CN112549975A - 电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质。驱动控制方法包括步骤：判断车辆是否进入长下坡工作模式；若所述车辆进入长下坡工作模式，则判断动力电池的SOC值是否大于等于预设值，若是，则所述动力电池不充电，控制高压部件总成工作消耗制动能量；若否，则进行下一步；计算整车吸收制动能量时的吸收功率P0；判断所述动力电池的最大充电功率Pmax是否大于等于P0；若是，则制动能量全部用于对所述动力电池充电；若否，则制动能量用于所述动力电池满负荷充电，同时控制所述高压部件总成工作消耗多余的制动能量。本发明在长下坡工况下结合高压部件总成进行制动能量回收，降低了成本，也提升了驾驶体验。

Description

电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆驱动控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质。

背景技术

下坡工况，尤其是长下坡工况下，车辆极易发生安全事故；传统燃油车是通过设置缓速器或者发动机制动实现安全驾驶的，但是缓速器的成本较高。电动汽车依靠驱动电机进行能量回收来实现制动的，驱动电机将制动能量用来发电并存储至动力电池；但动力电池的容量有限，在其SOC(State of Charge，电池荷电状态)值高于一定值时，是不允许大功率充电的，也就不能进行制动能量回收，只能再通过耗电模块来吸收，耗电模块的耗电量强度固定，不能随坡度、车速等实变因素而自动调节，驾驶员需要实时调节制动踏板开度来达到缓速行驶的目的，驾驶体验差，并且需要增加单独的耗电模块，成本提升。

因此，亟待提供一种电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车长下坡的驱动控制方法、电动汽车及存储介质，以解决现有技术中单独设置耗电模块所引起的成本提升，驾驶体验感差的问题。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种电动汽车长下坡的驱动控制方法，包括如下步骤：

S100、判断车辆是否进入长下坡工作模式；

S200、若所述车辆进入长下坡工作模式，则判断动力电池的SOC值是否大于等于预设值，若是，则所述动力电池不充电，控制高压部件总成工作消耗制动能量；若否，则进行下一步；

S300、计算整车吸收制动能量时的吸收功率P0；

S400、判断所述动力电池的最大充电功率Pmax是否大于等于P0；若是，则制动能量全部用于对所述动力电池充电；若否，则制动能量用于所述动力电池满负荷充电，同时控制所述高压部件总成工作消耗多余的制动能量；

S500、判断所述车辆是否退出长下坡工作模式；若是，则结束控制；若否，则继续回到步骤S200。

可选地，步骤S200中，所述车辆进入长下坡工作模式需要同时满足以下三个条件：当前下坡道路的坡度大于第一临界坡度；下坡的行驶距离大于第一临界距离；制动踏板的开度大于第一临界开度。

可选地，所述第一临界坡度为22°；所述第一临界距离为50m；所述第一临界开度为3％。

可选地，步骤S500中，所述车辆退出长下坡工作模式需要同时满足以下两个条件：当前下坡道路的坡度小于第二临界坡度；在坡度小于所述第二临界坡度的道路上行驶超过第二临界距离。

可选地，所述第二临界坡度为5°，所述第二临界距离为30m。

可选地，步骤S300，整车吸收制动能量时的吸收功率P0由功率值MAP图获取，所述功率值MAP图为预先制定的根据坡度值和制动踏板开度确定吸收功率P0的图表。

可选地，所述动力电池的SOC值的预设值为80％。

可选地，所述高压部件总成包括有至少三个高压部件，所述高压部件总成工作消耗制动能量时满足：

当制动踏板开度小于等于第二临界开度、且当前下坡道路的坡度小于等于第三临界坡度，只有一个高压部件工作；

当制动踏板开度大于第二临界开度、且小于等于第三临界开度，当前下坡道路的坡度大于第三临界坡度、且小于等于第四临界坡度时，其中两个高压部件工作；

其余情况下，所有高压部件均工作。

一种电动汽车，所述电动汽车包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的电动汽车长下坡的驱动控制方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述的电动汽车长下坡的驱动控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所提供的电动汽车长下坡的驱动控制方法在长下坡工况下结合高压部件总成进行制动能量的回收，进而无需增加专门的耗电设备，也就不会增加整车成本；同时也无需驾驶员实时调整制动踏板的开度，进而降低了机械制动的频率，提升驾驶体验的同时，还能够提高机械制动系统的寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中一种电动汽车长下坡的驱动控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种电动汽车的控制系统的示意图；

图3为本发明实施例中的功率值MAP图；

图4为本发明实施例中高压部件总成工作的控制策略图。

附图标记：

10、整车控制器；20、动力电池管理系统；30、驱动电机管理系统；40、高压部件总成；50、制动踏板传感器；60、加速度传感器；

101、CAN总线；102、高压线束；103、低压硬线。

具体实施方式

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。

实施例一

参考图1，本实施例公开了一种电动汽车长下坡的驱动控制方法，该驱动控制方法以图2所示的电动汽车的驱动控制系统为基础进行的，参考图2，驱动控制系统包括整车控制器10、动力电池管理系统20、驱动电机管理系统30和高压部件总成40，其中，整车控制器10通过CAN总线101连接高压部件总成40、驱动电机管理系统30和动力电池管理系统20，进而接收和输出相关信号，控制各部分动作；其中动力电池管理系统20能够实时上报给整车控制器10动力电池的最大充电功率Pmax和SOC值等信息；驱动电机控制系统能够控制驱动电机进行制动，并实时上报给整车控制器10此时驱动电机的最大输出扭矩、驱动电机转速和驱动电机母线电压等信息。

高压部件总成40通过高压线束(高压电能的流通路径)102与动力电池管理系统20和驱动电机管理系统30连接；在车辆正常行驶时，驱动电机处于电动状态，且高压部件总成40运行的能量由动力电池提供；在车辆制动时，驱动电机处于发电状态，制动回收的能量经过高压线束102流向动力电池进行储存，提升整车的续航里程，当动力电池的充电空间有限时，则可以将多余的制动能量传递至高压部件总成40进行消耗。可选地，高压部件总成40包括但不限于高压空调、高压气泵和高压油泵；本实施例中，高压部件总成40选择高压空调、高压气泵和高压油泵；在一些其他的实施例中，高压部件总成40还可以选择DCDC变换器和PTC(Positive Temperature Coefficient的缩写，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件)。以高压气泵为例，高压气泵会实时上报给整车控制器10气泵的工作状态、电压、电流、功率等信息，并在高压上电完成后响应整车控制器10的控制命令进行工作。

更进一步地，驱动控制系统还包括通过低压硬线103与整车控制器10连接的制动踏板传感器50和加速度传感器60，分别用于获得制动踏板开度和车辆加速度信息，整车控制器10再根据车辆加速度、车速等信息获得当前道路的坡度值。

参考图1，本实施例所提供的电动汽车长下坡的驱动控制方法具体包括如下步骤：

S1、判断车辆是否进入长下坡工作模式；

S2、若车辆进入长下坡工作模式，则判断动力电池的SOC值是否大于等于预设值，若是，则动力电池不充电，控制高压部件总成40工作消耗制动能量；若否，则进行下一步；

S3、计算整车吸收制动能量时的吸收功率P0；

S4、判断动力电池的最大充电功率Pmax是否大于等于P0；若是，则制动能量全部用于对所述动力电池充电；若否，则制动能量用于动力电池满负荷充电，同时控制高压部件总成40工作消耗多余的制动能量；

S5、判断车辆是否退出长下坡工作模式；若是，则结束控制；若否，则继续回到步骤S2。

其中，步骤S2中，车辆进入长下坡工作模式需要同时满足以下三个条件：一是当前下坡道路的坡度大于第一临界坡度；二是下坡的行驶距离大于第一临界距离；三是制动踏板的开度大于第一临界开度；以上三个条件任意一个不满足，都不能判定车辆进入长下坡工作模式。可选地，本实施例中，第一临界坡度为22°；第一临界距离为50m；第一临界开度为3％；当然，根据车辆型号的不同，第一临界坡度、第一临界距离和第一临界开度的大小不做具体限定。

进一步地，步骤S5中，车辆退出长下坡工作模式需要同时满足以下两个条件：当前下坡道路的坡度小于第二临界坡度；在坡度小于第二临界坡度的道路上行驶超过第二临界距离；以上两个条件任意一个不满足，都不能判定车辆能够退出长下坡模式。本实施例中，第二临界坡度为5°，第二临界距离为30m。当然，根据车辆型号及各零部件参数的不同，第二临界坡度、第二临界距离的大小不做具体限定。

步骤S3中，整车吸收制动能量时的吸收功率P0由功率值MAP图获取，功率值MAP图为预先制定的根据坡度值和制动踏板开度确定吸收功率P0的图表。参考图3，本实施例提供了某一型号车辆的功率值MAP图，比如，当车辆当前行驶道路的坡度值为25°，制动踏板开度为70％时，查表可知，此时整车吸收制动能量时的吸收功率P0为40KW，再将此值与动力电池的最大充电功率Pmax对比，获得最终制动能量的消耗路径。

步骤S4中，若电池的最大充电功率Pmax大于等于P0，则制动能量全部用于动力电池充电，整车控制器10根据动力电池的最大充电功率Pmax、驱动电机的最大输出扭矩、当前驱动电机的转速、驱动电机母线电压等计算制动能量回收扭矩值，并将扭矩命令通过CAN总线101发送给驱动电机管理系统30，驱动电机管理系统30控制驱动电机实现该吸收功率P0下的充电，并反馈给整车控制器10当前驱动电机的输出功率。若电池的最大充电功率Pmax小于P0，则制动能量不仅能够用于动力电池满负荷充电，同时还需要高压部件总成40工作进行消耗；整个过程都可以灵活控制，自动调节，无需驾驶员自己实时调节制动踏板开度来达到最终的缓速目的。

进一步地，本实施例中，允许进行电池充电的动力电池的SOC值的预设值为80％。当然，具体实施时，这个预设值不做具体限制。

步骤S2及S4中均涉及了高压部件总成40的工作，但是高压部件总成40包括多个高压部件，根据不同的制动情况，高压部件总成40的多个部件并不用都工作。因此，参考图4，本实施例还提供一种针对具有高压气泵、高压油泵和高压空调的高压部件总成40的控制策略；具体地，该控制策略下，高压部件总成40具有三种工作状态：第一种(图4中A区域)，当制动踏板开度小于等于第二临界开度30％、且当前下坡道路的坡度小于等于第三临界坡度10°时，仅高压气泵工作；第二种(图4中B区域)，当制动踏板开度大于第二临界开度30％、且小于等于第三临界开度60％，当前下坡道路的坡度大于第三临界坡度10°、且小于等于第四临界坡度20°时，高压气泵和高压油泵工作；第三种(图4中C区域)，即以上两种情况以外的情况下，高压气泵、高压油泵和高压空调均工作。当然，根据高压部件总成40所包括的高压部件的数量和种类的不同，每种情况下，进行工作的高压部件种类和数量不做具体限制。又或者，根据车型及高压部件型号的不同，每种情况下，第二临界开度、第三临界坡度、第三临界开度和第四临界坡度的值可以改变，这里不做具体限制。

综上，本实施例所提供的驱动控制方法在长下坡工况下结合高压部件总成40进行制动能量的回收，进而无需增加专门的耗电设备，也就不会增加整车成本；同时也无需驾驶员实时调整制动踏板的开度，进而降低了机械制动的频率，提升驾驶体验的同时，还能够提高机械制动系统的寿命。

实施例二

本发明实施例二还在于提供一种电动汽车，电动汽车的组件可以包括但不限于：车辆本体、一个或者多个处理器，存储器，连接不同系统组件(包括存储器和处理器)的总线。

存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电动汽车长下坡的驱动控制方法对应的程序指令。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电动汽车长下坡的驱动控制方法。

存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实施例三

本发明实施例三还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种电动汽车长下坡的驱动控制方法，该驱动控制方法包括如下步骤：

S1、判断车辆是否进入长下坡工作模式；

S2、若车辆进入长下坡工作模式，则判断动力电池的SOC值是否大于等于预设值，若是，则动力电池不充电，控制高压部件总成40工作消耗制动能量；若否，则进行下一步；

S3、计算整车吸收制动能量时的吸收功率P0；

S4、判断动力电池的最大充电功率Pmax是否大于等于P0；若是，则制动能量全部用于对所述动力电池充电；若否，则制动能量用于动力电池满负荷充电，同时控制高压部件总成40工作消耗多余的制动能量；

S5、判断车辆是否退出长下坡工作模式；若是，则结束控制；若否，则继续回到步骤S2。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的电动汽车长下坡的驱动控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上述实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电动汽车长下坡的驱动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、判断车辆是否进入长下坡工作模式；

S200、若所述车辆进入长下坡工作模式，则判断动力电池的SOC值是否大于等于预设值，若是，则所述动力电池不充电，控制高压部件总成工作消耗制动能量；若否，则进行下一步；

S300、计算整车吸收制动能量时的吸收功率P0；

S400、判断所述动力电池的最大充电功率Pmax是否大于等于P0；若是，则制动能量全部用于对所述动力电池充电；若否，则制动能量用于所述动力电池满负荷充电，同时控制所述高压部件总成工作消耗多余的制动能量；

S500、判断所述车辆是否退出长下坡工作模式；若是，则结束控制；若否，则继续回到步骤S200。

2.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，步骤S200中，所述车辆进入长下坡工作模式需要同时满足以下三个条件：当前下坡道路的坡度大于第一临界坡度；下坡的行驶距离大于第一临界距离；制动踏板的开度大于第一临界开度。

3.根据权利要求2所述的驱动控制方法，其特征在于，所述第一临界坡度为22°；所述第一临界距离为50m；所述第一临界开度为3％。

4.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，步骤S500中，所述车辆退出长下坡工作模式需要同时满足以下两个条件：当前下坡道路的坡度小于第二临界坡度；在坡度小于所述第二临界坡度的道路上行驶超过第二临界距离。

5.根据权利要求4所述的驱动控制方法，其特征在于，所述第二临界坡度为5°，所述第二临界距离为30m。

6.根据权利要求2所述的驱动控制方法，其特征在于，步骤S300，整车吸收制动能量时的吸收功率P0由功率值MAP图获取，所述功率值MAP图为预先制定的根据坡度值和制动踏板开度确定吸收功率P0的图表。

7.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，所述动力电池的SOC值的预设值为80％。

8.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于，所述高压部件总成包括有至少三个高压部件，所述高压部件总成工作消耗制动能量时满足：

当制动踏板开度小于等于第二临界开度、且当前下坡道路的坡度小于等于第三临界坡度，只有一个高压部件工作；

当制动踏板开度大于第二临界开度、且小于等于第三临界开度，当前下坡道路的坡度大于第三临界坡度、且小于等于第四临界坡度时，其中两个高压部件工作；

其余情况下，所有高压部件均工作。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括:

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的电动汽车长下坡的驱动控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的电动汽车长下坡的驱动控制方法。

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