CN111645520B - 单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法 - Google Patents

单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，包括如下步骤：获得车辆当前速度，基于车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；在各个控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度获得车辆的速度/加速度。因此，本发明公开的踏板开度的控制方法，可以使得车辆根据不同的行驶工况获得各自对应的控制踏板开度范围，从而根据不同的行驶工况对应的控制踏板开度范围确定车辆的加速度和速度，使得驾驶者在不同的行驶工况下都能获得更好的驾驶体验。

Description

单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车的电机扭矩控制的技术领域，特别涉及一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法。
背景技术
众所周知电动车汽车和燃油汽车驱动形式有着本质的区别，在电动车的发展之初，目标是将其各方面的操作都要接近于燃油汽车，随着电动汽车近几年高速的发展，驾驶模式和驾驶体验都随着技术的进步发生改变，为了更多将车辆制动时的机械能最大效率的转化为电能，单踏板驾驶模式的概念广泛的被各大汽车厂商研究学习。
在传统燃油车的制动工况中，发动机通过不同的齿轮传动比来进行适度的降速，在电动车模式下，由于电机和固定速比的原因，在制动工况中可以得到更加有效和协同的降速能力。这个也是单踏板系统概念的产生。
加速踏板执行制动能量回收的过程中，进而控制车辆的减速，当然在这样的单踏板系统中，出于安全和法规的需求传动的制动踏板和机械制动系统依然保留，尽管制动能量回收可以增加电动汽车续航里程，但是机械能转化为电能的过程中效率并不是100％，同时从另一个维度看，在车辆驾驶的过程中从节省电量消耗的角度，不光需要专注于加速过程和减速过程，充分利用车辆自由滑行的过程也可以减少能量消耗。
单踏板驾驶模式主要应用踏板位置的开度来获得电机正/负/零扭矩进而来控制车辆的加速，减速和滑行，使得车辆在加速、减速或滑行时，可能导致驾驶者在车辆的不同阶段的驾驶体验感不佳。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中在单踏板新能源汽车的不同行驶工况下，可能导致驾驶者的驾驶体验不佳的问题。本发明提供了一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法。
为解决上述技术问题，本发明实施方式公开了一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，包括以下步骤：
S1：获得车辆当前速度，基于车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；
S2：在各个控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度获得车辆的速度/加速度。
采用上述技术方案，本发明公开的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，获得车辆当前速度，基于车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；在各个控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度获得车辆的速度/加速度，使得车辆能根据不同的行驶工况获得各自对应的控制踏板开度范围，从而根据不同的行驶工况对应的控制踏板开度范围确定车辆的加速度和速度，使得驾驶者在不同的行驶工况下都能获得更好的驾驶体验。
进一步地，在步骤S1中，包括如下步骤：
根据车辆速度获得滑行工况对应的控制踏板开度范围；其中
滑行工况的踏板位置上门槛值通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002545432860000021
并且，滑行工况的踏板位置下门槛值通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002545432860000022
其中：
v：车辆当前速度；
v_max：车辆最高速度；
Figure BDA0002545432860000031
最大速度时踏板的行程；
ch：最大速度时滑行区间的范围；
m：滑行区间曲线特征参数；
并且
制动能量回收工况的控制踏板开度范围为小于踏板位置下门槛值的范围；
加速行驶工况的控制踏板开度范围为大于踏板位置上门槛值的范围。
进一步地，在步骤S2中，包括如下步骤：
S2-1：在滑行工况的控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度值，以线性关系控制车辆的速度。
进一步地，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-2：在制动能量回收工况的制动踏板开度范围内，控制踏板开度与车辆的加速度依照如下公式进行调节：
τr＝arpψ+brp+Cr
p：加速踏板位置
τr：制动能量回收的比率
ψ：非线性控制指数
指数ar，br，cr均为制动能量回收调节指数。
进一步地，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-3：在加速行驶工况的控制踏板开度范围内，判断加速行驶工况下汽车的驾驶模式，驾驶模式包括一般驾驶模式与特殊驾驶模式；其中
一般驾驶模式的控制踏板开度范围在踏板位置上门槛值至踏板全行程的80％；
特殊驾驶模式的控制踏板开度范围在踏板位置上门槛值至踏板全行程的100％。
进一步地，在步骤S2-3中判断汽车的驾驶模式为一般驾驶模式时，根据控制踏板开度值，以线性关系控制车辆的加速度。
进一步地，在步骤S2-3中判断汽车的驾驶模式为特殊驾驶模式时，控制踏板开度与车辆的加速度依照如下公式进行调节：
Figure BDA0002545432860000041
其中，τa为驱动扭矩；p为踏板开度；τam为最大驱动扭矩；γ为加速指数。
进一步地，在汽车进入自动驾驶巡航状态后，控制踏板开度为0；并且
当汽车退出自动驾驶巡航状态后，汽车经过预定时间后进入制动能量回收工况；其中
预定时间为2～5秒。
进一步地，在汽车的加速度为负值时，点亮汽车的制动信号灯。
进一步地，汽车还包括紧急制动部件，当紧急制动部件被操作时，汽车退出制动能量回收工况。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，包括如下步骤：获得车辆当前速度，基于车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；在各个控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度获得车辆的速度/加速度，使得车辆能根据不同的行驶工况获得各自对应的控制踏板开度范围，从而根据不同的行驶工况对应的控制踏板开度范围确定车辆的加速度和速度，使得驾驶者在不同的行驶工况下都能获得更好的驾驶体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法的方法流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，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。
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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元件必须具有特定的方位、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。
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。
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例
为解决现有技术中在单踏板新能源汽车的不同行驶工况下，可能导致驾驶者的驾驶体验不佳的问题，如图1所示，本实施例实施方式公开了一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，包括以下步骤：
S1：获得车辆当前速度，基于车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；
S2：在各个控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度获得车辆的速度/加速度。
具体的，本实施例公开的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，可以根据车辆当前速度获得不同的行驶工况对应的控制踏板开度范围，以在不同行驶工况对应的控制踏板开度范围内针对不同的行驶工况确定车辆的加速度和速度，在车辆不同的行驶速度下，需要对应的减速度来提高安全性和舒适性，使得驾驶者在不同的行驶工况下都能获得更好的驾驶体验。
进一步地，在步骤S1中，包括如下步骤：
根据车辆速度获得滑行工况对应的控制踏板开度范围；其中
滑行工况的踏板位置上门槛值通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002545432860000061
并且，滑行工况的踏板位置下门槛值通过以下公式计算得到：
Figure BDA0002545432860000062
其中：
v：车辆当前速度；v_max：车辆最高速度；
Figure BDA0002545432860000063
最大速度时踏板的行程；ch：最大速度时滑行区间的范围；m：滑行区间曲线特征参数；
并且，制动能量回收工况的控制踏板开度范围为小于踏板位置下门槛值的范围；加速行驶工况的控制踏板开度范围为大于踏板位置上门槛值的范围。
进一步地，在步骤S2中，包括如下步骤：
S2-1：在滑行工况的控制踏板开度范围内，根据控制踏板开度值，以线性关系控制车辆的速度。
进一步地，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-2：在制动能量回收工况的制动踏板开度范围内，控制踏板开度与车辆的加速度依照如下公式进行调节：
τr＝arpψ+brp+cr
p：加速踏板位置；τr：制动能量回收的比率；ψ：非线性控制指数；指数ar，br，cr均为制动能量回收调节指数。
进一步地，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-3：在加速行驶工况的控制踏板开度范围内，判断加速行驶工况下汽车的驾驶模式，驾驶模式包括一般驾驶模式与特殊驾驶模式；其中
一般驾驶模式的控制踏板开度范围在踏板位置上门槛值至踏板全行程的80％；
特殊驾驶模式的控制踏板开度范围在踏板位置上门槛值至踏板全行程的100％。
具体的，判断汽车的驾驶模式为一般驾驶模式时，根据控制踏板开度值，以线性关系控制车辆的加速度。
更具体的，判断汽车的驾驶模式为特殊驾驶模式时，控制踏板开度与车辆的加速度依照如下公式进行调节：
Figure BDA0002545432860000071
其中，其中，τa为驱动扭矩；p为踏板开度；τam为最大驱动扭矩；γ为加速指数。
进一步地，在汽车进入自动驾驶巡航状态后，控制踏板开度为0；并且当汽车退出自动驾驶巡航状态后，汽车经过预定时间后进入制动能量回收工况；其中，预定时间为2～5秒。具体的，在本实施例中，预定时间可以为3秒，也可以根据实际需要设定预定时间，本实施例对此不做具体限定。当汽车退出自动驾驶巡航状态后，预定时间以后才能启动对能量回收的制动阶段，在此时间中，驾驶员需要通过踩加速踏板来保持车辆加速，整个过程需要驾驶员进行新的学习。
进一步地，在汽车的加速度为负值时，点亮汽车的制动信号灯，用于警示驾驶员。也可以是，汽车的加速度为负值时，可以通过启动汽车的语音警示器，用于警示驾驶员，具体的语音警示器为常见的部件，因此，本实施例对此不做具体示例。
具体来说，因为在整个过程中无制动踏板的操作，当车辆出现减速度时我们需要点亮制动信号灯，因为车辆的纵向加速度会受到坡度的影响，电机电流的信号相对于车辆减速度会有一定的延迟，所以我们可以通过电机输入信号和速度之间的合理匹配来实现制动信号灯的点亮。
进一步地，汽车还包括紧急制动部件，当紧急制动部件被操作时，汽车退出制动能量回收工况。具体的，紧急制动部件可以为汽车自带的紧急制动部件，也可以根据实际需要选用紧急制动部件，本实施例对紧急制动部件的型号不做具体示例。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获得车辆当前速度，基于所述车辆当前速度获得车辆各行驶工况的控制踏板开度范围，其中所述行驶工况包括制动能量回收工况、滑行工况和加速行驶工况；
S2：在各个控制踏板开度范围内，根据所述控制踏板开度获得车辆的速度/加速度；
在所述汽车进入自动驾驶巡航状态后，所述控制踏板开度为0；并且
当所述汽车退出所述自动驾驶巡航状态后，所述汽车经过预定时间后进入制动能量回收工况。
2.如权利要求1所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，包括如下步骤：
根据所述车辆速度获得所述滑行工况对应的控制踏板开度范围；其中
所述滑行工况的踏板位置上门槛值Pcu通过以下公式计算得到：
Figure FDA0003150654610000011
并且，所述滑行工况的踏板位置下门槛值Pcl通过以下公式计算得到：
Figure FDA0003150654610000012
其中：
v：车辆当前速度；
v_max：车辆最高速度；
Figure FDA0003150654610000013
最大速度时踏板的行程；
ch：最大速度时滑行区间范围；
m：滑行区间曲线特征参数；
并且
所述制动能量回收工况的控制踏板开度范围为小于所述踏板位置下门槛值的范围；
所述加速行驶工况的控制踏板开度范围为大于所述踏板位置上门槛值的范围。
3.如权利要求2所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在步骤S2中，包括如下步骤：
S2-1：在所述滑行工况的控制踏板开度范围内，根据所述控制踏板开度值，以线性关系控制所述车辆的速度。
4.如权利要求3所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-2：在所述制动能量回收工况的制动踏板开度范围内，所述控制踏板开度与所述车辆的加速度依照如下公式进行调节：
τr＝arpψ+brp+cr
p：加速踏板位置
τr：制动能量回收的比率
ψ：非线性控制指数
ar，br，cr均为制动能量回收调节指数。
5.如权利要求4所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括如下步骤：
S2-3：在所述加速行驶工况的控制踏板开度范围内，判断所述加速行驶工况下所述汽车的驾驶模式，所述驾驶模式包括一般驾驶模式与特殊驾驶模式；其中
所述一般驾驶模式的控制踏板开度范围在所述踏板位置上门槛值至所述踏板全行程的80％；
所述特殊驾驶模式的控制踏板开度范围在所述踏板位置上门槛值至所述踏板全行程的100％。
6.如权利要求5所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在步骤S2-3中判断所述汽车的驾驶模式为所述一般驾驶模式时，根据所述控制踏板开度值，以线性关系控制所述车辆的加速度。
7.如权利要求5所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在步骤S2-3中判断所述汽车的驾驶模式为所述特殊驾驶模式时，所述控制踏板开度与所述车辆的加速度依照如下公式进行调节：
Figure FDA0003150654610000031
其中，τa为驱动扭矩；p为踏板开度；τam为最大驱动扭矩；γ为加速指数。
8.如权利要求1-7中任一项所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，所述预定时间为2～5秒。
9.如权利要求8所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，在所述汽车的加速度为负值时，点亮所述汽车的制动信号灯。
10.如权利要求9所述的单踏板新能源汽车的踏板开度控制方法，其特征在于，所述汽车还包括紧急制动部件，当所述紧急制动部件被操作时，所述汽车退出所述制动能量回收工况。
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