电动汽车的行驶速度控制。
本发明中，不断的输出最终转矩值在实际中根据实际需求设置，如可设置为每隔10-100ms输出一次，如可以为每隔10ms输出一次，可以为每隔15ms输出一次，可以为每隔20ms输出一次，可以为每隔30ms输出一次，可以为每隔50ms输出一次，可以为每隔80ms输出一次，等等。当然，输出的间隔时间越短，越能更好的调整电机的转速，更好的控制电动汽车的行驶速度。
其中，第一存储数据库中关于多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值的相关关系见图1。
一般地，第一存储数据库中覆盖的转速均为常用的数值的范围，而相邻转速的差值越小，则在计算某一未知转速对应的转矩值越准确。一般地，第一存储数据库中关于多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值是由电机特性决定，因此，第一存储数据库中的多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值来自电机附带的材料。
一般地，第一存储数据库中的转速的间隔可以为50-1000rpm，优选为200-500rpm。如转速的间隔可以为50rpm、80rpm、100rpm、150rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm等等。
同样地，第二存储数据库中关于多个转速以及与每个转速对应的加速系数见图1。
一般地，第二存储数据库中覆盖的转速均为常用的数值的范围，而相邻转速的差值越小，则在计算某一未知转速对应的加速系数越准确。一般地，第二存储数据库中关于多个转速以及与每个转速对应的加速系数是由电机特性决定，因此，第二存储数据库中的多个转速以及与每个转速对应的加速系数来自电机附带的材料。
一般地，第一存储数据库中的转速的间隔可以为50-1000rpm，优选为200-500rpm。如转速的间隔可以为50rpm、80rpm、100rpm、150rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm等等。
本发明中，第一存储数据库中和第二存储数据库中的转速间隔一般相同。
为了便于操作以及提高计算速度，进一步地，所述第一存储数据库与所述第二存储数据库为同一存储数据库。
本发明提供的控制方法还包括用于检测所述最终转矩值是否输出的检测步骤，以更好的监测最终转矩值的不断输出，以用于调整电机的转速，来更好的提升驾驶体验。
本发明提供的差值计算公式即公式a和公式b，公式a的示意图如图2所示。公式b的原理同公式a，就不再赘述。
第二方面，本发明还提供了一种电动汽车的行驶控制系统，包括：
第一存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
第二存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
数据处理模块，用于将当前电机转速定位到第一存储模块和第二存储模块中，并获取当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，并经过上述的公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，并将得到的当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数带入上述的公式c中计算得到最终转矩值；
控制模块，用于所述最终转矩值指示电机按所述最终转矩值调整转速。
本发明提供的电动汽车的行驶控制系统，通过设置不同的模块，如第一存储模块、第二存储模块、数据处理模块和结果输出模块，通过将获得的当前电机转速在第一存储模块和第二存储模块中定位，然后得到当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，通过本发明提供的差值计算公式即公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，然后将得到的最大转矩值和加速系数带入本发明提供的公式c中计算得到最终转矩值，这样通过不断计算得到的最终转矩值来调整电机调整转速，以更好的实现电动汽车的行驶速度控制。
本发明中，在一些实施例中，所述第一存储模块与所述第二存储模块为同一存储模块。
即第一存储数据库与第二存储数据库位于同一存储模块上，便于计算，同时，便于程序的设置。
进一步地，所述行驶控制系统还包括监测模块和/或检测模块，所述监测模块用于获取当前电机转速，所述检测模块用于检测所述最终转矩值是否输出。
即本发明的一些实施例中，还可以包括监测模块和/或检测模块，监测模块用于获取当前电机转速，并及时进行后续计算；而检测模块用于检测所述最终转矩值是否输出，以防止最终转矩值输出出现问题。
本发明中涉及的模块，可以是一种程序模块形式存在，也可以是以程序形式存在于固体介质上。
第三方面，本发明还提供了一种电动汽车的行驶控制装置，含有上述的行驶控制系统。
以下进行列举说明。
实施例1
电动汽车的行驶控制方法，其存储数据库中具有如图1所示的多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值、多个转速以及与每个转速对应的加速系数，其中，转速之间的间隔均为500rpm；
获取当前电机转速，通过差值计算公式a计算得到当前电机转速对应的最大转矩值；
公式a：
Figure BDA0002324709200000091
Y表示当前电机转速对应的最大转矩值，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Y1和Y2分别为对应前一转速和后一转速的最大转矩值，示意图参见图2；
通过差值计算公式b计算得到当前电机转速对应的加速系数；
公式b：
Figure BDA0002324709200000092
Z表示当前电机转速对应的加速系数，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Z1和Z2分别为对应前一转速和后一转速的加速系数；
采集当前油门踏板的开度值百分比；
通过公式c计算得到最终转矩值，通过所述最终转矩值调整电机的转速，以控制电动汽车的行驶；
公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z；
最终转矩值每隔10ms输出一次，同时还检测最终转矩值是否输出。
实施例2
电动汽车的行驶控制系统，包括：监测模块、存储模块、数据处理模块、控制模块和检测模块；
监测模块，用于获取当前电机转速；
存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值和与每个转速对应的加速系数，对应的数值见图1；
数据处理模块，用于将当前电机转速定位到第一存储模块和第二存储模块中，并获取当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，并经过公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，并将得到的当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数带入公式c中计算得到最终转矩值；
公式a：
Figure BDA0002324709200000101
Y表示当前电机转速对应的最大转矩值，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Y1和Y2分别为对应前一转速和后一转速的最大转矩值，示意图参见图2；
公式b：
Figure BDA0002324709200000102
Z表示当前电机转速对应的加速系数，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Z1和Z2分别为对应前一转速和后一转速的加速系数；
公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z；
最终转矩值每隔10ms输出一次；
检测模块，用于检测所述最终转矩值是否输出；
控制模块，用于最终转矩值指示电机按所述最终转矩值调整转速。
这样，通过不断的输出，来控制电机的转速，更好的实现电动汽车的行驶速度控制。
经体验，该方法应用于电动汽车后，通过最终转矩值不断调整电机的转速，以更好的控制电动汽车的行驶，提升了电车的性能，并且大大提升驾驶员操作体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取当前电机转速，通过差值计算公式a计算得到当前电机转速对应的最大转矩值；
公式a：
Figure FDA0002324709190000011
Y表示当前电机转速对应的最大转矩值，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第一存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Y1和Y2分别为对应前一转速和后一转速的最大转矩值，所述第一存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
通过差值计算公式b计算得到当前电机转速对应的加速系数；
公式b：
Figure FDA0002324709190000012
Z表示当前电机转速对应的加速系数，X代表当前电机转速，X1和X2分别为在第二存储数据库中当前电机转速最临近的前一转速和后一转速，Z1和Z2分别为对应前一转速和后一转速的加速系数，所述第二存储数据库中含有多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
采集当前油门踏板的开度值百分比；
通过公式c计算得到最终转矩值，通过所述最终转矩值调整电机的转速，以控制电动汽车的行驶；
公式c：最终转矩值＝当前油门踏板开度值百分比×Y×Z。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，所述第一存储数据库中，转速的间隔为50-1000rpm。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，所述第二存储数据库中，转速的间隔为50-1000rpm。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，所述最终转矩值每隔10ms-100ms输出一次。
5.根据权利要求1所述的电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括用于检测所述最终转矩值是否输出的检测步骤。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电动汽车的行驶控制方法，其特征在于，所述第一存储数据库与所述第二存储数据库为同一存储数据库。
7.一种电动汽车的行驶控制系统，其特征在于，包括：
第一存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的最大转矩值；
第二存储模块，用于存储多个转速以及与每个转速对应的加速系数；
数据处理模块，用于将当前电机转速定位到第一存储模块和第二存储模块中，并获取当前电机转速最临近的前一转速和后一转速以及对应的最大转矩值和加速系数，并经过权利要求1中所述的公式a和公式b计算得到当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数，并将得到的当前电机转速对应的最大转矩值和加速系数带入权利要求1中所述的公式c中，输出最终转矩值；
控制模块，用于所述最终转矩值指示电机按所述最终转矩值调整转速。
8.根据权利要求7所述的电动汽车的行驶控制系统，其特征在于，所述第一存储模块与所述第二存储模块为同一存储模块。
9.根据权利要求7或8所述的电动汽车的行驶控制系统，其特征在于，所述行驶控制系统还包括监测模块和/或检测模块，所述监测模块用于获取当前电机转速，所述检测模块用于检测所述最终转矩值是否输出。
10.一种电动汽车的行驶控制装置，其特征在于，含有权利要求8或9的所述行驶控制系统。
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