CN114407677A - 一种驾驶员需求扭矩的获取方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驾驶员需求扭矩的获取方法及装置，该方法包括：根据电机扭矩‑转速曲线和动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力‑车速曲线；根据阻力‑车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力‑车速曲线；根据爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力‑车速曲线与阻力‑车速曲线的交点；根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力；根据系统增益特性，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。本发明提供的技术方案，以得到良好的稳态驾驶特性，缩短整车标定周期。

Description

一种驾驶员需求扭矩的获取方法及装置
技术领域
本发明涉及电动汽车动力系统控制技术领域，尤其涉及一种驾驶员需求扭矩的获取方法及装置。
背景技术
在车辆行驶过程中，根据加速踏板开度和当前车速，可以得到对应的整车驱动所需要的扭矩，该扭矩即为驾驶员需求扭矩。不同的加速踏板开度和车速，对应的驾驶员需求扭矩不同，包含所有的加速踏板开度和车速的驾驶员需求扭矩，即为驾驶员需求扭矩MAP。在整车开发过程中，不同的车辆类型之间，以及车辆不同的驾驶模式之间，对驾驶特性的需求都不相同，因此需要先根据驾驶特性需求设计驾驶员需求扭矩MAP，并通过整车标定达成预期的驾驶特性。
驾驶员需求扭矩主要体现整车的稳态驾驶特性，不同的稳态驾驶特性，需要不同的驾驶员需求扭矩MAP，如果想得到一个良好的稳态驾驶特性，就需要一个合理的驾驶员需求扭矩MAP。目前驾驶员需求扭矩MAP的设计方法不能获取符合驾驶员需求的MAP。
发明内容
本发明实施例提供了一种驾驶员需求扭矩的获取方法及装置，以得到良好的稳态驾驶特性，缩短整车标定周期。
第一方面，本发明实施例提供了一种驾驶员需求扭矩的获取方法，包括：
获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息；所述驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性；
根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
根据所述阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线位于阻力所述阻力-车速曲线的曲线部分；根据所述爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；所述中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度；
根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点；
根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点；
根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
第二方面，本发明实施例还提供了一种驾驶员需求扭矩的获取装置，包括：基本信息获取模块，用于获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息；所述驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性；
最大加速踏板开度曲线获取模块，用于根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
零加速踏板开度曲线获取模块，用于根据所述阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线位于阻力所述阻力-车速曲线的曲线部分；根据所述爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；所述中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度；
温度特性模块，用于根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点；
起步特性模块，用于根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点；
系统增益特性获取模块，用于根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
MAP表获取模块，用于根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
本发明中，通过对驾驶特性需求信息的动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性进行分析，辅助驾驶员需求扭矩的获取，具体的，通过动力系统外特性结合电机扭矩-转速曲线，获取最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，通过减速特性获取零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线位于阻力所述阻力-车速曲线的曲线部分，根据爬行特性，获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点，根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据系统增益特性，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，并根据各轮端驱动力-车速曲线获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表，本实施例综合考量上述六个方面的驾驶特性需求信息，获取驾驶员需求扭矩MAP，既可以满足驾驶特性需求，同时又具有较好的驾驶特性，并有效缩短整车标定周期。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种驾驶员需求扭矩的获取方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电动车构型原理图；
图3为本发明实施例提供的动力系统外特性曲线示意图；
图4为本发明实施例提供的动力系统外特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的减速特性曲线示意图；
图6为本发明实施例提供的减速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图7为本发明实施例提供的爬行特性曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的爬行特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图9为本发明实施例提供的稳定车速特性曲线示意图；
图10为本发明实施例提供的稳定车速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图11为本发明实施例提供的起步加速特性曲线示意图；
图12为本发明实施例提供的起步加速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图13为本发明实施例提供的系统增益特性曲线示意图；
图14为本发明实施例提供的系统增益特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图15为本发明实施例提供的另一种驾驶员需求扭矩的获取方法的流程示意图；
图16为本发明实施例提供的特征车速加速特性曲线示意图；
图17为本发明实施例提供的特征车速加速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图；
图18为本发明实施例提供的系统增益特性限制的另一种轮端驱动力-车速曲线示意图；
图19为本发明实施例提供的一种驾驶员需求扭矩的获取装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
现有技术中，专利《用于混合动力汽车的驾驶员扭矩需求解析方法》，主要致力于最大驱动扭矩的计算，并说明驾驶员需求扭矩与加速踏板和车速相关，并没有详细说明驾驶员需求扭矩MAP如何设计；专利《一种驾驶员需求驱动扭矩在线确定方法》，通过行驶阻力曲线和最大驱动力曲线确定加速踏板100％时的轮端驱动力和最高车速，确定加速踏板0％开度时的轮端驱动力和最低稳定车速，设计了加速踏板敏感区和不敏感区，最终确定完整的驾驶员需求扭矩MAP。该专利只明确了驾驶员需求扭矩MAP的边界，对于详细MAP的确定，加速踏板敏感区和不敏感区的设定仅是定性描述，不能完全体现驾驶特性需求，也无法设计良好的驾驶特性；专利《一种基于信息综合的纯电动汽车驾驶员需求转矩估计方法》公开了一种基于信息综合的驾驶员需求扭矩估算方法，除考虑电机外特性外，还考虑了电池输出能力和电机故障等情况，确定了最大输出驱动力，并根据加速踏板开度和档位信息，确定当前车速下驾驶员需求扭矩。该专利并没有详细说明驾驶员需求扭矩MAP的具体设计方法。
而本实施例中通过对驾驶特性需求信息进行全面分析，以获取满足用户驾驶要求的驾驶特性，提高用户体验，具体的，如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种驾驶员需求扭矩的获取方法的流程示意图，本发明实施例提供了一种驾驶员需求扭矩的获取方法，包括如下步骤：
S101、获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息。
驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性。
本发明主要涉及一种纯电动汽车驾驶员需求扭矩对应表MAP设计方法，本发明定义了动力系统外特性、爬行特性、稳定车速特性、减速特性、起步加速特性和系统增益特性等6个特性指标，以及根据6个特性指标以及电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线和最高车速等硬件参数，确定驾驶员需求扭矩MAP的方法。按照本发明中涉及的驾驶员需求扭矩MAP设计方法，可以根据不同的驾驶特性需求设计对应的驾驶员需求扭矩MAP，既可以满足驾驶特性需求，同时又具有较好的驾驶特性。电机扭矩-转速曲线为电机扭矩随转速变化的特性曲线，指电机在各转速下的最大输出扭矩，转速范围包含0转速到最高转速，扭矩包括输出最大扭矩和输出最大负扭矩。整车阻力-车速曲线指阻力随车速变化的特性曲线，应包含0车速至最高车速范围内各车速下的阻力。
S102、根据电机扭矩-转速曲线和动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种电动车构型原理图，最大加速踏板开度为加速踏板100％开度，本发明实施例的动力系统外特性，指根据电机最大输出扭矩、减速器最大输出扭矩和驾驶特性需求，综合得到的动力系统可输出的最大扭矩。动力系统外特性考虑驾驶特性需求，可选的，动力系统外特性包括：将电机可输出的最大输出扭矩作为最大加速踏板开度时电机最大扭矩；或者，将电机可输出的最大输出扭矩减去设定阈值后作为最大加速踏板开度时电机最大扭矩。如图3所示，图3为本发明实施例提供的动力系统外特性曲线示意图，用户可能需要极尽的发挥电机的输出特性，则动力系统外特性包括第一种，第一种是电机和减速器可输出的最大扭矩即为加速踏板100％开度时动力系统输出扭矩，当然，为了对电机进行保护，防止过大扭矩对其造成损害，则动力系统外特性包括第二种，第二种是在电机和减速器可输出的最大扭矩基础上，进行一定程度的减小，作为加速踏板100％开度时动力系统输出扭矩，以满足不同的加速需求。
可选的，根据电机扭矩-转速曲线和动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，包括：根据电机扭矩-转速曲线和动力系统外特性获取最大加速踏板开度下的电机转速和电机最大扭矩；根据最大加速踏板开度下的电机最大扭矩、电机转速、减速器速比和车轮滚动半径计算车速和与车速对应的轮端驱动力；获取最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，如图4所示，图4为本发明实施例提供的动力系统外特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图。通过最高车速Vnmax对驱动力-车速曲线的曲线边缘进行限定。
可选的，根据最大加速踏板开度下的电机最大扭矩、电机转速、减速器速比和车轮滚动半径计算车速和与车速对应的轮端驱动力，包括：
轮端驱动力F轮端驱动力＝Ttmmax×ig×r；V＝0.377*ntm×r/ig；Ttmmax为电机最大扭矩；ntm为电机转速；ig为减速器速比；r为车轮滚动半径。
S103、根据阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线位于阻力阻力-车速曲线的曲线部分。
中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度。
本发明实施例中的减速特性，指轮端驱动力小于整车阻力部分所带来的整车减速过程的特性，包含加速踏板0％开度下的滑行减速特性和各中间加速踏板开度的阻力曲线以下的减速特性，具体的，如图5所示，图5为本发明实施例提供的减速特性曲线示意图，曲线应变化均匀连续，曲线的形状和数值大小根据驾驶特性需求确定。在加速踏板0％开度下，可通过电机施加负扭矩实现不同的减速度，可选的,根据不同的用户需求，减速特性可以包括三种方案，方案1：零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小；或者，方案2：零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小，直至第一设定车速后固定；或者，方案3：零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小，直至第二设定车速后保持设定时间，并在设定时间之后随着车速增加而逐渐增大。阻力曲线以下减速特性的减速特性，为减速度随加速踏板开度变化的特性关系曲线，曲线应变化线性连续，曲线的形状和数值大小根据驾驶特性需求确定。
如图6所示，图6为本发明实施例提供的减速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据减速特性，由滑行减速特性确定加速踏板0％开度下的轮端驱动力，以及不同加速踏板开度下减速特性确定阻力曲线以下部分驱动力分布。根据滑行减速特性，按照如下公式计算各车速下减速度对应的轮端驱动力，即为加速踏板0％开度下的驱动力，F轮端驱动力＝f阻力+Ma；其中，f阻力为车辆阻力；M为质量；a为加速度；如图6所示，根据不同加速踏板开度下减速特性，计算阻力曲线以下部分的驱动力特性，作为驾驶员需求扭矩MAP阻力曲线以下部分设计的依据。
S104、根据爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力。
本发明实施例中，爬行特性指加速踏板和制动踏板开度都为0％，车辆静止起步行驶特性，包含爬行起步最大加速度和稳定车速。最大爬行起步加速度由爬行起步最大驱动力决定，根据坡路起步特性确定，坡路起步特性根据驾驶特性需求确定，目标坡路下车辆可以静止的最大驱动力即为爬行起步最大驱动力。如图7所示，图7为本发明实施例提供的爬行特性曲线示意图，爬行稳定车速根据驾驶特性需求确定，爬行特性应为，在松开制动踏板后，电机扭矩上升至最大驱动扭矩后逐渐下降，随之车速逐渐升高，加速度逐渐减小，当车速达到稳定时电机扭矩保持不变。
如图8所示，图8为本发明实施例提供的爬行特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据爬行特性，由最大爬行起步加速度确定加速踏板0％开度时的最大轮端驱动力F爬行最大，由爬行稳定车速确定加速踏板0％开度下与阻力曲线交叉的V爬行稳定对应的轮端驱动力。
S105、根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点。
如图9所示，图9为本发明实施例提供的稳定车速特性曲线示意图，本发明所述的稳定车速特性，指车辆分别在不同坡度，例如，0％坡度和4％坡度下，不同恒定车速对应的加速踏板开度特性，为加速踏板开度随恒定车速随变化的特性曲线，曲线应变化均匀连续，曲线的形状和数值大小根据驾驶特性需求确定。可选的，稳定车速特性包括：控制加速踏板开度-车速曲线的斜率位于设定斜率范围。该曲线的斜率应适中，斜率过小，单位车速变化下的加速踏板开度小，车速不易于控制，斜率过大，单位车速变化下的加速踏板开度大，车辆的加速性能变差。当坡度增大时，稳定车速对应的加速踏板开度增大。
如图10所示，图10为本发明实施例提供的稳定车速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据稳定车速特性，确定各加速踏板开度与阻力曲线交叉的驱动力。根据汽车驱动原理，当整车驱动力＝整车阻力时，车辆加速度为0，车速达到稳定。由稳定车速特性曲线，得到各加速踏板开度与阻力曲线的交叉点P1(每10％加速踏板开度一开点，从10％开度至90％开度，共9个)，对于大于阻力曲线部分的驱动力，均匀分布在最大轮端驱动力Fmax和阻力曲线之间，上述几个交点P1作为第一特征点作为后续轮端驱动力-车速曲线绘制的参考点。
S106、根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点。
如图11所示，图11为本发明实施例提供的起步加速特性曲线示意图，本发明所述的起步加速特性，指各加速踏板开度下车辆静止起步加速特性，为起步最大加速度随加速踏板开度变化的特性曲线，曲线应变化均匀连续，曲线的形状和数值大小根据驾驶特性需求确定。考虑不同的驾驶特性需求，起步加速特性曲线一般有5种方案。方案1：起步加速度随着加速踏板开度增大逐渐增大，在某一加速踏板开度时达到最大加速度。方案2：起步加速度随着加速踏板开度增大逐渐增大，在加速踏板100％开度时达到最大加速度。方案3：起步加速度相对较小，随着加速踏板开度增大逐渐增大，在加速踏板100％开度时达到最大加速度。方案4:起步加速度相对较小，在加速踏板开度较小时，加速度随着加速踏板开度增大缓慢增大，当加速踏板开度较大时，加速度随着加速踏板开度增大快速增大，在加速踏板100％开度时达到最大加速度。
如图12所示，图12为本发明实施例提供的起步加速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据起步加速特性曲线，确定零车速V0时，各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0(每10％加速踏板开度一开点，共9个)，并将(F0，V0)作为第二特征点P2，作为后续轮端驱动力-车速曲线绘制的参考点。
S107、根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线。
如图13所示，图13为本发明实施例提供的系统增益特性曲线示意图，本发明所述的系统增益特性，系统增益指增加一个固定的踏板开度，车辆会产生一个加速度，在不同的稳定车速下增加该固定踏板开度，车辆会产生不同的加速度，该固定踏板开度变化下的加速度随车速变化的特性，即为系统增益特性。可选的，系统增益特性包括：控制固定加速踏板开度下的加速度-车速曲线中，加速度随着车速的增大逐渐减小，该特性曲线应变化均匀连续，为随着车速增大，加速度逐渐减小的特性关系。加速踏板开度增加越大，对应相同车速下的加速度值越大。
如图14所示，图14为本发明实施例提供的系统增益特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据系统增益特性，获取每个加速踏板开度下的多个轮端驱动力与车速形成的参考点，可选的，每个加速踏板开度下获取的参考点越多，可形成的轮端驱动力-车速曲线更加精准。按照不同加速踏板开度增加值下的加速度-车速的变化特性关系，确定驱动力整体分布和变化趋势。
S108、根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
综合上述步骤，动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性，获取各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，并根据轮端驱动力与驾驶员需求扭矩的计算关系，获取各加速踏板开度下驾驶员需求扭矩-车速曲线关系，从而形成加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。完善驾驶员需求扭矩MAP，加速踏板开度越大，轮端驱动力曲线变化趋势与100％加速踏板开度对应的最大轮端驱动力曲线越接近。
本发明实施例中，通过对驾驶特性需求信息的动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性进行分析，辅助驾驶员需求扭矩的获取，具体的，通过动力系统外特性结合电机扭矩-转速曲线，获取最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，通过减速特性获取零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线位于阻力阻力-车速曲线的曲线部分，根据爬行特性，获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点，根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据系统增益特性，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，并根据各轮端驱动力-车速曲线获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表，本实施例综合考量上述六个方面的驾驶特性需求信息，获取驾驶员需求扭矩MAP，既可以满足驾驶特性需求，同时又具有较好的驾驶特性，并有效缩短整车标定周期。
以上是本发明的核心思想，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
可选的，驾驶特性需求信息还包括特征车速加速特性；在上述实施例的基础上，在根据系统增益特性获取每个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线之前，通过特征车速加速特性为每条轮端驱动力-车速曲线获取决定曲线趋势的参考点。具体的，如图15所示，图15为本发明实施例提供的另一种驾驶员需求扭矩的获取方法的流程示意图，具体步骤如下：
S201、获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息。
S202、根据电机扭矩-转速曲线和动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线。
S203、根据阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线位于阻力阻力-车速曲线的曲线部分。
S204、根据爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力。
S205、根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点。
S206、根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点。
S207、根据特征车速加速特性确定第一车速Va对应各加速踏板开度下的轮端驱动力Fa，并将(Fa，Va)作为第三特征点；根据特征车速加速特性确定第二车速Vb对应各加速踏板开度下的轮端驱动力Fb，并将(Fb，Vb)作为第四特征点。
在根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力之后，还包括上述步骤S207。可选的，第一车速Va小于电机额定转速；第二车速Vb大于电机额定转速。
如图16所示，图16为本发明实施例提供的特征车速加速特性曲线示意图，本发明所述的特征车速加速特性，指在特定的车速下，各加速踏板开度加速特性，为加速度随加速踏板开度变化的特性曲线，曲线应变化均匀连续。本发明所涉及的特征车速包含第一车速Va和第二车速Vb，其中第一车速Va应小于电机额定转速对应的车速，第二车速Vb应大于电机额定转速对应的车速，第一车速Va下的加速特性，加速度上升趋势应与起步加速特性相同，加速度最小值为加速踏板0％开度下加速度值，加速度最大值与起步加速特性中加速踏板开度100％开度下的加速度相同，加速度最大值对应的加速踏板开度与起步加速特性中加速度最大值对应的加速踏板开度相同。第二车速Vb下的加速特性，加速度上升趋势应与起步加速特性近，加速度最小值为加速踏板0％开度下加速度值，加速度在加速踏板100％开度时达到最大值。
如图17所示，图17为本发明实施例提供的特征车速加速特性限制的轮端驱动力-车速曲线示意图，根据特征车速加速特性，确定第一车速Va和第二车速Vb下，对应各加速踏板开度下的轮端驱动力Fa和Fb(每10％加速踏板开度一开点，共9个)，从而获取各加速踏板开度下的第三特征点Pa(Va，Fa)和各加速踏板开度下的第四特征点Pb(Vb，Fb)。
S208、将每个中间加速踏板开度的第二特征点、第三特征点、第四特征点和第一特征点依次连接，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线。
如图18所示，图18为本发明实施例提供的系统增益特性限制的另一种轮端驱动力-车速曲线示意图，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，包括上述步骤S208。本实施例可根据系统增益特性，连接每个加速踏板开度下的第二特征点P2、第三特征点Pa、第四特征点Pb和第一特征点P1，按照不同加速踏板开度增加值下的加速度-车速的特性关系，确定驱动力整体分布和变化趋势。
S209、根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
本实施通过特征车速加速特征，将电机额定转速之前的转速和电机额定转速之后的转速的加速度-加速踏板开度变化趋势按照用户需求进行设定，并且能够有效获取决定各加速踏板开度的轮端加速度-车速的趋势的参考点，也即，第三特征点和第四特征点，之后依次连接每个加速踏板开度的第二特征点、第三特征点、第四特征点和第一特征点，获取符合用户需求且较为精准的轮端加速度-车速的曲线，便于后续加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表更加符合用户需求，同时又具有较好的驾驶特性。
基于同一构思，本发明实施例还提供一种驾驶员需求扭矩的获取装置，可执行本发明任意实施例提供的驾驶员需求扭矩的获取方法。图19为本发明实施例提供的一种驾驶员需求扭矩的获取装置的结构示意图，如图19所示，本实施例的方法包括：
基本信息获取模块191，用于获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息；驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性；
最大开度曲线获取模块192，用于根据电机扭矩-转速曲线和动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
零开度曲线获取模块193，用于根据阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线位于阻力阻力-车速曲线的曲线部分；
爬行特性模块194，用于根据爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度；
温度特性模块195，用于根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点；
起步特性模块196，用于根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点；
系统增益特性获取模块197，用于根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
MAP表获取模块198，用于根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
本发明实施例中，通过对驾驶特性需求信息的动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性进行分析，辅助驾驶员需求扭矩的获取，具体的，通过动力系统外特性结合电机扭矩-转速曲线，获取最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，通过减速特性获取零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线位于阻力阻力-车速曲线的曲线部分，根据爬行特性，获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点，根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力，根据系统增益特性，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，并根据各轮端驱动力-车速曲线获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表，本实施例综合考量上述六个方面的驾驶特性需求信息，获取驾驶员需求扭矩MAP，既可以满足驾驶特性需求，同时又具有较好的驾驶特性，并有效缩短整车标定周期。
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)

1.一种驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，包括：
获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息；所述驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性；
根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
根据所述阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线位于阻力所述阻力-车速曲线的曲线部分；根据所述爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；所述中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度；
根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点；
根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点；
根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
2.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述驾驶特性需求信息还包括：特征车速加速特性；
在根据起步加速度特性，确定零车速时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力之后，还包括：
根据特征车速加速特性确定第一车速Va对应各加速踏板开度下的轮端驱动力Fa，并将(Fa，Va)作为第三特征点；
根据特征车速加速特性确定第二车速Vb对应各加速踏板开度下的轮端驱动力Fb，并将(Fb，Vb)作为第四特征点；
确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线，包括：
将每个中间加速踏板开度的第二特征点、第三特征点、第四特征点和第一特征点依次连接，形成各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线。
3.根据权利要求2所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述第一车速Va小于电机额定转速；所述第二车速Vb大于电机额定转速。
4.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，包括：
根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性获取最大加速踏板开度下的电机转速和电机最大扭矩；
根据最大加速踏板开度下的电机最大扭矩、电机转速、减速器速比和车轮滚动半径计算车速和与所述车速对应的轮端驱动力；
获取最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线。
5.根据权利要求4所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，根据最大加速踏板开度下的电机最大扭矩、电机转速、减速器速比和车轮滚动半径计算车速和与所述车速对应的轮端驱动力，包括：
F轮端驱动力＝Ttmmax×ig×r；V＝0.377*ntm×r/ig；Ttmmax为电机最大扭矩；ntm为电机转速；ig为减速器速比；r为车轮滚动半径。
6.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述动力系统外特性包括：
将电机可输出的最大输出扭矩作为最大加速踏板开度时电机最大扭矩；或者，
将电机可输出的最大输出扭矩减去设定阈值后作为最大加速踏板开度时电机最大扭矩。
7.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述减速特性包括：
零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小；或者，
零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小，直至第一设定车速后固定；或者，
零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线内，轮端驱动力随着车速增加而逐渐减小，直至第二设定车速后保持设定时间，并在所述设定时间之后随着车速增加而逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述稳定车速特性包括：
控制加速踏板开度-车速曲线的斜率位于设定斜率范围。
9.根据权利要求1所述的驾驶员需求扭矩的获取方法，其特征在于，所述系统增益特性包括：
控制固定加速踏板开度下的加速度-车速曲线中，加速度随着车速的增大逐渐减小。
10.一种驾驶员需求扭矩的获取装置，其特征在于，包括：
基本信息获取模块，用于获取电机扭矩-转速曲线、阻力-车速曲线、最高车速和驾驶特性需求信息；所述驾驶特性需求信息至少包括：动力系统外特性、减速特性、爬行特性、稳定车速特性、起步加速度特性和系统增益特性；
最大加速踏板开度曲线获取模块，用于根据所述电机扭矩-转速曲线和所述动力系统外特性，确定最大加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
零加速踏板开度曲线获取模块，用于根据所述阻力-车速曲线和减速特性，确定零加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，以及各中间加速踏板开度下的所述轮端驱动力-车速曲线位于阻力所述阻力-车速曲线的曲线部分；根据所述爬行特性，由最大爬行起步加速度获取零加速踏板开度下的起步轮端驱动力；所述中间加速踏板开度为大于零加速踏板开度且小于最大加速踏板开度；
温度特性模块，用于根据稳定车速特性，确定各中间加速踏板开度下轮端驱动力-车速曲线与阻力-车速曲线的交点P1，并将交点P1作为第一特征点；
起步特性模块，用于根据起步加速度特性，确定零车速V0时各中间加速踏板开度下的起步轮端驱动力F0，并将(F0，V0)作为第二特征点；
系统增益特性获取模块，用于根据系统增益特性，确定不同的车速在各中间加速踏板开度下的轮端驱动力，形成各中间加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线；
MAP表获取模块，用于根据各个加速踏板开度下的轮端驱动力-车速曲线，获取加速踏板开度、车速和驾驶员需求扭矩对应表。
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