CN111746397B - 电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车主动发声技术领域，尤其涉及一种电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆；包括：获取变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程，固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程，换挡过程速度增量与挡位之间的回归曲线和回归方程；固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程；根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间；设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下发动机转速与车速的关系；设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量；计算各个挡位下换挡点发动机转速对应的车速；设定虚拟发动机转速控制逻辑；主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。

Description

电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及电动汽车主动发声技术领域，尤其涉及一种电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆。

背景技术

对于传统内燃机汽车来说，车内发动机阶次声音对汽车动态驾驶过程中的车内声音品质主观感知产生非常重要的影响，其能够随着车速、发动机转速、加速踏板开度的变化而实时地动态变化，其中变速器升挡过程中的发动机声音的切换是体现出传统内燃机汽车车内声音动态变化的重要特征之一。经过百年的发展迭代与不断的技术创新，不同汽车品牌已经形成了独树一帜、特点鲜明的声音，成为影响消费者购车意愿的重要因素之一。

但是现有的电动汽车的主动发声系统，是由单一挡位的控制策略或者固定的发动机转速和车速换挡点的控制策略来实现的。但是存在如下问题，发动机声音频率控制真实感不够，而且还存在车速覆盖范围有限的问题，无法为驾乘人员带来变速器换挡的感觉。

因此，亟需一种电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车主动发声系统转速控制方法及车辆，合成声音可以从听觉角度更加真实自然地迎合驾驶员的驾驶行为，通过声音提升电动汽车的驾驶激情与乐趣。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供一种电动汽车主动发声系统转速控制方法，包括如下步骤：

针对传统内燃机试验样车：

S1、获取变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程；

S2、获取固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程；

S3、获取换挡过程速度增量与挡位之间的回归曲线和回归方程；

S4、获取固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程；

针对电动汽车主动发声系统虚拟发动机转速：

S5、根据步骤S1中的线性回归方程，进行换挡点虚拟发动机转速的计算，根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间；

S6、根据步骤S2中的线性回归方程，总结虚拟发动机转速与车速的关系，以此设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下虚拟发动机转速与车速的关系；

S7、根据步骤S3换挡过程速度增量与挡位之间的关系，得到虚拟变速器升挡过程中发动机转速切换前后车速增量；

S8、根据步骤S5获取换挡点虚拟发动机转速，根据步骤S4中的线性回归方程，计算各个挡位下换挡点发动机转速对应的车速；

S9、根据步骤S5至S8，设定D挡加速行驶主动发声系统虚拟发动机转速控制逻辑；

S10、主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，根据步骤S1中的线性回归方程，得到在相同的加速踏板开度下D挡加速行驶，变速器升挡过程中将在相同的发动机转速位置附近进行换挡，同时换挡位置的发动机转速与加速踏板开度呈线性关系。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，针对步骤S2，在相同的变速器挡位下，发动机转速与车速呈线性关系，与加速踏板开度没有关系；

根据各个挡位下的发动机转速和车速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下发动机转速和车速之间的线性关系，得到固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，针对步骤S3，根据各个加速踏板开度下D挡加速行驶测试结果，统计出不同加速踏板开度和不同挡位之间切换的车速增量，将速度增量和挡位数据绘制成散点图，并进行回归分析，得到换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，在步骤S4中，根据各个挡位下的车速和发动机转速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下车速和发动机转速之间的线性关系，得到固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，在步骤S5中，设置加速踏板开度区间、主动发声系统虚拟变速换挡点位置虚拟发动机转速与加速踏板开度的关系；

设置主动发声系统虚拟变速器2挡至7挡下发动机转速与车速的关系。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，针对步骤S7，根据步骤S3中的回归方程计算升挡过程车速增量大小，设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量，总结得到升档后各个挡位下对应的最低车速，并根据步骤S6进一步分析得到该档位下对应的最低虚拟发动机转速。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，针对步骤S8、在某加速踏板开度下D挡加速行驶过程中，假设此时加速踏板开度属于步骤S5中某一个加速踏板开度区间，根据该区间的最大值得到换挡点位置虚拟发动机转速，并根据步骤S4中的线性回归方程计算得到，各个挡位下换挡点虚拟发动机转速对应的车速。

作为一种所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法的优选技术方案，依据升挡过程中发动机转速和车速之间的关系曲线，进行主动发声系统的虚拟发动机转速控制；

每隔预设时间实时更新加速踏板开度所在区间的最大值，在整个D挡加速过程中实时计算并更新换挡点位置对应的虚拟发动机转速，并反馈给各个挡位的虚拟发动机转速控制过程。

第二方面，提供一种车辆，其采用了如上所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法。

本发明的有益效果：主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应频率的合成声音。虚拟变速器换挡控制策略使得虚拟发动机转速及其对应频率的合成声音，能够与驾驶员踩下加速踏板的深度密切相关，合成声音可以从听觉角度更加真实自然地迎合驾驶员的驾驶行为，通过声音提升电动汽车的驾驶激情与乐趣。

附图说明

图1是本发明提供的不同恒定加速踏板开度下D挡加速行驶发动机转速与车速的关系曲线图；

图2是本发明提供的换挡点位置发动机转速与加速踏板开度关系曲线图；

图3是本发明提供的2挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图4是本发明提供的3挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图5是本发明提供的4挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图6是本发明提供的5挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图7是本发明提供的6挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图8是本发明提供的7挡发动机转速与车速的关系曲线图；

图9是本发明提供的20％加速踏板开度下D挡加速行驶换挡过程车速增量示意图；

图10是本发明提供的D挡加速行驶换挡过程车速增量的回归曲线；

图11是本发明提供的2挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图12是本发明提供的3挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图13是本发明提供的4挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图14是本发明提供的5挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图15是本发明提供的6挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图16是本发明提供的7挡换挡点车速与发动机转速的关系曲线图；

图17是本发明提供的主动发声系统虚拟发动机转速控制轨迹示意图；

图18是本发明提供的动发声系统虚拟发动机转速控制逻辑的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

本实施例公开了一种电动汽车主动发声系统转速控制方法，包括如下步骤：

针对传统内燃机试验样车：

S1、获取变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程；

S2、获取固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程；

S3、获取换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程；

S4、根据步骤S1得到获取固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程；

针对电动汽车主动发声系统虚拟发动机转速：

S5、根据步骤S1中的线性回归方程，进行换挡点虚拟发动机转速的计算，根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间；

S6、根据步骤S2中的线性回归方程，总结虚拟发动机转速与车速的关系，以此设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下虚拟发动机转速与车速的关系；

S7、根据步骤S3换挡过程速度增量与挡位之间的关系，得到虚拟变速器得到设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量；

S8、根据步骤S5获取换挡点虚拟发动机转速，根据步骤S4中的线性回归方程，计算各个挡位下换挡点发动机转速对应的车速；

S9、设定D挡加速行驶主动发声系统虚拟发动机转速控制逻辑；

S10、主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。

虚拟变速器换挡控制策略使得虚拟发动机转速及其对应频率的合成声音，能够与驾驶员踩下加速踏板的深度密切相关，从听觉角度更加真实自然地迎合驾驶员的驾驶行为，通过声音提升电动汽车的驾驶激情与乐趣。

实施例二

本实施例公开了一种电动汽车主动发声系统转速控制方法，包括如下步骤：

针对传统内燃机试验样车：

在步骤S1之前，需要进行如下步骤：

S01、不同恒定加速踏板开度下D挡加速行驶车辆主要参数测试准备。

在待测试的传统内燃机试验样车上，布置发动机转速传感器、车速传感器及加速踏板开度传感器，分别用于测试内燃机试验样车的发动机转速、车速及加速踏板开度，并将上述测试信号接入到同一数据采集前端测试设备中，，从而能够同步采集上述测试信号。

S02、不同恒定加速踏板开度下D挡加速行驶车辆主要参数测试。

在室外水平光滑的沥青路面上，将试验样车的变速器挡位置于D挡，分别将加速踏板开度固定在20％、40％、60％、80％、100％等开度下进行加速行驶操作，在道路允许行驶的限制车速下，使得各个工况下整个加速过程能够尽量覆盖变速器所有发动机转速换挡点，在上述测试过程中，同步采集发动机转速、车速、加速踏板开度及变速器挡位信号。

S03，不同恒定加速踏板开度下D挡加速行驶发动机转速变化分析。

根据测试得到的发动机转速、车速、加速踏板开度及变速器挡位数据，分析并绘制出在不同加速踏板开度和变速器挡位下，发动机转速随车速的变化曲线，如图1所示。

S1、获取变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程。根据步骤S1中的线性回归方程，得到在相同的加速踏板开度下D挡加速行驶，变速器升挡过程将在相同的发动机转速位置附近进行换挡，同时换挡位置的发动机转速与加速踏板开度呈线性关系。

具体地，将不同恒定加速踏板开度下变速器升挡过程中的发动机转速换挡时的发动机转速和加速踏板开度数据进行统计汇总，如图2所示；并针对所有换挡点的数据进行线性回归分析，得到变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程：r_switch＝a×P+b，其中，P代表加速踏板开度，r_switch代表换挡点位置发动机转速。判定系数R²＝0.97，说明发动机转速换挡点与加速踏板开度存在强相关的线性关系，也就是说在相同的加速踏板开度下D挡加速行驶，变速器升挡过程将在相同的发动机转速位置附近进行换挡，同时换挡位置的发动机转速与加速踏板开度呈线性关系。根据加速踏板开度大小以及回归方程公式即可计算出当前加速踏板开度下对应的换挡点位置发动机转速的大小。

S2、获取固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程；针对步骤S2，在相同的变速器挡位下，发动机转速与车速呈线性关系，与加速踏板开度没有关系；根据各个挡位下的发动机转速和车速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下发动机转速和车速之间的线性关系，得到固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程。

具体地，由图1可知，在相同的变速器挡位下，发动机转速与车速呈线性关系，与加速踏板开度没有关系。根据所采集的各个挡位下的发动机转速和车速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下发动机转速和车速之间的线性关系，得到固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程，2挡、3挡、4挡、5挡、6挡、7挡发动机转速与车速回归方程分别为：r₂＝a₂ν₂+b₂，r₃＝a₃ν₃+b₃，r₄＝a₄ν₄+b₄，r₅＝a₅ν₅+b₅，r₆＝a₆ν₆+b₆，r₇＝a₇ν₇+b₇，其中ν_i代表第i挡车速，r_i代表第i挡发动机转速，a_i表示第i挡线性回归方程的斜率，b_i表示回归方程的与x轴的截距。判定系数R²均为1.00，表明在某一固定挡位下，变速器速比固定不变，发动机转速与车速呈线性关系，与加速踏板开度无关。2挡、3挡、4挡、5挡、6挡和7挡的发动机转速与车速的关系曲线图，如图3-8所示。

S3、获取换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程；根据各个加速踏板开度下D挡加速行驶测试结果，统计出不同加速踏板开度和不同挡位之间切换的车速增量，将速度增量和挡位数据绘制成散点图，并进行回归分析，得到换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程。

具体地，内燃机试验样车在D挡某一加速踏板开度下加速行驶过程中，当变速器挡位从某一挡位切换至下一个挡位时，发动机转速较大幅度地迅速衰减至某一值，同时车速出现了小幅度的增加，如图9所示。根据各个加速踏板开度下D挡加速行驶测试结果，统计出不同加速踏板开度和不同挡位之间切换的车速增量，如表1所示，将表1中的速度增量和挡位数据绘制成散点图，并进行回归分析，得到如图10所示的换挡过程速度增量与挡位之间的回归曲线，然后根据回归曲线得到回归方程：Δν＝cg^-d，其中Δν为该挡位下换挡前后车速增量，g为换挡前变速器挡位，c为幂函数的幅值系数，d为幂数的绝对值。由判定系数为R²＝0.98可知，该回归方程具有高置信度，表明各个挡位下对应的发动机转速切换前后车速的增量Δν可根据该幂函数回归方程计算出，与加速踏板开度大小无关。

表1 升挡过程发动机转速前后车速增量统计表

升挡前原始挡位	20％	40％	60％	80％	100％
						2	Δν<sub>2_20％</sub>	Δν<sub>2_40％</sub>	Δν<sub>2_60％</sub>	Δν<sub>2_80％</sub>	Δν<sub>2_100％</sub>
3	Δν<sub>3_20％</sub>	Δν<sub>3_40％</sub>	Δν<sub>3_60％</sub>	Δν<sub>3_80％</sub>	Δν<sub>3_100％</sub>
						4	Δν<sub>4_20％</sub>	Δν<sub>4_40％</sub>	Δν<sub>4_60％</sub>	Δν<sub>4_80％</sub>	Δν<sub>4_100％</sub>
5	Δν<sub>5_20％</sub>	Δν<sub>5_40％</sub>	Δν<sub>5_60％</sub>	Δν<sub>5_80％</sub>	Δν<sub>5_100％</sub>
						6	Δν<sub>6_20％</sub>	Δν<sub>6_40％</sub>	Δν<sub>6_60％</sub>	Δν<sub>6_80％</sub>	Δν<sub>6_100％</sub>

S4、获取换挡过程各个挡位下换挡点位置发动机转速对应的车速；针对步骤S1，根据换挡点位置发动机转速与加速踏板开度的线性关系，得到换挡点位置发动机转速。根据各个挡位下的车速和发动机转速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下车速和发动机转速之间的线性关系，得到各个固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程，根据换挡点位置的发动机转速进一步计算各个挡位下换挡点位置对应的车速。

具体地，根据S1所述，换挡点位置发动机转速与加速踏板开度呈线性关系，即换挡点位置发动机转速可表示为r_switch＝a×P+b。根据所采集的各个挡位下的发动机转速和车速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下车速和发动机转速之间的线性关系，得到固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程，2挡、3挡、4挡、5挡、6挡、7挡发动机转速与车速回归方程分别为：ν₂₂＝c₂r_switch+d₂，ν₃₂＝c₃r_switch+d₃，ν₄₂＝c₄r_switch+d₄，ν₅₂＝c₅r_switch+d₅，ν₆₂＝c₆r_switch+d₆，ν₇₂＝c₇r_switch+d₇，其中r_switch代表换挡点位置发动机转速，ν_i2代表第i挡换挡点位置对应的车速，c_i表示第i挡线性回归方程的斜率，d_i表示回归方程的与x轴的截距。各个挡位换挡点位置车速与发动机转速的回归分析结果如图11-16所示。

针对电动汽车主动发声系统虚拟发动机转速：采用虚拟发动机转速作为车辆车速和发动机声音频率之间的中间变量，根据车速大小计算虚拟发动机转速大小，主动发声系统根据虚拟发动机转速大小合成出对应频率的发动机声音，D挡加速行驶过程中，电动汽车主动发声系统虚拟发动机转速控制过程按照如下步骤进行：

S5、根据步骤S1中的线性回归方程，进行换挡点发动机转速的计算，根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间；针对步骤S5，设置加速踏板开度区间、主动发声系统虚拟变速换挡点位置及虚拟发动机转速与加速踏板开度的关系。

具体地，主动发声系统以此作为不同加速踏板开度下的发动机转速换挡点的判断依据，根据第四步的变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程——r_switch＝a×P+b，进行换挡点发动机转速的计算，根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间。

例，如表2所示，分别设置了5％、10％、20％、25％和50％的加速踏板开度间隔，加速踏板开度区间范围按照间隔大小进行计算，分别分成20、10、5、4和2个等长度的加速踏板开度区间，在各个区间范围内，选取该区间间隔加速踏板开度最大值，按照上述回归方程进行换挡点发动机计算，详见表2所示。设定合适的加速踏板开度间隔，分别计算各个区间内的换挡点位置对应的发动机转速大小。

表2 加速踏板开度间隔划分及对应的换挡点发动机转速计算表

S6、根据步骤S2中的线性回归方程，总结虚拟发动机转速与车速的关系，以此设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下发动机转速与车速的关系。在步骤S6中，设置主动发声系统虚拟变速器2挡至7挡下发动机转速与车速的关系。

具体地，由于传统内燃机汽车变速器1挡速比较大，在此挡位下行驶的几率非常低，且由于发动机转速上升较快，声音品质感知也不好，因此，主动发声系统虚拟变速器挡位设置不将1挡列为考虑范围内，仅考虑2挡至7挡范围内的虚拟发动机转速控制方法的制定，根据步骤S2发动机转速与车速的线性回归分析结果，将虚拟发动机转速与车速的关系式进行总结，如表3所示。然后以此设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下发动机转速与车速的关系。

表3 2挡至7挡虚拟发动机转速与车速的关系表

其中，r_vitural表示虚拟发动机转速，ν表示车速。

S7、根据步骤S3换挡过程速度增量与挡位之间的关系，总结得到虚拟变速器升挡过程中发动机转速切换前后车速增量；针对步骤S7，根据步骤S3中的回归方程计算升挡过程车速增量大小，设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量，总结得到升档后各个挡位下对应的最低车速，并根据步骤S6进一步分析得到该档位下对应的最低虚拟发动机转速。

具体地，根据第六步换挡过程速度增量与挡位回归方程(Δν＝cg^-d)进行升挡过程车速增量大小计算，其中Δν为换挡前后车速增量，g为换挡前变速器挡位，c为幂函数的幅值系数，d为幂数的绝对值。设置3挡至7挡最低车速及对应的虚拟发动机转速关系。根据第六步中换挡过程速度增量与挡位之间的关系，可以将各个挡位下对应的最低车速及其对应虚拟发动机转速大小总结至表4中。然后以此设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量。

表4 3挡至7挡最低车速及其对应的虚拟发动机转速

其中，ν_i1和ν_i2分别表示第i个挡位下的最低车速和最高车速。

S8、根据步骤S5获取换挡点虚拟发动机转速，根据步骤S4中的线性回归方程，计算各个挡位下换挡点发动机转速对应的车速；针对步骤S8、在某加速踏板开度下D挡加速行驶过程中，假设此时加速踏板开度属于步骤S5中某一个加速踏板开度区间，根据该区间的最大值得到换挡点位置虚拟发动机转速，并根据步骤S4中的线性回归方程计算得到各个挡位下换挡点虚拟发动机转速对应的车速。具体按照表5提供的公式进行计算。

表5 2挡至7挡换挡点虚拟发动机转速与车速的关系表

S9、根据步骤S5至S8，设定D挡加速行驶主动发声系统虚拟发动机转速控制逻辑；依据升挡过程中，发动机转速和车速之间关系的数据曲线，进行主动发声系统的虚拟发动机转速控制，每隔预设时间实时更新加速踏板开度所在区间的最大值，在整个D挡加速过程中实时计算并更新换挡点位置对应的虚拟发动机转速，并反馈给各个挡位的虚拟发动机转速控制过程。

如图18所示，具体地，S91、按照图17示意的控制曲线进行主动发声系统的虚拟发动机转速控制。

S92、电动汽车在D挡位置起车行驶，驾驶员踩下加速踏板开度至某一位置，主动发声系统根据加速踏板开度大小，按照预先设定的加速踏板开度区间，每隔一定的时间间隔(比如0.1s)实时更新加速踏板开度所在区间的最大值P_τ，计算换挡点位置对应的虚拟发动机转速。

S93、按照2挡的线性回归方程r₂＝a₂ν₂+b₂以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，直至2挡最高车速和虚拟发动机转速位置(ν₂₂,a₂ν₂₂+b₂)。

S94、当虚拟发动机转速与换挡点位置的虚拟发动机转速大小之间的差值小于转速相等判定原则(差值小于1r/min)时，虚拟发动机转按照图9所示快速线性下降至3挡最低车速对应的虚拟发动机转速位置(ν₃₁,a₃ν₃₁+b₃)。

S95、将按照3挡的线性回归方程r₃＝a₃ν₃+b₃以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，每隔一定的时间间隔(比如0.1s)实时更新加速踏板开度，并据此实时更新计算换挡点发动机转速r_switch及3挡对应的换挡点车速ν₃₂，直至3挡最高车速和虚拟发动机转速(ν₃₂,a₃ν₃₂+b₃)。

S96、当虚拟发动机转速与换挡点位置的虚拟发动机转速大小之间的差值小于转速相等判定原则(差值小于1r/min)时，虚拟发动机转按照图9所示快速线性下降至4挡最低车速对应的虚拟发动机转速位置(ν₄₁,a₄ν₄₁+b₄)。

S97、将按照4挡的线性回归方程r₄＝a₄ν₄+b₄以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，每隔一定的时间间隔(比如0.1s)实时更新加速踏板开度，并据此实时更新计算换挡点发动机转速r_switch及4挡对应的换挡点车速ν₄₂，直至4挡最高车速和虚拟发动机转速(ν₄₂,a₄ν₄₂+b₄)。

S98、当虚拟发动机转速与换挡点位置的虚拟发动机转速大小之间的差值小于转速相等判定原则(差值小于1r/min)时，虚拟发动机转按照图9所示快速线性下降至5挡最低车速对应的虚拟发动机转速位置(ν₅₁,a₅ν₅₁+b₅)。

S99、将按照5挡的线性回归方程r₅＝a₅ν₅+b₅以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，每隔一定的时间间隔(比如0.1s)实时更新加速踏板开度，并据此实时更新计算换挡点发动机转速r_switch及5挡对应的换挡点车速ν₅₂，直至5挡最高车速和虚拟发动机转速(ν₅₂,a₅ν₅₂+b₅)。

S910、当虚拟发动机转速与换挡点位置的虚拟发动机转速大小之间的差值小于转速相等判定原则(差值小于1r/min)时，虚拟发动机转按照图9所示快速线性下降至6挡最低车速对应的虚拟发动机转速位置(ν₆₁,a₆ν₆₁+b₆)。

S911、将按照6挡的线性回归方程r₆＝a₆ν₆+b₆以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，每隔一定的时间间隔(比如0.1s)实时更新加速踏板开度，并据此实时更新计算换挡点发动机转速r_switch及6挡对应的换挡点车速ν₆₂，直至6挡最高车速和虚拟发动机转速(ν₆₂,a₆ν₆₂+b₆)。

S912、当虚拟发动机转速与换挡点位置的虚拟发动机转速大小之间的差值小于转速相等判定原则(差值小于1r/min)时，虚拟发动机转按照图9所示快速线性下降至6挡最低车速对应的虚拟发动机转速位置(ν₇₁,a₇ν₇₁+b₇)。

S913、将按照7挡的线性回归方程r₇＝a₇ν₇+b₇以及车速信息计算当前工况下对应的虚拟发动机转速进行转速控制，直至设定的额定虚拟发动机转速及其对应的车速(c₇r_max+d₇,r_max)。

S10、主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。

具体地，基于加速踏板开度、车速及挡位的虚拟发动机转速控制方法，换挡点位置虚拟发动机转速随加速踏板开度的变化呈线性变化关系，不同的加速踏板开度下，在与加速踏板开度呈线性关系的发动机转速位置实施换挡策略操作，同时主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。合成声音为与虚拟发动机转速大小相对应频率的发动机声音。

合成声音能够与驾驶员踩下加速踏板的深度密切相关，从听觉角度更加真实自然地迎合驾驶员的驾驶行为，通过声音提升电动汽车的驾驶激情与乐趣。

本实施例还提供了一种车辆，其采用了如上所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

针对传统内燃机试验样车：

S1、获取变速器升挡过程换挡点发动机转速与加速踏板开度的线性回归方程；

S2、获取不同固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程；

S3、获取换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程；

S4、获取固定挡位下换挡点车速与换挡点发动机转速的线性回归方程；

针对电动汽车主动发声系统虚拟发动机转速：

S5、根据步骤S1中的线性回归方程，进行换挡点虚拟发动机转速的计算，根据加速踏板开度间隔的不同设置不同的加速踏板开度区间；

S6、根据步骤S2中的线性回归方程，总结虚拟发动机转速与车速的关系，以此设置主动发声系统虚拟变速器不同挡位下虚拟发动机转速与车速的关系；

S7、根据步骤S3换挡过程速度增量与挡位之间的关系，得到虚拟变速器升挡过程中发动机转速切换前后车速增量；

S8、根据步骤S5获取换挡点虚拟发动机转速，根据步骤S4中的线性回归方程，计算各个挡位下换挡点发动机转速对应的车速；

S9、根据步骤S5至S8，设定D挡加速行驶主动发声系统虚拟发动机转速控制逻辑；

S10、主动发声系统依据虚拟发动机转速的控制实时产生与发动机转速相对应的合成声音。

2.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，根据步骤S1中的线性回归方程，得到在相同的加速踏板开度下D挡加速行驶，变速器升挡过程中将在相同的发动机转速位置附近进行换挡，同时换挡位置的发动机转速与加速踏板开度呈线性关系。

3.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S2，在相同的变速器挡位下，发动机转速与车速呈线性关系，与加速踏板开度没有关系；

根据各个挡位下的发动机转速和车速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下发动机转速和车速之间的线性关系，得到固定挡位下发动机转速与车速的线性回归方程。

4.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S3，根据各个加速踏板开度下D挡加速行驶测试结果，统计出不同加速踏板开度和不同挡位之间切换的车速增量，将速度增量和挡位数据绘制成散点图，并进行回归分析，得到换挡过程速度增量与挡位之间的幂函数回归曲线和回归方程。

5.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S4，根据各个挡位下的车速和发动机转速数据，通过回归分析方法确定各个挡位下车速和发动机转速之间的线性关系，得到固定挡位下车速与发动机转速的线性回归方程。

6.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S5，设置加速踏板开度区间、主动发声系统虚拟变速换挡点位置及虚拟发动机转速与加速踏板开度的关系；

在步骤S6中，设置主动发声系统虚拟变速器2挡至7挡下发动机转速与车速的关系。

7.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S7，根据步骤S3中的回归方程计算升挡过程车速增量大小，设置升挡过程中发动机转速切换前后车速增量，总结得到升挡后各个挡位下对应的最低车速，并根据步骤S6进一步分析得到该挡位下对应的最低虚拟发动机转速。

8.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，针对步骤S8、在某加速踏板开度下D挡加速行驶过程中，若此时加速踏板开度属于步骤S5中某一个加速踏板开度区间，根据该区间的最大值得到换挡点位置虚拟发动机转速，并根据步骤S4中的线性回归方程计算得到各个挡位下换挡点虚拟发动机转速对应的车速。

9.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法，其特征在于，依据升挡过程中发动机转速和车速之间的关系曲线，进行主动发声系统的虚拟发动机转速控制；

每隔预设时间实时更新加速踏板开度所在区间的最大值，在整个D挡加速过程中实时计算并更新换挡点位置对应的虚拟发动机转速，并反馈给各个挡位的虚拟发动机转速控制过程。

10.一种车辆，其特征在于，其采用了如权利要求1-9中任一项所述的电动汽车主动发声系统转速控制方法。

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