电动汽车的加速踏板解析控制方法及系统与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电动汽车的加速踏板解析控制方法及系统。

背景技术：

在电动汽车的控制系统中，对加速踏板的解析通常是根据加速踏板开度和车速来预测解析驾驶员的需求转矩，并据此控制驱动电机驱动车辆行驶。目前，市场上大部分电动汽车均采用了多种驾驶模式来实现驾驶员对车辆的驾驶需求，比如舒适模式、经济模式、运动模式等等。在电动汽车的控制系统中，为了实现电动汽车上不同的驾驶模式，目前通常的做法是在不同的驾驶模式需求下，采用不同的加速踏板解析控制方式来实现驾驶员对不同驾驶模式的需求。然而，在正常使用过程中，驾驶员本身不会考虑动力电池的电量状态信息，当动力电池soc过低时，动力电池本身的放电能力会受到限制，此时如果驾驶员仍然进行急加速、爬坡等恶劣工况的行驶，动力电池会出现过放电现象，此种现象会严重缩短动力电池的使用寿命。

基于上述问题，目前相关的一种方案是在不同的驾驶模式下，通过动力电池的放电能力反推电机的输出转矩，进而实现对动力电池的保护。具体描述为：整车根据固定的踏板解析策略解析得出驱动电机的目标驱动转矩，整车再根据当前动力电池的放电能力，并考虑电机的效率、动力电池的放电效率等因素实时推算出可用的电机驱动转矩，由根据踏板解析策略解析出的电机目标驱动转矩与实时计算出来的电机驱动转矩取小得出最终的电机控制转矩，进而驱动车辆行驶。其中，例如图1所示，为目前电动汽车的扭矩解析控制方式。即，通过加速踏板的深度与车速信息查表得出驱动系数，前后驱动电机系统的外特性经过叠加后得出系统的最大理论驱动能力，二者乘积之后得出踏板解析后的目标驱动转矩，目标驱动转矩与当前的电机系统实际驱动能力以及根据电池系统放电能力计算出的电机的最大驱动转矩比较后取较小值作为最终输出的目标驱动转矩。

然而，根据上述方案中的控制策略，驾驶员在动力电池soc过低时仍无意识的进行急加速行驶时，动力电池会持续以最大的可用放电功率输出，电池持续工作在最大放电功率时，首先对动力电池的寿命仍然有一定的影响，并且此时动力电池的放电效率过低，使得续驶里程降低很多，并不满足动力电池soc过低时，尽量提升续驶里程能够回家充电的需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的加速踏板解析控制方法，该方法能够在对动力电池进行保护的同时，尽可能的提升车辆行驶里程，使车辆始终处于最佳的行驶状态。

本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车的加速踏板解析控制系统。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种电动汽车的加速踏板解析控制方法，包括以下步骤：采集车辆的加速踏板深度、车速及动力电池soc；根据所述加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数；以及根据所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数确定所述车辆的目标驱动转矩。

根据本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到电机驱动系数，进而根据该驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。该方法能够在同样的加速踏板深度与车速下，根据不同的soc状态，插值得出不同的踏板解析力矩，从而在驱动转矩的源头限制住动力电池的放电功率，进而实现在对动力电池进行保护的同时，尽可能的提升车辆行驶里程，使车辆始终处于最佳的行驶状态。

另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述驱动系数三维查询表包括第一至第四驱动系数三维查询表，所述通过查询驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，进一步包括：判断所述动力电池soc；如果所述动力电池soc大于或等于第一预设值，则根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第一驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数；如果所述动力电池soc大于或等于第二预设值且小于所述第一预设值，则根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第二驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数；如果所述动力电池soc大于或等于第三预设值且小于所述第二预设值，则根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第三驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数；如果所述动力电池soc小于所述第三预设值，则根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第四驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。

在一些示例中，还包括：如果所述动力电池soc大于或等于第三预设值且小于所述第二预设值，则将所述车辆的最高车速限制为第一预设车速。

在一些示例中，还包括：如果所述动力电池soc小于所述第三预设值，则将所述车辆的最高车速限制为第二预设车速，其中，所述第二预设车速小于所述第一预设车速。

在一些示例中，所述第一预设值为50％，所述第二预设值为30％，所述第三预设值为20％。

为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例公开了一种电动汽车的加速踏板解析控制系统，包括：采集模块，所述采集模块用于采集车辆的加速踏板深度、车速及动力电池soc；查询模块，所述查询模块用于根据所述加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数；以及转矩计算模块，所述转矩计算模块用于根据所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的驱动系数确定所述车辆的目标驱动转矩。

根据本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到电机驱动系数，进而根据该驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。该系统能够在同样的加速踏板深度与车速下，根据不同的soc状态，插值得出不同的踏板解析力矩，从而在驱动转矩的源头限制住动力电池的放电功率，进而实现在对动力电池进行保护的同时，尽可能的提升车辆行驶里程，使车辆始终处于最佳的行驶状态。

另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述驱动系数三维查询表包括第一至第四驱动系数三维查询表，所述查询模块用于：判断所述动力电池soc，并在所述动力电池soc大于或等于第一预设值时，根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第一驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在所述动力电池soc大于或等于第二预设值且小于所述第一预设值时，根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第二驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在所述动力电池soc大于或等于第三预设值且小于所述第二预设值时，根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第三驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在所述动力电池soc小于所述第三预设值时，根据所述加速踏板深度、车速及所述动力电池soc，通过查询所述第四驱动系数三维查询表得到所述加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。

在一些示例中，还包括：车速控制模块，所述车速控制模块用于在所述动力电池soc大于或等于第三预设值且小于所述第二预设值时，将所述车辆的最高车速限制为第一预设车速。

在一些示例中，所述车速控制模块还用于：在所述动力电池soc小于所述第三预设值时，将所述车辆的最高车速限制为第二预设车速，其中，所述第二预设车速小于所述第一预设车速。

在一些示例中，所述第一预设值为50％，所述第二预设值为30％，所述第三预设值为20％。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有的电动汽车扭矩解析控制方法的流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的第一驱动系数三维查询表的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的第二驱动系数三维查询表的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的第三驱动系数三维查询表的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的第四驱动系数三维查询表的示意图；以及

图7是根据本发明一个实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法及系统。

图2是根据本发明一个实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤s1：采集车辆的加速踏板深度、车速及动力电池soc。

步骤s2：根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。即本发明的实施例对驱动系数的查表方式进行了优化控制，除了加速踏板深度与车速的查表输入外，还增加了动力电池soc状态的判断，即将soc状态也作为驱动系统查表的影响因素。

在本发明的一个实施例中，驱动系数三维查询表例如包括第一至第四驱动系数三维查询表。其中，第一驱动系数三维查询表的示意图如图3所示；第二驱动系数三维查询表的示意图如图4所示；第三驱动系数三维查询表的示意图如图5所示；第四驱动系数三维查询表的示意图如图6所示。基于此，通过查询驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，进一步包括：

首先，判断动力电池soc。

如果动力电池soc大于或等于第一预设值，则根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第一驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。其中，第一预设值例如为50％。换言之，即在动力电池soc状态高于50％时，加速踏板解析控制策略采用如图3所示的查表控制方式，即根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第一驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量充足，放电能力比较强，为了实现车辆比较强的运动能力，不考虑电机工作区域对经济性能的影响，需要驱动力快速响应加速踏板的要求，此时驱动系数响应加速踏板的情况会激进很多。

另一方面，如果动力电池soc大于或等于第二预设值且小于第一预设值，则根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第二驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。其中，第二预设值例如为30％。换言之，即当动力电池soc状态30％到50％之间(30≤soc<50％)时，加速踏板解析控制策略采用如图4所示的查表控制方式，即根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第二驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量处在正常范围内，放电能力一般，此时相对高soc状态的加速踏板解析情况，此种解析方式更加趋于正常模式，此时会兼顾整车的运动性能，又兼顾驱动电机的高效工作区域的需求，此时驱动系数相应加速踏板的情况会比较正常。

另一方面，如果动力电池soc大于或等于第三预设值且小于第二预设值，则根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第三驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。其中，第三预设值例如为20％。

进一步地，在发明的一个实施例中，还包括：如果动力电池soc大于或等于第三预设值且小于第二预设值，则将车辆的最高车速限制为第一预设车速。其中，第一预设车速例如为120km/h。

换言之，即当20≤soc<30％时，此时动力电池soc状态处于较低范围内，加速踏板解析控制策略采用如图5所示的查表控制方式，即根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第三驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量处在较低范围内，放电能力较弱，此时加速踏板解析情况会进一步受限，此种解析方式会限制最高车速(例如限速120km/h)，此时主要考虑驱动电机的高效工作区域的需求，使驱动电机始终工作在高效区域，以达到能量消耗率最低，此时驱动系数相应加速踏板的情况会比较缓慢。

另一方面，如果动力电池soc小于第三预设值，则根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第四驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如果动力电池soc小于第三预设值，则将车辆的最高车速限制为第二预设车速，其中，第二预设车速小于第一预设车速。第二预设车速例如为80km/h。

换言之，即当soc状态低于20％时，加速踏板解析控制策略采用如图6所示的查表控制方式，即根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第四驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量已经进入过低需要充电范围内，放电能力很弱，此时加速踏板解析情况会最大程度的受限，此种解析方式会限制最高车速(例如限速80km/h)，此时主要考虑尽可能延长续驶里程，进而使车辆能够行驶到充电站或可以充电的地方进行充电，此时会限制行驶工况，车辆基本上在80km/h以下缓慢行驶，此时驱动系数相应加速踏板的情况会非常缓慢。

步骤s3：根据加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。具体地，驱动系数与理论最大驱动转矩相乘即可得到车辆行驶需求的目标驱动转矩。

综上，本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法，通过控制加速踏板的解析，实现在一定程度上对动力电池进行保护，并且能够根据动力电池soc状态使用不同的踏板解析控制策略，进而控制车辆始终处于最佳的行驶状态，即在动力电池soc较高时能够有比较强的动力性能，当动力电池soc较低时，使驱动电机工作在高效区域，当动力电池soc过低时尽可能的提升续驶里程。

根据本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到电机驱动系数，进而根据该驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。该方法能够在同样的加速踏板深度与车速下，根据不同的soc状态，插值得出不同的踏板解析力矩，从而在驱动转矩的源头限制住动力电池的放电功率，进而实现在对动力电池进行保护的同时，尽可能的提升车辆行驶里程，使车辆始终处于最佳的行驶状态。

本发明的进一步实施例还提供了一种电动汽车的加速踏板解析控制系统。

图7是根据本发明一个实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统的结构框图。如图7所示，根据本发明一个实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统100，包括：采集模块110、查询模块120及转矩计算模块130。

其中，采集模块110用于采集车辆的加速踏板深度、车速及动力电池soc。

查询模块120用于根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。即本发明的实施例对驱动系数的查表方式进行了优化控制，除了加速踏板深度与车速的查表输入外，还增加了动力电池soc状态的判断，即将soc状态也作为驱动系统查表的影响因素。

具体地，驱动系数三维查询表包括第一至第四驱动系数三维查询表。基于此，查询模块120用于：判断动力电池soc，并在动力电池soc大于或等于第一预设值时，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第一驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在动力电池soc大于或等于第二预设值且小于第一预设值时，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第二驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在动力电池soc大于或等于第三预设值且小于第二预设值时，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第三驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数，以及在动力电池soc小于第三预设值时，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询第四驱动系数三维查询表得到加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的电机驱动系数。其中，第一预设值例如为50％，第二预设值例如为30％，第三预设值例如为20％。

转矩计算模块130用于根据加速踏板深度、车速及动力电池soc对应的驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。具体地，驱动系数与理论最大驱动转矩相乘即可得到车辆行驶需求的目标驱动转矩。

进一步地，在本发明的一个实施例中，该系统100还包括车速控制模块。车速控制模块用于在动力电池soc大于或等于第三预设值且小于第二预设值时，将车辆的最高车速限制为第一预设车速。其中，第一预设车速例如为120km/h。

进一步地，车速控制模块还用于在动力电池soc小于第三预设值时，将车辆的最高车速限制为第二预设车速，其中，第二预设车速小于第一预设车速。第二预设车速例如为80km/h。

换言之，即在动力电池soc状态高于50％时，根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第一驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量充足，放电能力比较强，为了实现车辆比较强的运动能力，不考虑电机工作区域对经济性能的影响，需要驱动力快速响应加速踏板的要求，此时驱动系数响应加速踏板的情况会激进很多。当动力电池soc状态30％到50％之间(30≤soc<50％)时，根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第二驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量处在正常范围内，放电能力一般，此时相对高soc状态的加速踏板解析情况，此种解析方式更加趋于正常模式，此时会兼顾整车的运动性能，又兼顾驱动电机的高效工作区域的需求，此时驱动系数相应加速踏板的情况会比较正常。当20≤soc<30％时，此时动力电池soc状态处于较低范围内，根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第三驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量处在较低范围内，放电能力较弱，此时加速踏板解析情况会进一步受限，此种解析方式会限制最高车速(例如限速120km/h)，此时主要考虑驱动电机的高效工作区域的需求，使驱动电机始终工作在高效区域，以达到能量消耗率最低，此时驱动系数相应加速踏板的情况会比较缓慢。当soc状态低于20％时，根据当前的加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过第四驱动系数三维查询表查询电机驱动系数。此时动力电池电量已经进入过低需要充电范围内，放电能力很弱，此时加速踏板解析情况会最大程度的受限，此种解析方式会限制最高车速(例如限速80km/h)，此时主要考虑尽可能延长续驶里程，进而使车辆能够行驶到充电站或可以充电的地方进行充电，此时会限制行驶工况，车辆基本上在80km/h以下缓慢行驶，此时驱动系数相应加速踏板的情况会非常缓慢。

综上，本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统，通过控制加速踏板的解析，实现在一定程度上对动力电池进行保护，并且能够根据动力电池soc状态使用不同的踏板解析控制策略，进而控制车辆始终处于最佳的行驶状态，即在动力电池soc较高时能够有比较强的动力性能，当动力电池soc较低时，使驱动电机工作在高效区域，当动力电池soc过低时尽可能的提升续驶里程。

需要说明的是，本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统的具体实现方式与本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。

根据本发明实施例的电动汽车的加速踏板解析控制系统，根据加速踏板深度、车速及动力电池soc，通过查询驱动系数三维查询表得到电机驱动系数，进而根据该驱动系数确定车辆的目标驱动转矩。该系统能够在同样的加速踏板深度与车速下，根据不同的soc状态，插值得出不同的踏板解析力矩，从而在驱动转矩的源头限制住动力电池的放电功率，进而实现在对动力电池进行保护的同时，尽可能的提升车辆行驶里程，使车辆始终处于最佳的行驶状态。

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发明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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。