一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纯电动汽车的驱动控制技术领域，具体涉及一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法。
【背景技术】
[0002]纯电动汽车作为无污染且能源可多样化配置的新型交通工具在环境和能源问题成为关注焦点的大背景下，引起了人们的普遍关注，并得到了极大的发展，也是今后汽车工业发展的重要方向之一。
[0003]尤其在电动汽车上，电子控制系统带来的丰富功能配置极大改善了用户对电动汽车的操控体验，因此广泛使用电子控制系统是汽车发展的明显趋势。其中的驾驶模式选项系统是驾驶员通过按键或开关控制，以电子方式在运动特性和舒适特性之间切换，可以更好地协调驾驶运动性和舒适性，可以使产品在市场上获得更大的竞争力，目前在多款新能源汽车上已得以体现。应用驾驶模式选项系统的前提是针对电动汽车特性开发驱动模式控制的策略。
[0004]目前普遍应用的控制策略对应的三种驱动模式方为运动模式、标准模式以及经济模式，每种驱动模式下分别对应设计其模式策略曲线如图1所示，图中的横坐标为加速踏板开度，纵坐标为电机扭矩系数(扭矩系数=当前扭矩/当前转速下能达到的最大扭矩)，其中:
[0005]标准模式曲线为加速踏板开度与电机扭矩系数呈线性关系，即驾驶员踩下某系数的加速踏板，VCU发送电机峰值扭矩乘以相同系数的扭矩值；运动模式曲线位于标准模式上方，前段加速踏板开度下扭矩变化快，后段则相对缓慢，且整个加速踏板开度范围内，大部分相同加速踏板开度下运动模式的扭矩值均高于标准模式下的扭矩值，因此运动模式下车辆的加速性能要由于标准模式；而经济模式则反之，具体的动力性和经济性能的表现需要通过试验测试进行分析。上述三种模式曲线均覆盖电机整个扭矩范围，也就是说在任何模式下，驾驶员均可让车辆在本模式下发挥最大动力性能。
[0006]但是，目前的控制策略中，在经济模式下当车辆处于起步工况及低速行驶工况时，由于扭矩系数较小，因此扭矩值处于电机工作低效率区，不利于整车经济性的提高；在动力模式下，由于电机高速段的扭矩系数变化不大且电机外特性决定电机的峰值扭矩随转速升高而降低，会造成车辆在高速区行驶时加速踏板的响应扭矩不足。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法，旨在使车辆在各个驱动模式状态下的输出扭矩值均能优化该状态下的整车经济性。
[0008]本发明采用的技术方案具体为:
[0009]一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法，整车控制器判断车辆所处的驱动模式状态，并根据不同的驱动模式对应不同的函数表，所述函数表的输入值为当前车速及加速踏板开度，通过输入值在函数表中查找获得扭矩参数值，最后根据所获得的扭矩参数值与电机当前转速下可达到的峰值扭矩值的乘积确定扭矩输出值。
[0010]在上述纯电动汽车的多模式驱动控制方法中，整车控制器首先判断车辆所处的驱动模式状态为经济模式、运动模式或者普通模式；其中:
[0011]在驱动模式为经济模式的情况下，对应经济模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值；
[0012]在驱动模式为运动模式的情况下，对应运动模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值；
[0013]在驱动模式为普通模式的情况下，则当前扭矩系数值等于当前加速踏板开度值；
[0014]对应于当前的驱动模式，根据当前扭矩系数，结合电机转速和电机外特性曲线，计算驱动电机的扭矩输出值，整车控制器将此扭矩值发送给电机控制器，电机控制器使驱动电机以该输出值驱动车辆。
[0015]在上述纯电动汽车的多模式驱动控制方法中，在车速和加速踏板开度均相同的情况下，运动模式所获得的扭矩参数值大于在经济模式下获得的扭矩参数值。
[0016]在上述纯电动汽车的多模式驱动控制方法中，所述扭矩输出值等于电机外特性曲线中的当前电机转速对应的最大扭矩值与所述当前扭矩系数值的乘积。
[0017]本发明产生的有益效果是:
[0018]本发明的多模式驱动控制方法可以实现动力、经济和普通三种驾驶模式之间的切换，通过在各种模式下引入由车速信号制定的曲面控制策略，有效规避了驱动电机后段扭矩不足带来的缺点，可明显减轻驾驶疲劳，同时优化了驱动电机的工作区间，提高了整车经济性。另外，且本发明中控制方法避开了电机低扭矩区(扭矩系数0.2以下)，有效提升了整车的动力性。
【附图说明】
[0019]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0020]图1为目前用于纯电动汽车的驱动模式即运动模式、标准模式和经济模式对应的策略曲线图；
[0021]图2为本发明一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法的策略图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0023]本发明的一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法如图2所示，首先，车辆设有经济模式和运动模式的模式选择按钮，当驾驶员未启动任何模式按钮状态下，定义车辆驱动模式为普通模式。当整车控制器采集到驾驶员启动运动模式按钮信号时，定义车辆驱动模式为运动模式，当整车控制器采集到驾驶员启动经济模式按钮信号时，定义车辆驱动模式为经济模式。
[0024]整车控制器VCU判断车辆所处的驱动模式状态为经济模式、运动模式或者普通模式，并根据不同的驱动模式对应不同的函数表，函数表的输入值为当前车速及加速踏板开度，通过输入值在函数表中查找获得扭矩参数值，最后根据所获得的扭矩参数值与电机当前转速下可达到的峰值扭矩值的乘积确定扭矩输出值；其中:
[0025]在驱动模式为经济模式的情况下，对应经济模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值；
[0026]在驱动模式为运动模式的情况下，对应运动模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值；
[0027]在驱动模式为普通模式的情况下，则当前扭矩系数值等于当前加速踏板开度值；
[0028]对应于当前的驱动模式，根据当前扭矩系数，结合电机转速和电机外特性曲线，计算驱动电机的扭矩输出值，整车控制器将此扭矩值发送给电机控制器，电机控制器使驱动电机以该输出值驱动车辆。
[0029]经济模式及运动模式的函数表可以根据当前车速及加速踏板开度，通过这两个值在函数表中查找获得扭矩参数值。两个函数表的区别是，运动模式下的函数表，在相同车速和加速踏板开度情况下，所获得的扭矩参数值较经济模式下获得的扭矩参数值要大，因此最终输出的实际扭矩值要大，对应的车辆在同样车速下，驾驶员踩同样的加速踏板开度，车辆的动力性比经济模式下的要好。相反地，在经济模式下，在同样车速下、驾驶员踩同样的加速踏板开度时，所获得的扭矩参数值较经济模式下获得的扭矩参数值要大，因此最终输出的实际扭矩值要小，对应的电池放电功率也较小，有利于减小整车能耗，提高车辆经济性能，延长电动汽车续驶里程。
[0030]设置当前车速作为函数表的输入条件的原因为:随着电机转速升高(对应车辆车速升高)电机的最大输出扭矩下降是由电机外特性所决定的，因此在不同电机转速区域(对应不同车速范围)，函数表中输出相同的扭矩参数值，实际得到的扭矩输出值不同。即驾驶员踩下相同的加速踏板开度，车辆在高速行驶时相比车辆低速行驶时所获得的动力较小，驾驶感觉有待优化。在本发明中，通过将当前车速作为函数表的输入条件，使同一加速踏板开度条件下，不同车速对应查到的扭矩系数值随着车速增大而增大，最终与随车速增大而减小的峰值扭矩的乘积(即实际扭矩输出值)保持比较均匀的输出，优化了驾驶感觉。扭矩输出值等于电机外特性曲线中的当前电机转速对应的最大扭矩值与当前扭矩系数值的乘积。
[0031]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法，其特征在于，整车控制器判断车辆所处的驱动模式状态，并根据不同的驱动模式对应不同的函数表，所述函数表的输入值为当前车速及加速踏板开度，通过输入值在函数表中查找获得扭矩参数值，最后根据所获得的扭矩参数值与电机当前转速下可达到的峰值扭矩值的乘积确定扭矩输出值。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的多模式驱动控制方法，其特征在于，整车控制器首先判断车辆所处的驱动模式状态为经济模式、运动模式或者普通模式；其中: 在驱动模式为经济模式的情况下，对应经济模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值； 在驱动模式为运动模式的情况下，对应运动模式函数表，通过当前的加速踏板开度及当前车速查找获取当前扭矩系数值； 在驱动模式为普通模式的情况下，则当前扭矩系数值等于当前加速踏板开度值； 对应于当前的驱动模式，根据当前扭矩系数，结合电机转速和电机外特性曲线，计算驱动电机的扭矩输出值，整车控制器将此扭矩值发送给电机控制器，电机控制器使驱动电机以该输出值驱动车辆。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的多模式驱动控制方法，其特征在于，在车速和加速踏板开度均相同的情况下，运动模式所获得的扭矩参数值大于在经济模式下获得的扭矩参数值。
4.根据权利要求2所述的纯电动汽车的多模式驱动控制方法，其特征在于，所述扭矩输出值等于电机外特性曲线中的当前电机转速对应的最大扭矩值与所述当前扭矩系数值的乘积。
【专利摘要】本发明提供一种纯电动汽车的多模式驱动控制方法，整车控制器判断车辆所处的驱动模式状态，并根据不同的驱动模式对应不同的函数表，所述函数表的输入值为当前车速及加速踏板开度，通过输入值在函数表中查找获得扭矩参数值，最后根据所获得的扭矩参数值与电机当前转速下可达到的峰值扭矩值的乘积确定扭矩输出值。通过在各种模式下引入由车速信号制定的曲面控制策略，有效规避了驱动电机后段扭矩不足带来的缺点，优化了驱动电机的工作区间，提高了整车经济性。
【IPC分类】B60L15-28
【公开号】CN104648184
【申请号】CN201410850451
【发明人】柯南极, 曹琛, 朱波, 闫伟静, 饶淼涛
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月30日