CN111660830A - 一种用于车辆的电驱动方法和电驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的电驱动方法和电驱动系统，涉及车辆电子器件领域。电驱动方法包括：实时采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；根据第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中较小者获得电机请求转矩；根据加速踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制车辆进入相应的工作状态，并根据电机请求转矩控制车辆的电机输出转矩或控制电机的输出转矩为零。本发明的电驱动方法能够提高车辆能量利用率。

Description

一种用于车辆的电驱动方法和电驱动系统
技术领域
本发明涉及车辆的电子电器领域，特别是涉及一种用于车辆的电驱动方法和电驱动系统。
背景技术
电驱动车辆利用驱动电机驱动车辆行驶，在车辆制动时利用驱动电机的发电模式使其发电，将车辆的动能转化为电能来对动力电池充电，在一定程度上提高了车辆的续行里程，然而在将车辆的动能转化为电能的过程中存在一定转化效率，相关文献表明从车轮通过电机的制动能量回收存储到动力电池，然后动力电池在通过电机驱动车轮，整个过程能量转化效率只有50％左右。目前电驱动车辆采用的技术方案基本上是只要松开加速踏板，驱动电机就进入回馈状态，以此来模拟传统汽车的发动机转矩。
现有的技术方案存在诸多不足，例如：从较小加速踏板开度到加速踏板完全松开过程中车辆处于驱动状态，驱动电机工作在较低效率区，此时驱动电机产生的驱动转矩与零转矩对车辆的作用相差不大，却存在能耗消耗，能耗经济性差；加速踏板和制动踏板同时松开时电机产生回馈制动用于模拟传统汽车发动机产生的转矩，能回收一定的电能，但没有充分发挥电驱动系统效能，松开制动踏板后的一定时间内采用回馈制动，如驾驶员确实有制动意图，则这段时间内驾驶员一定踏下制动踏板，超过这段时间没有踏下制动踏板则驾驶员没有制动需求，也就没有必要实施能量回收，在驾驶员没有制动需求时反复进行能量回收不仅达不到回收效果(回收效率非常低)而且容易造成电驱动系统故障，影响使用寿命。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种提高车辆能量利用率的电驱动方法。
本发明第一方面的进一步的目的是提供一种不需要增加成本且能量利用率较高的电驱动方法。
本发明第二方面的目的是提供一种提高车辆能量利用率的电驱动系统。
根据上述第一方面，本发明提供了一种用于车辆的电驱动方法，包括：
实时采集所述车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；
根据所述加速踏板开度、以及所述车速/电机驱动转速获得所述车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩；
根据所述电机驱动转矩获得电机在预设时间段内的电机驱动转矩变化率，根据所述电机驱动转矩和所述电机驱动转矩变化率获得第二电机请求转矩；
将所述第一电机请求转矩和所述第二电机请求转矩中较小者设置为电机请求转矩；
根据所述加速踏板开度、所述制动踏板开度、所述驾驶模式、所述挡位信息、所述车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制所述车辆进入相应的工作状态，并根据所述电机请求转矩控制所述车辆的电机输出转矩或控制所述电机的输出转矩为零；
其中，控制所述车辆进入相应的工作状态包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度连续减小、所述制动踏板开度为零和所述电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制所述车辆进入滑行状态，在所述车辆进入所述滑行状态时控制所述电机的输出转矩。
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态包括：
当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动中任一项不满足时，控制所述车辆进入正常行驶状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均为零时，控制所述车辆进入所述第一回馈状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述第一回馈状态工作时间大于预设时间、所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均为零时，控制所述车辆进入所述滑行状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度为零、所述制动踏板开度为大于零且小于预设开度值时，控制所述车辆进入所述第二回馈状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度为零、所述制动踏板开度为大于等于预设开度值时，控制所述车辆进入所述回馈摩擦制动状态。
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：
当所述车辆处在所述滑行状态或所述第一回馈状态时，若所述电机驱动转矩大于第二电机转矩预设值、所述挡位信息不在D挡、所述驾驶模式不在经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为启动和所述制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制所述车辆进入所述正常行驶状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述车辆处在所述第二回馈状态或所述回馈摩擦制动状态时，若所述车速小于第二预设速度值、所述挡位信息不在D挡、所述驾驶模式不在经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为启动和所述制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制所述车辆进入所述正常行驶状态。
可选地，根据所述第一电机请求转矩和所述第二电机请求转矩中较小者获得电机请求转矩包括：
按照以下公式获得任意时刻的电机请求转矩：
Figure BDA0002560465440000031
Ti，2＝T(α，n)
Ti＝min(Ti，1，Ti，2)
其中，Ti，1为第一电机请求转矩；Ti-1,1——为i-1时刻电机驱动转矩；dT/dt为电机驱动转矩变化率；Δt——时间间隔；Ti，2为第二电机请求转矩；Ti为任意时刻的电机请求转矩。
可选地，当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动中均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度连续减小、所述制动踏板开度为零和所述电机请求转矩小于第一电机转矩预设值时，控制所述车辆进入所述滑行状态之前还包括：
采集所述车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比、传动系统效率和所述车辆的车轮半径；
根据所述车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比和传动系统效率获得所述车辆的重量；
根据所述车辆的重量和所述车辆的车轮半径确定电机驱动转矩从正转矩到零转矩的加速度变化量；
判断所述加速度变化量是否小于加速度限值；
若是，控制所述车辆进入所述滑行状态。
可选地，按照以下公式获得所述车辆的重量：
Figure BDA0002560465440000041
其中，Te为电机驱动转矩；i0为主减速器传动比，ig为减速器传动比，μ为传动系统效率，m为车辆质量，f为道路阻力系数，i为道路坡度，CD为车辆风阻系数，A为车辆迎风面积，δ旋转质量换算系数，V为车辆速度，t为时间。
可选地，所述电机驱动转矩变化率在预设范围内。
可选地，当所述车速大于第一预设速度值，且所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均大于零时，控制电机驱动转矩为零。
可选地，所述预设时间由驾驶员为了立即实施制动从加速踏板完全松开到踏下制动踏板的时间确定。
根据上述第二方面，本发明还提供一种用于车辆的电驱动系统，包括：
采集单元，用于实时采集所述车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；
控制单元，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现所述的电驱动方法。
其中，所述工作状态包括：正常行驶状态、滑行状态、第一回馈状态、第二回馈状态和回馈摩擦制动状态，在所述车辆进入所述滑行状态时控制所述电机请求转矩为零转矩。
本发明提供的电驱动方法实时地采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态。采集加速踏板开度、制动踏板开度和车速可以推断驾驶员的驾驶意图，也即判断是否有减速需求。采集驾驶模式是为了判断所处的模式是否为节能模式或经济模式，电动车辆一般具有经济、舒适和运动等多个驾驶模式，不同的驾驶模式适应驾驶员不同的驾驶风格，因而需要采集当前的驾驶模式对电机转矩进行相应的控制，以满足驾驶员意图。挡位信息同样的也是考虑到车辆仅在前进挡(D挡)才进行能量回收，所以需要采集挡位信息。而采集车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态是为了确定车辆当前的状态是否正常，若不正常则也不能进行能量回收。进一步地，根据加速踏板开度和电机驱动转速/车速查表可以得到车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩，根据电机驱动转矩得到第二电机请求转矩，选择第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中的较小者为电机请求转矩。最后根据加速踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制车辆进入相应的工作状态，并根据电机请求转矩控制车辆的电机输出转矩或控制电机的输出转矩为零。在第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中选择较小者为电机请求转矩可以避免电机转矩频繁变化造成的电机损坏。当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度连续减小、制动踏板开度为零和电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制车辆进入滑行状态，在滑行状态时加速踏板开度从一开度逐渐减小至零，制动踏板开度为零，此时控制电机输出零转矩(也即不输出转矩)，可以避免现有技术中的驱动电机工作在较低效率区，造成能耗消耗，经济性差的问题，也可以避免现有技术中存在的在驾驶员没有制动需求时反复进行能量回收不仅达不到回收效果(回收效率非常低)而且容易造成电驱动系统故障，影响使用寿命的问题。
进一步地，所用到的信息均可借助于车辆现有的设备或系统进行采集，仅需增加用于计算和控制的单元即可，仅占用非常小的空间，也不会造成车辆结构的改变，因而也不会增加成本，使得该方法应用前景非常广。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动方法的流程框图；
图2是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动方法的工作流程示意图；
图3是根据本发明的另一个实施例的用于车辆的电驱动方法的流程框图；
图4是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动方法的流程框图.如图1所示，本发明提供了一种用于车辆的电驱动方法，其一般性地包括：
S10：实时采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；
S20：根据加速踏板开度、以及电机驱动转速/车速获得车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩；
S30：根据电机驱动转矩获得电机在预设时间段内的电机驱动转矩变化率，根据电机驱动转矩和电机驱动转矩变化率获得第二电机请求转矩；
S40：将第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中较小者设置为电机请求转矩；
S50：根据加速踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制车辆进入相应的工作状态，及根据电机请求转矩控制车辆的电机输出转矩；
其中，控制车辆进入相应的工作状态包括：当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度连续减小、制动踏板开度为零和电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制车辆进入滑行状态，在车辆进入滑行状态时控制电机的输出转矩为零。
工作状态包括：正常行驶状态、滑行状态、第一回馈状态、第二回馈状态和回馈摩擦制动状态，在车辆进入滑行状态或滑行状态时控制电机请求转矩为零转矩。车辆处于正常行驶状态时电机输出的是正转矩，车辆处于滑行状态时电机输出零转矩，车辆处于第一回馈状态、第二回馈状态和回馈摩擦制动状态时电机输出的是负转矩(也即进行能量回收)。
在本实施例中，实时地采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态。采集加速踏板开度、制动踏板开度和车速可以推断驾驶员的驾驶意图，也即判断是否有减速需求。采集驾驶模式是为了判断所处的模式是否为节能模式或经济模式，电动车辆一般具有经济、舒适和运动等多个驾驶模式，而通常都是在经济模式时车辆才进行能量回收，因而需要采集当前的驾驶模式。挡位信息同样的也是考虑到车辆仅在前进挡(D挡)才进行能量回收，所以需要采集挡位信息。而采集车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态是为了确定车辆当前的状态是否正常，若不正常则也不能进行能量回收。进一步地，根据加速踏板开度和电机驱动转速/车速查表可以得到车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩，根据电机驱动转矩得到第二电机请求转矩，选择第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中的较小者为电机请求转矩。最后根据加速踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制车辆进入相应的工作状态，并根据电机请求转矩控制车辆的电机输出转矩或控制电机的输出转矩为零。在第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中选择较小者为电机请求转矩可以避免电机转矩频繁变化造成的电机损坏。当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度连续减小、制动踏板开度为零和电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制车辆进入滑行状态，在滑行状态时加速踏板开度从一开度逐渐减小至零，制动踏板开度为零，此时控制电机输出零转矩(也即不输出转矩)，可以避免现有技术中的驱动电机工作在较低效率区，造成能耗消耗，经济性差的问题，也可以避免现有技术中存在的在驾驶员没有制动需求时反复进行能量回收不仅达不到回收效果(回收效率非常低)而且容易造成电驱动系统故障，影响使用寿命的问题。
在一个具体的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态包括：
当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动中任一项不满足时，控制车辆进入正常行驶状态。
在一个其他的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且加速踏板开度和制动踏板开度均为零时，控制车辆进入第一回馈状态。
在一个其他的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且第一回馈状态工作时间大于预设时间、加速踏板开度和制动踏板开度均为零时，控制车辆进入滑行状态。
在一个其他的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度为零、制动踏板开度为大于零且小于预设开度值时，控制车辆进入第二回馈状态。
在一个其他的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度为零、制动踏板开度为大于等于预设开度值时，控制车辆进入回馈摩擦制动状态。
在更为具体的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：
当车辆处在滑行状态或第一回馈状态时，若电机驱动转矩大于第二电机转矩预设值、挡位信息不在D挡、驾驶模式不在经济模式、车身电子稳定控制系统状态为启动和制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制车辆进入正常行驶状态。
在一个其他的实施例中，控制车辆进入相应的工作状态还包括：当车辆处在第二回馈状态或回馈摩擦制动状态时，若车速小于第二预设速度值、挡位信息不在D挡、驾驶模式不在经济模式、车身电子稳定控制系统状态为启动和制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制车辆进入正常行驶状态。
其中，第一电机转矩预设值小于第二电机转矩预设值，第一预设速度值大于最低能量回收车速，例如为25km/h，第二预设速度值小于最低能量回收车速，例如为15km/h。
图2是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动方法的工作流程示意图。如图2所示，A点是电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值的切换点，B点是制动踏板开度零，加速踏板开度也松开至零的分界点，C点为制动踏板开度和加速踏板开度同时为零且第一回馈状态工作时间大于预设时间的切换点，其中的预设时间通过标定设置，D点为踏下制动踏板的时刻，E点为制动踏板开度大于零且小于预设开度值的切换点，F点为制动踏板消除自由行程摩擦制动起作用的切换点。其中，H-A段对应上述实施例中的正常行驶状态，相同的电机转速情况下电机驱动转矩随着加速踏板开度的增加而逐渐增加，电机转速越低电机驱动转矩越大；A-B段对应上述实施例中的滑行状态，电机零转矩；B-C段对应上述实施例中的第一回馈状态，电机输出负转矩，电机处于发电状态，对车辆实施部分能量回收；C-D段对应上述实施例中的滑行状态，加速踏板开度和制动踏板开度均为零，电机零转矩；D-E段对应上述实施例中的第二回馈状态，电机输出负转矩，处于发电状态，对车辆实施最大能量回收；F-G段对应上述实施例中的摩擦制动状态，电机输出负转矩，进行能量回收，制动踏板开度越大回收的能量越多。
在上述实施例中，所用到的信息均可借助于车辆现有的设备或系统进行采集，仅需增加用于计算和控制的单元即可，仅占用非常小的空间，也不会造成车辆结构的改变，因而也不会增加成本，使得该方法应用前景非常广。
在一个优选的实施例中，根据第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中较小者获得电机请求转矩包括：
按照以下公式获得任意时刻的电机请求转矩：
Figure BDA0002560465440000091
Ti，2＝T(α，n) 公式2
Ti＝min(Ti，1，Ti，2) 公式3
其中，Ti，1为第一电机请求转矩；Ti-1,1——为i-1时刻电机驱动转矩；dT/dt为电机驱动转矩变化率；Δt——时间间隔；Ti，2为第二电机请求转矩；Ti为任意时刻的电机请求转矩。
如上所示，任意时刻电机请求转矩取决于基于电机转速和加速度开度的驱动转矩、以及基于电机驱动转矩变化率的驱动转矩中的较小的数值。
图3是根据本发明的另一个实施例的用于车辆的电驱动方法的流程框图。如图3所示，当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动中均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度连续减小、制动踏板开度为零和电机请求转矩小于第一电机转矩预设值时，控制车辆进入滑行状态之前还包括：
S41：采集车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比、传动系统效率和车辆的车轮半径；
S42：根据车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比和传动系统效率获得车辆的重量；
S43：根据车辆的重量和车辆的车轮半径确定电机驱动转矩从正转矩到零转矩的加速度变化量；
S44：判断加速度变化量是否小于加速度限值；
S45：若是，控制车辆进入滑行状态。
进一步的，还可以结合加速踏板开度和制动踏板开度确定驾驶员的驾驶意图是否为连续减速，若是，且加速度变化量为小于加速度限值时，控制车辆进入滑行状态。
正转矩到零转矩过渡时加速度变化量对车辆的平顺性有很大的影响，加速度变化量为
Figure BDA0002560465440000101
当加速度变化量小于加速度限值时，则电机驱动转矩
Figure BDA0002560465440000102
此时，电机驱动转矩对于车辆的驱动效率很低，与零转矩无较大差别，因而控制电机驱动转矩为零转矩，提高能量利用率。
在一个优选的实施例中，按照以下公式4获得车辆的重量：
Figure BDA0002560465440000103
其中，Te为电机驱动转矩；i0为主减速器传动比，ig为减速器传动比，μ为传动系统效率，m为车辆质量，f为道路阻力系数，i为道路坡度，CD为车辆风阻系数，A为车辆迎风面积，δ为旋转质量换算系数，V为车辆速度，t为时间。
在一个更为优选的实施例中，将电机驱动转矩变化率在预设范围内，以避免电机驱动转矩反复变化造成车辆出现故障。
在一个进一步的实施例中，当车速大于第一预设速度值，且加速踏板开度和制动踏板开度均大于零时，控制电机驱动转矩为零。当驾驶员误操作同时踩下加速踏板和制动踏板时，控制电机驱动转矩为零，可以避免车辆发生事故。
可选地，上述实施例中的预设时间为从加速踏板开度为零至制动踏板开度刚好大于零所用的时间。也即为加速踏板完全松开至制动踏板被踏下所用的时间，该预设时间实际是由驾驶员的操作确定。
图4是根据本发明的一个实施例的用于车辆的电驱动系统的结构示意图。如图4所示，本发明还提供一种用于车辆的电驱动系统，其一般性地包括采集单元1和控制单元2。采集单元1用于实时采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态。控制单元2包括存储器和处理器，存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时用于实现上述任意一个实施例的电驱动方法。
其中，控制所述车辆进入相应的工作状态包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度连续减小、所述制动踏板开度为零和所述电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制所述车辆进入滑行状态，在所述车辆进入所述滑行状态时控制所述电机的输出转矩。
工作状态包括：正常行驶状态、滑行状态、第一回馈状态、第二回馈状态和回馈摩擦制动状态，在车辆进入滑行状态时控制电机请求转矩为零转矩。
车辆处于正常行驶状态时电机输出的是正转矩，车辆处于滑行状态时电机输出零转矩，车辆处于第一回馈状态、第二回馈状态和回馈摩擦制动状态时电机输出的是负转矩(也即进行能量回收)。
在本实施例中，采集单元1实时地采集车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态。采集加速踏板开度、制动踏板开度和车速可以推断驾驶员的驾驶意图，也即判断是否有减速需求。采集驾驶模式是为了判断所处的模式是否为节能模式或经济模式，电动车辆一般具有经济、舒适和运动等多个驾驶模式，不同的驾驶模式适应驾驶员不同的驾驶风格，因而需要采集当前的驾驶模式对电机转矩进行相应的控制，以满足驾驶员意图。挡位信息同样的也是考虑到车辆仅在前进挡(D挡)才进行能量回收，所以需要采集挡位信息。而采集车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态是为了确定车辆当前的状态是否正常，若不正常则也不能进行能量回收。进一步地，根据加速踏板开度和电机驱动转速/车速查表可以得到车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩，根据电机驱动转矩得到第二电机请求转矩，选择第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中的较小者为电机请求转矩。最后根据加速踏板开度、制动踏板开度、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制车辆进入相应的工作状态，并根据电机请求转矩控制车辆的电机输出转矩或控制电机的输出转矩为零。在第一电机请求转矩和第二电机请求转矩中选择较小者为电机请求转矩可以避免电机转矩频繁变化造成的电机损坏。当挡位信息为D挡、驾驶模式为经济模式、车身电子稳定控制系统状态为未启动和制动防抱死系统状态为未启动均满足，且车速大于第一预设速度值、加速踏板开度连续减小、制动踏板开度为零和电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制车辆进入滑行状态，在滑行状态时加速踏板开度从一开度逐渐减小至零，制动踏板开度为零，此时控制电机输出零转矩(也即不输出转矩)，可以避免现有技术中的驱动电机工作在较低效率区，造成能耗消耗，经济性差的问题，也可以避免现有技术中存在的在驾驶员没有制动需求时反复进行能量回收不仅达不到回收效果(回收效率非常低)而且容易造成电驱动系统故障，影响使用寿命的问题。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电驱动方法，其特征在于，包括：
实时采集所述车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；
根据所述加速踏板开度、以及所述车速/电机驱动转速获得所述车辆的电机驱动转矩和第一电机请求转矩；
根据所述电机驱动转矩获得电机在预设时间段内的电机驱动转矩变化率，根据所述电机驱动转矩和所述电机驱动转矩变化率获得第二电机请求转矩；
将所述第一电机请求转矩和所述第二电机请求转矩中较小者设置为电机请求转矩；
根据所述加速踏板开度、所述制动踏板开度、所述驾驶模式、所述挡位信息、所述车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态控制所述车辆进入相应的工作状态，并根据所述电机请求转矩控制所述车辆的电机输出转矩或控制所述电机的输出转矩为零；
其中，控制所述车辆进入相应的工作状态包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度连续减小、所述制动踏板开度为零和所述电机驱动转矩小于第一电机转矩预设值时，控制所述车辆进入滑行状态，在所述车辆进入所述滑行状态时控制所述电机的输出转矩为零。
2.根据权利要求1所述的电驱动方法，其特征在于，控制所述车辆进入相应的工作状态包括：
当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动中任一项不满足时，控制所述车辆进入正常行驶状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均为零时，控制所述车辆进入所述第一回馈状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述第一回馈状态工作时间大于预设时间、所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均为零时，控制所述车辆进入所述滑行状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度为零、所述制动踏板开度为大于零且小于预设开度值时，控制所述车辆进入所述第二回馈状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度为零、所述制动踏板开度为大于等于预设开度值时，控制所述车辆进入所述回馈摩擦制动状态。
3.根据权利要求2所述的电驱动方法，其特征在于，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：
当所述车辆处在所述滑行状态或所述第一回馈状态时，若所述电机驱动转矩大于第二电机转矩预设值、所述挡位信息不在D挡、所述驾驶模式不在经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为启动和所述制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制所述车辆进入所述正常行驶状态；
可选地，控制所述车辆进入相应的工作状态还包括：当所述车辆处在所述第二回馈状态或所述回馈摩擦制动状态时，若所述车速小于第二预设速度值、所述挡位信息不在D挡、所述驾驶模式不在经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为启动和所述制动防抱死系统状态为启动中任一满足时，控制所述车辆进入所述正常行驶状态。
4.根据权利要求3所述的电驱动方法，其特征在于，根据所述第一电机请求转矩和所述第二电机请求转矩中较小者获得电机请求转矩包括：
按照以下公式获得任意时刻的电机请求转矩：
Figure FDA0002560465430000031
Ti，2＝T(α，n)
Ti＝min(Ti，1，Ti，2)
其中，Ti，1为第一电机请求转矩；Ti-1，1——为i-1时刻电机驱动转矩；dT/dt为电机驱动转矩变化率；Δt——时间间隔；Ti，2为第二电机请求转矩；Ti为任意时刻的电机请求转矩。
5.根据权利要求4所述的电驱动方法，其特征在于，当所述挡位信息为D挡、所述驾驶模式为经济模式、所述车身电子稳定控制系统状态为未启动和所述制动防抱死系统状态为未启动中均满足，且所述车速大于第一预设速度值、所述加速踏板开度连续减小、所述制动踏板开度为零和所述电机请求转矩小于第一电机转矩预设值时，控制所述车辆进入所述滑行状态之前还包括：
采集所述车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比、传动系统效率和所述车辆的车轮半径；
根据所述车辆所在的道路坡道信息、主减速器传动比、减速器传动比和传动系统效率获得所述车辆的重量；
根据所述车辆的重量和所述车辆的车轮半径确定电机驱动转矩从正转矩到零转矩的加速度变化量；
判断所述加速度变化量是否小于加速度限值；
若是，控制所述车辆进入所述滑行状态。
6.根据权利要求5所述的电驱动方法，其特征在于，按照以下公式获得所述车辆的重量：
Figure FDA0002560465430000032
其中，Te为电机驱动转矩；i0为主减速器传动比，ig为减速器传动比，μ为传动系统效率，m为车辆质量，f为道路阻力系数，i为道路坡度，CD为车辆风阻系数，A为车辆迎风面积，δ为旋转质量换算系数，V为车辆速度，t为时间。
7.根据权利要求5所述的电驱动方法，其特征在于，所述电机驱动转矩变化率在预设范围内。
8.根据权利要求1所述的电驱动方法，其特征在于，当所述车速大于第一预设速度值，且所述加速踏板开度和所述制动踏板开度均大于零时，控制电机驱动转矩为零。
9.根据权利要求2所述的电驱动方法，其特征在于，所述预设时间由驾驶员为了立即实施制动从加速踏板完全松开到踏下制动踏板的时间确定。
10.一种用于车辆的电驱动系统，其特征在于，包括：
采集单元(1)，用于实时采集所述车辆的加速踏板开度、制动踏板开度、车速/电机驱动转速、驾驶模式、挡位信息、车身电子稳定控制系统状态及制动防抱死系统状态；
控制单元(2)，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-9中任一项所述的电驱动方法。
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