CN113665480A - 电动汽车的低速提示音控制策略、控制系统及电动汽车 - Google Patents

电动汽车的低速提示音控制策略、控制系统及电动汽车 Download PDF

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CN113665480A CN202110872283.9A CN202110872283A CN113665480A CN 113665480 A CN113665480 A CN 113665480A CN 202110872283 A CN202110872283 A CN 202110872283A CN 113665480 A CN113665480 A CN 113665480A
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曹海波
蔡黎
景华斌
向太鹏
王凳
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Abstract

本申请属于车辆控制技术领域，具体涉及一种电动汽车的低速提示音控制策略，控制策略，包括如下步骤：获取车况信息；基于标定信息，判断车况信息归属的车况状态；根据所述车况状态，由警示器选择执行提示音的运行模式。本申请的控制策略能够基于标定信息，精确判断电动汽车的车况状态，并根据车况状态选择执行提示音运行模式，保证电动汽车的整车车外噪声的声级满足低速提示音标准的同时，避免整车车外噪声过大。本实施例的控制策略第一方面能够保证车内乘客的舒适度以及避免引起车外道路参与者对噪音的抱怨，避免出现扰民的情况。第二方面避免了警示器不必要的功率输出，能够节约能源。第三方面控制策略能够应用在不同车型的电动汽车，适用性好。

Description

电动汽车的低速提示音控制策略、控制系统及电动汽车
技术领域
本申请涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种电动汽车的低速提示音控制策略、控制系统及电动汽车。
背景技术
根据《GB/T 37153电动汽车低速提示音》标准要求(后文简称“低速提示音标准”)，具有纯电动行驶模式的混合动力电动汽车需要具备低速提示音功能。当前电动汽车低速提示音(后文简称“提示音”)主要通过低速行人警示器(VSP)来实现。主流方案在任何驱动模式下，提示音的声级、频率范围和频移都是按照纯电模式下设定而工作。
由于部分混合动力电动汽车在混合驱动或内燃机驱动模式时，该电动汽车的整车车外噪声计权声级(总声级)已超过纯电模式设定值。此时，提示音增加了不必要的车内外噪音值，容易影响车内乘客的舒适度以及引起车外道路参与者对噪音的抱怨。同时，警示器不必要的功率输出也造成了一定的能源浪费。
为此，亟待研发一种电动汽车的低速提示音控制策略，使混合动力电动汽车能够满足低速提示音标准的同时，避免噪音值过大的问题。
发明内容
针对上述问题，本申请提供了一种电动汽车的低速提示音控制策略，能够使混合动力电动汽车能够满足低速提示音标准的同时，避免噪音值过大。
根据本申请的实施例的第一方面，提供了一种电动汽车的低速提示音控制策略，包括如下步骤：
获取车况信息；
基于标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态；
根据所述车况状态，由警示器选择执行相应的提示音的运行模式。
优选的，所述车况信息包括车速信号V和内燃机信号，所述内燃机信号包括内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf；
所述标定信息包括混合车外噪声特征状态和内燃机车外噪声特征状态；
所述混合车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示；
所述内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示。
优选的，所述根据所述车况状态，由警示器选择执行提示音的运行模式包括：
当所述车况信息为所述混合车外噪声特征状态时，所述警示器执行混合提示音模式，在所述混合提示音模式下，所述警示器的提示音配合所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准；
当所述车况信息为所述内燃机车外噪声特征状态时，所述警示器执行关闭提示音模式，在所述关闭提示音模式下，所述警示器关闭提示音。
优选的，所述标定信息还包括电机车外噪声特征状态，所述电机车外噪声特征状态为所述标定内燃机信号为无效值时的车况状态；
所述根据所述车况状态，由警示器选择执行提示音的运行模式还包括：
当所述车况信息为所述电机车外噪声特征状态时，所述警示器执行纯电提示音模式，在所述纯电提示音模式下，所述警示器发出达到低速提示音标准的提示音。
优选的，所述标定信息还包括混合警示器发音特征状态，所述混合警示器发音特征状态为标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态；
所述混合警示器发音特征状态与所述混合车外噪声特征状态的车况状态相同。
优选的，所述控制策略还包括在所述获取车况信息的步骤后，判断所述警示器的暂停开关的状态信号；
当所述警示器的暂停开关处于未激活状态时，再执行所述基于标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态的步骤。
优选的，所述判断所述车况信息归属的车况状态依次根据所述电机车外噪声特征状态、所述内燃机车外噪声特征状态和所述混合车外噪声特征状态的顺序执行。
根据本申请的实施例的第二方面，提供了一种提示音的控制系统，包括：
信号采集模块，用于获取车况信息；
信息处理模块，用于根据标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态；
执行模块，用于根据所述车况状态，选择执行相应的提示音的运行模式。
优选的，所述信号采集模块获取的所述车况信息包括车速信号V和内燃机信号，所述内燃机信号包括内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf；
所述信息处理模块中的所述标定信息包括电机车外噪声特征状态、内燃机车外噪声特征状态和混合车外噪声特征状态；
所述电机车外噪声特征状态为所述内燃机信号为无效值时的车况状态；
所述内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示；
所述混合车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示；
所述执行模块根据所述车况状态，选择执行提示音的运行模式包括：
当所述车况信息为所述电机车外噪声特征状态时，所述警示器执行纯电提示音模式，在所述纯电提示音模式下，所述警示器发出达到低速提示音标准的提示音；
当所述车况信息为所述内燃机车外噪声特征状态时，所述警示器执行关闭提示音模式，在所述关闭提示音模式下，所述警示器关闭提示音；
当所述车况信息为所述混合车外噪声特征状态时，所述警示器执行混合提示音模式，在所述混合提示音模式下，所述警示器的提示音配合所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准。
根据本申请的实施例的第三方面，提供了一种电动汽车，包括前述的提示音的控制系统。
本申请的控制策略能够基于标定信息，精确判断电动汽车的车况状态，并根据车况状态选择执行提示音运行模式，保证电动汽车的整车车外噪声的声级满足低速提示音标准的同时，避免整车车外噪声过大。本实施例的控制策略第一方面能够保证车内乘客的舒适度以及避免引起车外道路参与者对噪音的抱怨，避免出现扰民的情况。第二方面避免了警示器不必要的功率输出，能够节约能源。第三方面控制策略能够应用在不同车型的电动汽车，适用性好。
附图说明
图1为本申请的控制策略的执行程序的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
本实施例提供了一种电动汽车的低速提示音控制策略，包括如下步骤：
S002：获取车况信息；
其中，获取车况信息的方式为在电动汽车的启动状态下，通过电控系统中的整车控制器VCU以固定周期查询的方法对电动汽车的CAN信号进行实时采样，以获取电动汽车当前的车况信息。
在本实施例中，车况信息主要包括：车速信号v和内燃机信号，内燃机信号优选用内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf。在一些实施例中，为保证获取更加详细的车辆状态，车况信息还包括驱动模式信号、档位信号V和暂停开关VSP-off的状态信号等信息。驱动模式信号具体包括纯电驱动模式EVD、混合驱动模式HEVD、内燃机驱动模式ICED。
S004，基于标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态。
标定信息包括在内燃机信号为无效值时的车况状态，定义为电机车外噪声特征状态。
具体的，电动汽车以纯电驱动模式在低速行驶状态下，由于电动汽车仅依靠电机驱动，内燃机不工作，内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf为无效值，将该工况点标定为电机车外噪声特征状态，用函数N电外(n，Tf，V)表示。
标定信息包括内燃机车外噪声特征状态，内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态。
具体的，电动汽车以混合驱动模式或内燃机驱动模式在低速行驶状态下，以及在关闭警示器的状态下，将内燃机的工作声音与低速提示音标准进行对比，标定内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的工况点，将该工况标定为内燃机车外噪声特征状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示。
需要说明的是，本实施例中的内燃机信号为无效值具体指内燃机不工作时，内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf为零；或者内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf不可用。
在本实施例中，标定信息包括混合车外噪声特征状态，混合车外噪声特征状态为关闭警示器的情况下，标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态。
具体的，电动汽车以混合驱动模式或内燃机驱动模式在低速行驶状态下，以及在关闭警示器的状态下，将内燃机的工作声音与低速提示音标准进行对比，标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的工况点，将该工况标定为混合车外噪声特征状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示。
判断所述电动汽车的车况状态具体为通过判断车况信息归属于函数N电外(n，Tf，V)或N内外(n，Tf，V)或N混外(n，Tf，V)的范围，即可相对应的判断电动汽车处于电机车外噪声特征状态或内燃机车外噪声特征状态或混合车外噪声特征状态。
S006，根据所述车况状态，由警示器选择执行相应的提示音的运行模式。
在本实施例中，提示音的运行模式包括纯电提示音模式、关闭提示音模式、混合提示音模式。
根据所述车况状态，由警示器选择执行运行模式具体包括：当车况信息为电机车外噪声特征状态时，警示器执行纯电提示音模式。
具体的，纯电提示音模式为电动汽车以纯电驱动模式在低速行驶状态下，警示器参照低速提示音标准发出提示音的模式。由于在纯电驱动模式下，主要通过电机驱动车辆移动，电机的工作声音较小。车况信息为电机车外噪声特征状态时，主要通过警示器发出提示音以保证整车车外噪声的声级达到低速提示音标准。需要说明的是本实施例中的低速行驶是指电动汽车的行驶速度小于等于20km/h的情况。低速提示音标准为电动汽车车外噪声的声级限值、频率要求、频移、声音类型等信息符合《GB/T 37153电动汽车低速提示音》第4条的规定。
根据所述车况状态，由警示器选择执行运行模式还包括：当车况信息为内燃机车外噪声特征状态时，警示器执行关闭提示音模式。
具体的，关闭提示音模式为电动汽车以混合驱动模式或内燃机驱动模式在低速行驶状态下，警示器处于关闭状态的模式。由于部分车型在混合驱动模式或内燃机驱动模式下，电动汽车需要通过内燃机驱动车辆移动，内燃机的工作声音较大，内燃机的工作声音能够使整车车外噪声的声级达到低速提示音标准，警示器无需发出提示音。
根据所述车况状态，由警示器选择执行运行模式还包括：当车况信息为混合车外噪声特征状态时，警示器执行混合提示音模式。
具体的，混合提示音模式为电动汽车以混合驱动模式或内燃机驱动模式在低速行驶状态下，警示器的提示音和内燃机的工作声音共同作用的模式。由于部分车型在混合车外噪声特征状态下，内燃机的工作声音不能使整车车外噪声的声级达到低速提示音标准，警示器需要发出提示音与内燃机的工作声音配合，使整车车外噪声的声级达到低速提示音标准。
一些实施例中，由于在混合车外噪声特征状态时，需要警示器的提示音和内燃机的工作声音共同作用，在S004步骤中标定混合车外噪声特征状态时，可根据警示器的发音特征标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的工况点，将该工况标定为混合警示器发音特征状态，用函数N警混(N混外(n，Tf，v)，v)表示。需要说明的是，混合警示器发音特征状态与混合车外噪声特征状态的工况相同。
需要说明的是，由于本实施例中的策略需要在警示器的暂停开关VSP-off未激活状态下实施，因此在进行S002步骤之后，还包括S003：判断警示器的暂停开关的状态信号；当警示器的暂停开关处于未激活状态时，再进行S004步骤。
如图1所示，在实施控制策略的执行程序时，判断电动汽车的车况状态可依次根据电机车外噪声特征状态、内燃机车外噪声特征状态和混合车外噪声特征状态的顺序执行。
图1中的警示器获取到车况信息，且暂停开关处于未激活状态时，首先判断电动汽车是否处于电机车外噪声特征状态，当车况信息中的内燃机信号为无效值(纯电驱动模式)时，电动汽车处于电机车外噪声特征状态，警示器执行纯电提示音模式。
当车况信息中的内燃机信号不是无效值(非纯电驱动模式)时，再判断电动汽车是否处于混合车外噪声特征状态，即判定车速信号、内燃机转速信号和内燃机飞轮端扭矩信号是否归属于函数N内外(n，Tf，V)，当内燃机信号和车速信号归属于函数N内外(n，Tf，V)时，电动汽车处于内燃机车外噪声特征状态，警示器执行关闭提示音模式。
当内燃机信号和车速信号归不属于函数N内外(n，Tf，V)时，电动汽车处于混合车外噪声特征状态，警示器执行混合提示音模式。
在本实施例中的控制策略可适用于不同车型的电动汽车。部分电动汽车在整个低速行驶状态下，内燃机的工作音量能够达到低速提示音标准，即电动汽车处于内燃机车外噪声特征状态，警示器执行关闭提示音模式。
部分电动汽车在整个低速行驶状态下，内燃机的工作音量无法达到低速提示音标准，即电动汽车处于混合车外噪声特征状态，警示器执行混合提示音模式。
在低速行驶状态下，部分电动汽车未达到临界速度时，内燃机的工作音量无法达到低速提示音标准，电动汽车达到及超过临界速度时，内燃机的工作音量达到低速提示音标准。即电动汽车在未达到临界速度时处于混合车外噪声特征状态，警示器执行混合提示音模式。电动汽车达到及超过临界速度时，电动汽车处于内燃机车外噪声特征状态，警示器执行关闭提示音模式。
需要说明的是，本实施例中的函数N是根据采集的实际工况数值，通过大量计算得出的函数，由于不同车型的实际工况数值，本实施例中不列举具体函数。内燃机信号不限于本实施例中记载的内燃机转速信号和内燃机飞轮端扭矩信号，也可以选择内燃机其他零部件的工况信号。
本实施例的控制策略能够保证电动汽车的整车车外噪声的声级满足低速提示音标准的同时，避免整车车外噪声过大。本实施例的控制策略第一方面能够保证车内乘客的舒适度以及避免引起车外道路参与者对噪音的抱怨，避免出现扰民的情况。第二方面避免了警示器不必要的功率输出，能够节约能源。第三方面能够适用于不同车型的电动汽车，适用性高。
本实施例基于控制策略提供了一种提示音的控制系统，包括：
信号采集模块，用于获取车况信息；
信息处理模块，用于根据标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态；
执行模块，用于根据所述车况状态，选择执行相应的提示音的运行模式。
其中，所述信号采集模块获取的所述车况信息包括车速信号V、内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf；
信息处理模块中的所述标定信息包括电机车外噪声特征状态、内燃机车外噪声特征状态和混合车外噪声特征状态；
电机车外噪声特征状态为所述内燃机信号为无效值时的车况状态；
内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示；
混合车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示。
执行模块根据所述车况状态，选择执行提示音的运行模式包括：
当车况信息为所述电机车外噪声特征状态时，所述警示器执行纯电提示音模式，在所述纯电提示音模式下，所述警示器发出达到低速提示音标准的提示音；
当车况信息为所述内燃机车外噪声特征状态时，所述警示器执行关闭提示音模式，在所述关闭提示音模式下，所述警示器关闭提示音；
当车况信息为所述混合车外噪声特征状态时，所述警示器执行混合提示音模式，在所述混合提示音模式下，所述警示器的提示音配合所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准。
关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体步骤已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不再详细阐述说明。
具体地，该系统可以采用车辆自身的VCU来实现，也可以采用CPU、MCU等独立的控制器件来实现。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.电动汽车的低速提示音控制策略，包括如下步骤：
获取车况信息；
基于标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态；
根据所述车况状态，由警示器选择执行相应的提示音的运行模式。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述车况信息包括车速信号V和内燃机信号，所述内燃机信号包括内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf；
所述标定信息包括混合车外噪声特征状态和内燃机车外噪声特征状态；
所述混合车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示；
所述内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述根据所述车况状态，由警示器选择执行相应的提示音的运行模式包括：
当所述车况信息为所述混合车外噪声特征状态时，所述警示器执行混合提示音模式，在所述混合提示音模式下，所述警示器的提示音配合所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准；
当所述车况信息为所述内燃机车外噪声特征状态时，所述警示器执行关闭提示音模式，在所述关闭提示音模式下，所述警示器关闭提示音。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述标定信息还包括电机车外噪声特征状态，所述电机车外噪声特征状态为所述内燃机信号为无效值时的车况状态；
所述根据所述车况状态，由警示器选择执行提示音的运行模式还包括：
当所述车况信息为所述电机车外噪声特征状态时，所述警示器执行纯电提示音模式，在所述纯电提示音模式下，所述警示器发出达到低速提示音标准的提示音。
5.根据权利要求3所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述标定信息还包括混合警示器发音特征状态，所述混合警示器发音特征状态为标定内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态；
所述混合警示器发音特征状态与所述混合车外噪声特征状态的车况状态相同。
6.根据权利要求4或5所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述控制策略还包括在所述获取车况信息的步骤后，判断所述警示器的暂停开关的状态信号；
当所述警示器的暂停开关处于未激活状态时，再执行所述基于标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态的步骤。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的低速提示音控制策略，其特征在于：所述判断所述车况信息归属的车况状态依次根据所述电机外噪声特征状态、所述内燃机车外噪声特征状态和所述混合车外噪声特征状态的顺序执行。
8.提示音的控制系统，其特征在于，包括：
信号采集模块，用于获取车况信息；
信息处理模块，用于根据标定信息，判断所述车况信息归属的车况状态；
执行模块，用于根据所述车况状态，选择执行相应的提示音的运行模式。
9.根据权利要求8所述的提示音的控制系统，其特征在于：
所述信号采集模块获取的所述车况信息包括车速信号V和内燃机信号，所述内燃机信号包括内燃机转速信号n和内燃机飞轮端扭矩信号Tf；
所述信息处理模块中的所述标定信息包括电机车外噪声特征状态、内燃机车外噪声特征状态和混合车外噪声特征状态；
所述电机车外噪声特征状态为所述内燃机信号为无效值时的车况状态；
所述内燃机车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N内外(n，Tf，V)表示；
所述混合车外噪声特征状态为在关闭警示器的情况下，标定所述内燃机的工作声音未达到低速提示音标准时的车况状态，用函数N混外(n，Tf，V)表示；
所述执行模块根据所述车况状态，选择执行提示音的运行模式包括：
当所述车况信息为所述电机车外噪声特征状态时，所述警示器执行纯电提示音模式，在所述纯电提示音模式下，所述警示器发出达到低速提示音标准的提示音；
当所述车况信息为所述内燃机车外噪声特征状态时，所述警示器执行关闭提示音模式，在所述关闭提示音模式下，所述警示器关闭提示音；
当所述车况信息为所述混合车外噪声特征状态时，所述警示器执行混合提示音模式，在所述混合提示音模式下，所述警示器的提示音配合所述内燃机的工作声音达到低速提示音标准。
10.电动汽车，其特征在于：包括权利要求8或9所述的控制系统。
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