CN111169292B - 车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法通过对电机当前温度与上坡点的电机目标温度的数值高低判断，在电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据车辆当前位置、电机当前温度及上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；根据车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度，从而有效避免电机达到其最高温度，需要降功率进而对车辆动力性能造成的影响，提高了车辆电机的寿命及车辆在上坡阶段的动力性能。

Description

车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统。
背景技术
目前车辆纯电驱动上坡阶段，由于需求功率过大容易引起电机等驱动部件温度上升的现象，当温度升高到最高温度附近，电机等驱动部件降功率运行，对于纯电驱动车辆，会限制整车输出功率，进而影响车辆爬坡能力，对于具备纯电驱动模式的混动车辆，会触发发动机起动，退出纯电驱动模式，进入混合驱动模式，影响舒适性。
请参考图1，其为采用现有的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法后电机的温度变化示意图。从图中可见，现有的控制方法，当车辆在纯电驱动上坡时，电机温度上升，当电机温度到达其允许的最高温度附近，电机进行降功率运行，对于具备纯电驱动模式的混动车辆，若此时整车需求的功率继续增大，则整车控制器会触发启动发动机进入混动模式，这种控制方式不仅使得电机温度在上坡阶段增加过大，影响电机寿命，而且在上坡阶段触发了发动机启动，影响舒适性。
针对现有技术中车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法存在的不足，本领域技术人员一直在寻找解决的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统，以解决使用现有技术中车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法包括如下步骤：
根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数；
根据所述电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度；
当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；以及
根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法中，所述根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数采用的计算公式如下：
ft＝a*θ+b*l；
其中，ft为电机的温度修正系数，θ为坡度，l为坡长，a为坡度θ的修正因子，b为坡长l的修正因子。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法中，所述根据所述电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度采用的计算公式如下：
Tend＝T_high-T_high*ft；
其中，Tend为上坡点的电机目标温度，T_high为电机允许的最高温度，ft为电机的温度修正系数。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法中，所述根据车辆当前位置和所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度采用的计算公式如下：
Figure BDA0001864108190000021
其中，Ti为车辆在达到上坡点之前任一位置处电机目标温度，s1为车辆检测到前方道路存在上坡道时车辆当前位置与上坡点之间的距离，s2为车辆在所述上坡点之前任一位置与上坡点之间的距离，Tend为上坡点的电机目标温度，Tact为电机当前温度。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法中，当电机当前温度低于所述上坡点的电机目标温度时，无需调节上坡点的电机温度。
相应的，本发明还提供一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统包括：
计算模块，用于根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数，根据所述电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度，并根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；
调节模块，与所述计算模块连接，用于当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统中，还包括判断模块，与所述计算模块和所述调节模块分别连接，用于判断电机当前温度与所述上坡点的电机目标温度的数值大小。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统中，所述计算模块为车辆的整车控制器。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统中，所述调节模块为车辆的冷却系统。
可选的，在所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统中，所述车辆为纯电动车辆或具备纯电驱动模式的混动车辆。
在本发明所提供的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统中，所述控制方法包括根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数；根据电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度；当电机当前温度高于上坡点的电机目标温度时，根据车辆当前位置、电机当前温度及上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；根据车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。基于本发明的控制方法可以有效避免电机达到其最高温度，需要降功率进而对车辆动力性能造成的影响，提高了车辆电机的寿命及车辆在上坡阶段的动力性能。
附图说明
图1是采用现有的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法后电机的温度变化示意图；
图2是本发明一实施例中车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法的流程图；
图3是本发明一实施例的车辆纯电驱动上坡之前的示意图；
图4是采用现有和本发明两种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法时电机的温度变化对比示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图2，其为本发明的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法的流程图。如图1所示，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法包括如下步骤：
首先，执行步骤S1，根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数。优选的，通过导航信息以及当前GPS信号检测车辆前方道路是否存在上坡道，以及上坡道的坡度和坡长，可以根据前方上坡的坡度和坡长大小提前对电机降低温度，具体过程请参见后续步骤。
具体的，步骤S1中所采用计算公式如下：
ft＝a*θ+b*l；
其中，ft为电机的温度修正系数，θ为坡度，l为坡长，a为坡度θ的修正因子，b为坡长l的修正因子。
接着，执行步骤S2，根据所述电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度。
具体的，步骤S2中所采用计算公式如下：
Tend＝T_high-T_high*ft；
其中，Tend为上坡点的电机目标温度，T_high为电机允许的最高温度，ft为电机的温度修正系数。
接着，执行步骤S3，判断电机当前温度是否高于所述上坡点的电机目标温度；
当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，为了将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度，执行步骤S4和S5。
当电机当前温度低于所述上坡点的电机目标温度时，无需调节上坡点的电机温度，即无需执行本发明控制方法的后续步骤，直接结束控制方法。
接着，执行步骤S4，根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；
接着，执行步骤S5，根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
具体的，步骤S5中所采用计算公式如下：
Figure BDA0001864108190000051
其中，Ti为车辆在达到上坡点之前任一位置处电机目标温度，s1为车辆检测到前方道路存在上坡道时车辆当前位置与上坡点之间的距离，s2为车辆在所述上坡点之前任一位置与上坡点之间的距离，Tend为上坡点的电机目标温度，Tact为电机当前温度。
为了较好理解步骤S5的过程，下面请结合图3所示内容进行理解。
如图3及图4所示，假设车辆在A点检测到前方道路存在上坡道，C点代表上坡点，B点代表车辆从A点到C点过程中任意一处位置，T0为车辆在A点位置时电机温度。此时，s1为A点与C点之间的距离，s2为B点与C点之间距离。如图4所示，相比现有车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，本发明的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法有效的提高了车辆电机的寿命及车辆在上坡阶段的动力性能，具体可参考C点处两种控制方法各自电机温度曲线。原因如下：若车辆在A点时电机当前温度高于上坡点的电机目标温度，则整车控制器(VCU)通过冷却系统使得车辆在未来到达上坡点C时保证电机温度在上坡点的电机目标温度附近，提前避免由于车辆到达上坡点时电机温度过高导致后续爬坡阶段车辆电机进行降功率运行，或者由于整车需求的功率继续增大，使得整车控制器触发启动发动机进入混动模式的情况发生。
本发明的控制方法可适用于纯电动车辆还可适用于具备纯电驱动模式的混动车辆，具有普适性。
本发明的控制方法可以保证车辆在纯电动上坡时有充足的动力性能且不易触发发动机启动，同时采用本发明的控制方法调节电机在上坡阶段的温度相比采用现有的控制方法时电机温度低，从而提高了电机的使用寿命。
在另一实施例中，本发明还提供一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统包括计算模块和调节模块，所述调节模块与所述计算模块连接，其中，所述计算模块用于根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数，根据所述电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度，并根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；所述调节模块，用于当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
进一步地，所述车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统还包括判断模块，与所述计算模块和所述调节模块分别连接，用于判断电机当前温度与所述上坡点的电机目标温度的数值大小，当判断结果为电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，则调节模块需要运行其功能；反之，则调节模块无需运行其功能。
本实施例中，所述计算模块优选为车辆的整车控制器，所述调节模块优选为车辆的冷却系统，所述整车控制器通过冷却系统对电机温度进行调节。
综上，在本发明所提供的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法及系统中，所述控制方法包括根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数；根据电机的温度修正系统计算上坡点的电机目标温度；当电机当前温度高于上坡点的电机目标温度时，根据车辆当前位置、电机当前温度及上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；并根据车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。基于本发明的控制方法可以有效避免电机达到其最高温度，需要降功率进而对车辆动力性能造成的影响，提高了车辆电机的寿命及车辆在上坡阶段的动力性能。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数，所述电机的温度修正系数采用的计算公式为：ft＝a*θ+b*l；其中，ft为电机的温度修正系数，θ为坡度，l为坡长，a为坡度θ的修正因子，b为坡长l的修正因子；
根据所述电机的温度修正系数计算上坡点的电机目标温度；
当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；以及
根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
2.如权利要求1所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，其特征在于，所述根据所述电机的温度修正系数计算上坡点的电机目标温度采用的计算公式如下：
Tend＝T_high-T_high*ft；
其中，Tend为上坡点的电机目标温度，T_high为电机允许的最高温度，ft为电机的温度修正系数。
3.如权利要求2所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，其特征在于，所述根据车辆当前位置和所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度采用的计算公式如下：
Figure FDA0003015509790000011
其中，Ti为车辆在达到上坡点之前任一位置处电机目标温度，s1为车辆检测到前方道路存在上坡道时车辆当前位置与上坡点之间的距离，s2为车辆在所述上坡点之前任一位置与上坡点之间的距离，Tend为上坡点的电机目标温度，Tact为电机当前温度。
4.如权利要求1所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制方法，其特征在于，当电机当前温度低于所述上坡点的电机目标温度时，无需调节上坡点的电机温度。
5.一种车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，其特征在于，包括：
计算模块，用于根据上坡道的坡度和坡长计算电机的温度修正系数，所述电机的温度修正系数采用的计算公式为：ft＝a*θ+b*l；其中，ft为电机的温度修正系数，θ为坡度，l为坡长，a为坡度θ的修正因子，b为坡长l的修正因子，根据所述电机的温度修正系数计算上坡点的电机目标温度，并根据车辆当前位置、电机当前温度及所述上坡点的电机目标温度计算得出车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度；
调节模块，与所述计算模块连接，用于当电机当前温度高于所述上坡点的电机目标温度时，根据所述车辆在达到上坡点之前的各位置电机目标温度对应控制车辆在上坡点之前的各个位置的电机温度，最终将上坡点的电机温度调节到上坡点的电机目标温度。
6.如权利要求5所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，其特征在于，还包括判断模块，与所述计算模块和所述调节模块分别连接，用于判断电机当前温度与所述上坡点的电机目标温度的数值大小。
7.如权利要求5所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，其特征在于，所述计算模块为车辆的整车控制器。
8.如权利要求5所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，其特征在于，所述调节模块为车辆的冷却系统。
9.如权利要求5所述的车辆纯电驱动上坡阶段驱动电机温度的控制系统，其特征在于，所述车辆为纯电动车辆或具备纯电驱动模式的混动车辆。
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