一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動(dòng)汽車作為無(wú)污染且能源可多樣化配置的新型交通工具在環(huán)境和能源問(wèn)題成為關(guān)注焦點(diǎn)的大背景下，引起了人們的普遍關(guān)注，并得到了極大的發(fā)展，也是今后汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向之一。
[0003]尤其在電動(dòng)汽車上，電子控制系統(tǒng)帶來(lái)的豐富功能配置極大改善了用戶對(duì)電動(dòng)汽車的操控體驗(yàn)，因此廣泛使用電子控制系統(tǒng)是汽車發(fā)展的明顯趨勢(shì)。其中的駕駛模式選項(xiàng)系統(tǒng)是駕駛員通過(guò)按鍵或開(kāi)關(guān)控制，以電子方式在運(yùn)動(dòng)特性和舒適特性之間切換，可以更好地協(xié)調(diào)駕駛運(yùn)動(dòng)性和舒適性，可以使產(chǎn)品在市場(chǎng)上獲得更大的競(jìng)爭(zhēng)力，目前在多款新能源汽車上已得以體現(xiàn)。應(yīng)用駕駛模式選項(xiàng)系統(tǒng)的前提是針對(duì)電動(dòng)汽車特性開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)模式控制的策略。
[0004]目前普遍應(yīng)用的控制策略對(duì)應(yīng)的三種驅(qū)動(dòng)模式方為運(yùn)動(dòng)模式、標(biāo)準(zhǔn)模式以及經(jīng)濟(jì)模式，每種驅(qū)動(dòng)模式下分別對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)其模式策略曲線如圖1所示，圖中的橫坐標(biāo)為加速踏板開(kāi)度，縱坐標(biāo)為電機(jī)扭矩系數(shù)(扭矩系數(shù)=當(dāng)前扭矩/當(dāng)前轉(zhuǎn)速下能達(dá)到的最大扭矩)，其中:
[0005]標(biāo)準(zhǔn)模式曲線為加速踏板開(kāi)度與電機(jī)扭矩系數(shù)呈線性關(guān)系，即駕駛員踩下某系數(shù)的加速踏板，VCU發(fā)送電機(jī)峰值扭矩乘以相同系數(shù)的扭矩值；運(yùn)動(dòng)模式曲線位于標(biāo)準(zhǔn)模式上方，前段加速踏板開(kāi)度下扭矩變化快，后段則相對(duì)緩慢，且整個(gè)加速踏板開(kāi)度范圍內(nèi)，大部分相同加速踏板開(kāi)度下運(yùn)動(dòng)模式的扭矩值均高于標(biāo)準(zhǔn)模式下的扭矩值，因此運(yùn)動(dòng)模式下車輛的加速性能要由于標(biāo)準(zhǔn)模式；而經(jīng)濟(jì)模式則反之，具體的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能的表現(xiàn)需要通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行分析。上述三種模式曲線均覆蓋電機(jī)整個(gè)扭矩范圍，也就是說(shuō)在任何模式下，駕駛員均可讓車輛在本模式下發(fā)揮最大動(dòng)力性能。
[0006]但是，目前的控制策略中，在經(jīng)濟(jì)模式下當(dāng)車輛處于起步工況及低速行駛工況時(shí)，由于扭矩系數(shù)較小，因此扭矩值處于電機(jī)工作低效率區(qū)，不利于整車經(jīng)濟(jì)性的提高；在動(dòng)力模式下，由于電機(jī)高速段的扭矩系數(shù)變化不大且電機(jī)外特性決定電機(jī)的峰值扭矩隨轉(zhuǎn)速升高而降低，會(huì)造成車輛在高速區(qū)行駛時(shí)加速踏板的響應(yīng)扭矩不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，旨在使車輛在各個(gè)驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)下的輸出扭矩值均能優(yōu)化該狀態(tài)下的整車經(jīng)濟(jì)性。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為:
[0009]一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，整車控制器判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)，并根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)不同的函數(shù)表，所述函數(shù)表的輸入值為當(dāng)前車速及加速踏板開(kāi)度，通過(guò)輸入值在函數(shù)表中查找獲得扭矩參數(shù)值，最后根據(jù)所獲得的扭矩參數(shù)值與電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可達(dá)到的峰值扭矩值的乘積確定扭矩輸出值。
[0010]在上述純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法中，整車控制器首先判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)為經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動(dòng)模式或者普通模式；其中:
[0011]在驅(qū)動(dòng)模式為經(jīng)濟(jì)模式的情況下，對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值；
[0012]在驅(qū)動(dòng)模式為運(yùn)動(dòng)模式的情況下，對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值；
[0013]在驅(qū)動(dòng)模式為普通模式的情況下，則當(dāng)前扭矩系數(shù)值等于當(dāng)前加速踏板開(kāi)度值；
[0014]對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)當(dāng)前扭矩系數(shù)，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)外特性曲線，計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩輸出值，整車控制器將此扭矩值發(fā)送給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器使驅(qū)動(dòng)電機(jī)以該輸出值驅(qū)動(dòng)車輛。
[0015]在上述純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法中，在車速和加速踏板開(kāi)度均相同的情況下，運(yùn)動(dòng)模式所獲得的扭矩參數(shù)值大于在經(jīng)濟(jì)模式下獲得的扭矩參數(shù)值。
[0016]在上述純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法中，所述扭矩輸出值等于電機(jī)外特性曲線中的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大扭矩值與所述當(dāng)前扭矩系數(shù)值的乘積。
[0017]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
[0018]本發(fā)明的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)和普通三種駕駛模式之間的切換，通過(guò)在各種模式下引入由車速信號(hào)制定的曲面控制策略，有效規(guī)避了驅(qū)動(dòng)電機(jī)后段扭矩不足帶來(lái)的缺點(diǎn)，可明顯減輕駕駛疲勞，同時(shí)優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作區(qū)間，提高了整車經(jīng)濟(jì)性。另外，且本發(fā)明中控制方法避開(kāi)了電機(jī)低扭矩區(qū)(扭矩系數(shù)0.2以下)，有效提升了整車的動(dòng)力性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，能夠更完整更好地理解本發(fā)明。此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0020]圖1為目前用于純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式即運(yùn)動(dòng)模式、標(biāo)準(zhǔn)模式和經(jīng)濟(jì)模式對(duì)應(yīng)的策略曲線圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法的策略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]本發(fā)明的一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法如圖2所示，首先，車輛設(shè)有經(jīng)濟(jì)模式和運(yùn)動(dòng)模式的模式選擇按鈕，當(dāng)駕駛員未啟動(dòng)任何模式按鈕狀態(tài)下，定義車輛驅(qū)動(dòng)模式為普通模式。當(dāng)整車控制器采集到駕駛員啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式按鈕信號(hào)時(shí)，定義車輛驅(qū)動(dòng)模式為運(yùn)動(dòng)模式，當(dāng)整車控制器采集到駕駛員啟動(dòng)經(jīng)濟(jì)模式按鈕信號(hào)時(shí)，定義車輛驅(qū)動(dòng)模式為經(jīng)濟(jì)模式。
[0024]整車控制器VCU判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)為經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動(dòng)模式或者普通模式，并根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)不同的函數(shù)表，函數(shù)表的輸入值為當(dāng)前車速及加速踏板開(kāi)度，通過(guò)輸入值在函數(shù)表中查找獲得扭矩參數(shù)值，最后根據(jù)所獲得的扭矩參數(shù)值與電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可達(dá)到的峰值扭矩值的乘積確定扭矩輸出值；其中:
[0025]在驅(qū)動(dòng)模式為經(jīng)濟(jì)模式的情況下，對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值；
[0026]在驅(qū)動(dòng)模式為運(yùn)動(dòng)模式的情況下，對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值；
[0027]在驅(qū)動(dòng)模式為普通模式的情況下，則當(dāng)前扭矩系數(shù)值等于當(dāng)前加速踏板開(kāi)度值；
[0028]對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)當(dāng)前扭矩系數(shù)，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)外特性曲線，計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩輸出值，整車控制器將此扭矩值發(fā)送給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器使驅(qū)動(dòng)電機(jī)以該輸出值驅(qū)動(dòng)車輛。
[0029]經(jīng)濟(jì)模式及運(yùn)動(dòng)模式的函數(shù)表可以根據(jù)當(dāng)前車速及加速踏板開(kāi)度，通過(guò)這兩個(gè)值在函數(shù)表中查找獲得扭矩參數(shù)值。兩個(gè)函數(shù)表的區(qū)別是，運(yùn)動(dòng)模式下的函數(shù)表，在相同車速和加速踏板開(kāi)度情況下，所獲得的扭矩參數(shù)值較經(jīng)濟(jì)模式下獲得的扭矩參數(shù)值要大，因此最終輸出的實(shí)際扭矩值要大，對(duì)應(yīng)的車輛在同樣車速下，駕駛員踩同樣的加速踏板開(kāi)度，車輛的動(dòng)力性比經(jīng)濟(jì)模式下的要好。相反地，在經(jīng)濟(jì)模式下，在同樣車速下、駕駛員踩同樣的加速踏板開(kāi)度時(shí)，所獲得的扭矩參數(shù)值較經(jīng)濟(jì)模式下獲得的扭矩參數(shù)值要大，因此最終輸出的實(shí)際扭矩值要小，對(duì)應(yīng)的電池放電功率也較小，有利于減小整車能耗，提高車輛經(jīng)濟(jì)性能，延長(zhǎng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。
[0030]設(shè)置當(dāng)前車速作為函數(shù)表的輸入條件的原因?yàn)?隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速升高(對(duì)應(yīng)車輛車速升高)電機(jī)的最大輸出扭矩下降是由電機(jī)外特性所決定的，因此在不同電機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域(對(duì)應(yīng)不同車速范圍)，函數(shù)表中輸出相同的扭矩參數(shù)值，實(shí)際得到的扭矩輸出值不同。即駕駛員踩下相同的加速踏板開(kāi)度，車輛在高速行駛時(shí)相比車輛低速行駛時(shí)所獲得的動(dòng)力較小，駕駛感覺(jué)有待優(yōu)化。在本發(fā)明中，通過(guò)將當(dāng)前車速作為函數(shù)表的輸入條件，使同一加速踏板開(kāi)度條件下，不同車速對(duì)應(yīng)查到的扭矩系數(shù)值隨著車速增大而增大，最終與隨車速增大而減小的峰值扭矩的乘積(即實(shí)際扭矩輸出值)保持比較均勻的輸出，優(yōu)化了駕駛感覺(jué)。扭矩輸出值等于電機(jī)外特性曲線中的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大扭矩值與當(dāng)前扭矩系數(shù)值的乘積。
[0031]如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，顯然，只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果、對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的變形，也均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，整車控制器判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)，并根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)不同的函數(shù)表，所述函數(shù)表的輸入值為當(dāng)前車速及加速踏板開(kāi)度，通過(guò)輸入值在函數(shù)表中查找獲得扭矩參數(shù)值，最后根據(jù)所獲得的扭矩參數(shù)值與電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可達(dá)到的峰值扭矩值的乘積確定扭矩輸出值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，整車控制器首先判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)為經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動(dòng)模式或者普通模式；其中: 在驅(qū)動(dòng)模式為經(jīng)濟(jì)模式的情況下，對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值； 在驅(qū)動(dòng)模式為運(yùn)動(dòng)模式的情況下，對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)模式函數(shù)表，通過(guò)當(dāng)前的加速踏板開(kāi)度及當(dāng)前車速查找獲取當(dāng)前扭矩系數(shù)值； 在驅(qū)動(dòng)模式為普通模式的情況下，則當(dāng)前扭矩系數(shù)值等于當(dāng)前加速踏板開(kāi)度值； 對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)當(dāng)前扭矩系數(shù)，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)外特性曲線，計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩輸出值，整車控制器將此扭矩值發(fā)送給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器使驅(qū)動(dòng)電機(jī)以該輸出值驅(qū)動(dòng)車輛。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，在車速和加速踏板開(kāi)度均相同的情況下，運(yùn)動(dòng)模式所獲得的扭矩參數(shù)值大于在經(jīng)濟(jì)模式下獲得的扭矩參數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述扭矩輸出值等于電機(jī)外特性曲線中的當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大扭矩值與所述當(dāng)前扭矩系數(shù)值的乘積。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種純電動(dòng)汽車的多模式驅(qū)動(dòng)控制方法，整車控制器判斷車輛所處的驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)，并根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)不同的函數(shù)表，所述函數(shù)表的輸入值為當(dāng)前車速及加速踏板開(kāi)度，通過(guò)輸入值在函數(shù)表中查找獲得扭矩參數(shù)值，最后根據(jù)所獲得的扭矩參數(shù)值與電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可達(dá)到的峰值扭矩值的乘積確定扭矩輸出值。通過(guò)在各種模式下引入由車速信號(hào)制定的曲面控制策略，有效規(guī)避了驅(qū)動(dòng)電機(jī)后段扭矩不足帶來(lái)的缺點(diǎn)，優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作區(qū)間，提高了整車經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】B60L15-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104648184
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410850451
【發(fā)明人】柯南極, 曹琛, 朱波, 閆偉靜, 饒淼濤
【申請(qǐng)人】北京新能源汽車股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日