本发明涉及电动汽车整车控制技术领域，更具体地说，涉及电动汽车及整车控制器和整车控制方法。
背景技术
电动汽车整车控制器是整车的核心控制部件，其采集油门踏板、制动踏板、档位信号及部件信息，分析驾驶意图和行驶工况，控制下层各部件的动作，实现上电、自检、充电、待机、驱动、部件协调、故障判断等整车基本功能。
但是就目前而言，电动汽车整车控制器普遍存在的问题是：在整车驱动模式下，转矩管理策略简单粗放，没能结合驾驶意图和行驶工况对转矩输出进行精细化管理，影响整车的动力性、稳定性以及舒适性。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种电动汽车及整车控制器和整车控制方法，以实现结合驾驶意图和行驶工况对转矩输出进行精细化管理。
一种电动汽车整车控制方法，包括：
在整车驱动模式下，采集电动汽车当前的油门开度和车速；
根据采集到的油门开度和车速，计算电机转矩，计算公式为：
式中，throttle_torq为电机转矩；speed为车速；throttle_map为油门开度；fi(speed)表示油门开度达到ki时，电机转矩关于车速的函数，i＝1、2，0％≤k1＜k2≤100％。
可选的，f1(speed)的表达式为：
当0≤speed＜genespeed_fwbreak时，
当speed≥genespeed_fwbreak时，f1(speed)＝-genetorq_fwlimit；
当-genespeed_rvbreak＜speed＜0时，
当speed≤-genespeed_rvbreak时，f1(speed)＝genetorq_rvlimit；
其中，在油门开度为k1的情况下，torq_creep、genetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit分别表示零车速时的电机转矩、正向发电状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torq_cree、pgenetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit均大于0；genespeed_fwbreak为genetorq_fwlimit对应的车速，genespeed_rvbreak为genetorq_rvlimit对应的车速。
可选的，f2(speed)的表达式为：
当speed≥fwbreak_speed＞0时，f2(speed)＝torqmax_fw；
当speed≤rvbreak_speed＜0时，f2(speed)＝torqmax_reverse；
当rvbreak_speed＜speed＜fwbreak_speed时，
其中，在油门开度为k2的情况下，torqmax_fw和torqmax_reverse分别表示正向电动状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torqmax_fw和torqmax_reverse均大于0；fwbreak_speed为torqmax_fw对应的车速，rvbrea_kspee为dtorqmax_reverse对应的车速。
可选的，k1＝0％，k2＝100％。
一种电动汽车整车控制器，包括：
采集单元，用于在整车驱动模式下，采集电动汽车当前的油门开度和车速；
转矩计算单元，用于根据采集到的油门开度和车速，计算电机转矩，计算公式为：
式中，throttle_torq为电机转矩；speed为车速；throttle_map为油门开度；fi(speed)表示油门开度达到ki时，电机转矩关于车速的函数，i＝1、2，0％≤k1＜k2≤100％。
可选的，f1(speed)的表达式为：
当0≤speed＜genespeed_fwbreak时，
当speed≥genespeed_fwbreak时，f1(speed)＝-genetorq_fwlimit；
当-genespeed_rvbreak＜speed＜0时，
当speed≤-genespeed_rvbreak时，f1(speed)＝genetorq_rvlimit；
其中，在油门开度为k1的情况下，torq_creep、genetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit分别表示零车速时的电机转矩、正向发电状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torq_cree、pgenetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit均大于0；genespeed_fwbreak为genetorq_fwlimit对应的车速，genespeed_rvbreak为genetorq_rvlimit对应的车速。
可选的，f2(speed)的表达式为：
当speed≥fwbreak_speed＞0时，f2(speed)＝torqmax_fw；
当speed≤rvbreak_speed＜0时，f2(speed)＝torqmax_reverse；
当rvbreak_speed＜speed＜fwbreak_speed时，
其中，在油门开度为k2的情况下，torqmax_fw和torqmax_reverse分别表示正向电动状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torqmax_fw和torqmax_reverse均大于0；fwbreak_speed为torqmax_fw对应的车速，rvbrea_kspee为dtorqmax_reverse对应的车速。
可选的，k1＝0％，k2＝100％。
一种电动汽车，包括：如上述公开的任一种电动汽车整车控制器。
从上述的技术方案可以看出，本发明预先标定出任意两个油门开度下的电机转矩-车速特性曲线，其函数表达式分别为f1(speed)和f2(speed)，并设定车速speed确定的情况下，油门开度与电机转矩之间呈线性关系，即电机转矩＝k*(油门开度-k1)+f1(speed)，则该车速下的斜率
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电动汽车整车控制方法流程图；
图2为本发明实施例公开的一种电动汽车电机的机械特性曲线示意图；
图3为本发明实施例公开的又一种电动汽车电机的机械特性曲线示意图；
图4为本发明实施例公开的一种电动汽车整车控制器结构示意图。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
参见图1，本发明实施例公开了一种电动汽车整车控制方法，包括：
步骤s01：在整车驱动模式下，采集电动汽车当前的油门开度和车速。
步骤s02：根据采集到的油门开度和车速，计算电机转矩，计算公式为：
式中，throttle_torq为电机转矩；speed为车速；throttle_map为油门开度；fi(speed)表示油门开度达到ki时，电机转矩关于车速的函数，i＝1、2，0％≤k1＜k2≤100％。油门开度为0％表示油门全闭，油门开度为100％表示油门全开。
图1所示技术方案的基本原理是：预先标定出任意两个油门开度k1、k2下的电机转矩-车速特性曲线，其函数表达式分别为f1(speed)和f2(speed)，并设定车速speed确定的情况下，油门开度与电机转矩之间呈线性关系，即电机转矩＝k*(油门开度-k1)+f1(speed)，则该车速下的斜率
下面，从如何标定k1和k2两个不同油门开度下的电机转矩-车速特性曲线开始，对图1所示技术方案的基本原理进行详述。
电动汽车电机的转矩与车速的关系称为机械特性。电动汽车电机的各种运转状态所对应的机械特性分布于图2所示以speed为横轴、以throttle_torq为纵轴的平面坐标系的四个象限内，具体包括：正向电动(档位为前进档并且电机作电动机使用)状态所对应的机械特性表现在第一象限，反向电动(档位为后退档并且电机作电动机使用)状态所对应的机械特性表现在第二象限，反向发电(档位为后退档并且电机作发电机使用)状态所对应的机械特性表现在第三象限，正向发电(档位为前进档并且电机作发电机使用)状态所对应的机械特性表现在第四象限。
下面，首先标定电机在油门开度为k1时的机械特性曲线，参见图2中示出的曲线s1。
具体的，本实施例设定电机在油门开度为k1并且正向电动状态下满足以下机械特性：车速为零时的电机转矩大于0，记为torq_creep；随着车速的增加，电机转矩从torq_creep开始逐渐减小，直至电机转矩减小到0时过渡到正向发电状态。其中，torq_creep可以经过整车标定测试以及参考行业经验进行配置，例如，油门开度为0％时torqmax_creep一般配置为5％～10％的额定转矩。
本实施例还设定电机在油门开度为k1并且正向发电状态下满足以下机械特性：其一，能量回馈特性与车速方向和车速大小有关；其二，随着车速的上升，电机转矩越来越大，当达到一定车速(记为genespeed_fwbreak)时，电机转矩达到最大值(记为genetorq_fwlimit)并保持恒定不变；其三，genespeed_fwbreak和genetorq_fwlimit可以经过整车标定测试以及参考行业经验进行配置，例如，油门开度为0％时，genetorq_fwlimit一般配置为20％～40％的额定转矩、genespeed_fwbreak一般配置为50％～80％的额定车速；其四，在设计上遵循原则为genespeed_fwbreak越高，genetorq_fwlimit就越大。
本实施例还设定电机在油门开度为k1并且反向电动状态下满足以下机械特性：随着车速的增加，电机转矩从torq_creep开始逐渐减小，当达到一定车速(记为genespeed_rvbreak)时，电机转矩达到最小值(记为genetorq_rvlimit)并保持恒定不变，genetorq_rvlimit＞0。也就是说，不赋予电动汽车反向发电能力。其中，genespeed_rvbreak和genetorq_rvlimit可以经过整车标定测试以及参考行业经验进行配置。
综上，在配置好torq_creep、genetorq_fwlimit、genespeed_fwbreak、genetorq_rvlimit和genespeed_rvbreak的情况下，就可得到电机在油门开度为k1时全车速范围的机械特性曲线s1，对应函数f1(speed)的表达式如下：
当0≤speed＜genespeed_fwbreak时，
当speed≥genespeed_fwbreak时，f1(speed)＝-genetorq_fwlimit；
当-genespeed_rvbreak＜speed＜0时，
当speed≤-genespeed_rvbreak时，f1(speed)＝genetorq_rvlimit。
其中，f1(speed)为正表示处于电动状态，f1(speed)为负表示处于发电状态；speed为正表示为前进档，speed为负表示为后退档。
接下来，标定电机在油门开度为k2时的机械特性曲线，参见图2中示出的曲线s2。
具体的，本实施例设定电机在油门开度为k2并且正向电动状态下满足以下机械特性：随着车速的上升，转矩越来越大，当达到一定车速(记为fwbreak_speed)后，电机转矩达到最大值(记为torqmax_fw)并保持恒定不变。
本实施例还设定电机在油门开度为k2并且反向电动状态下满足以下机械特性：随着车速的上升，转矩越来越小，当达到一定车速(记为rvbreak_speed)后，电机转矩达到最小值(记为torqmax_reverse)并保持恒定不变。
综上，在配置好torqm_ax、fwfwbreak_speed、torqmax_reverse、rvbreak_speed的情况下，就可得到电机在油门开度为k2时全车速范围的机械特性曲线s2，对应函数f2(speed)的表达式如下：
当speed≥fwbreak_speed＞0时，f2(speed)＝torqmax_fw；
当speed≤rvbreak_speed＜0时，f2(speed)＝torqmax_reverse；
当rvbreak_speed＜speed＜fwbreak_speed时，
其中，f2(speed)为正表示处于电动状态，f2(speed)为负表示处于发电状态；speed为正表示为前进档，speed为负表示为后退档。
其中，在标定曲线s1和s2时为方便快速准确调节至设定的油门开度，通常选择k1＝0％，k2＝100％，但并不局限。
最后，依据上述标定的电机在油门开度为k1和k2时的机械特性曲线，确定电机在油门开度为0％～100％之间任一值时的机械特性。
具体的，用throttle_map表示任意油门开度，throttle_torq表示任意油门开度下的转矩，设定车速确定的情况下，throttle_torq与throttle_map之间呈线性关系，即throttle_map＝k*(throttle_torq-k1)+f1(speed)，则对于任一车速点，都可以根据上述特性曲线计算出斜率k，
此外需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需求去规划油门开度为k1、k2时的机械特性曲线的走向，而并不局限于图2中示出的曲线s1、s2。例如，在标定油门开度为k1时的机械特性曲线时，可以将电机在油门开度为k1并且反向电动状态下满足的机械特性替换为：随着车速的增加，电机转矩从torq_creep开始逐渐减小，直至电机转矩减小到0时过渡到反向发电状态。与此同时，增加电机在油门开度为k1并且反向发电状态下满足的机械特性为：随着车速的上升，电机转矩越来越大，当达到一定车速时，电机转矩达到最大值并保持恒定不变。如图3所示。
另外，本领域技术人员也可以根据实际需求去规划油门开度为k1、k2时的机械特性曲线分割的段数，而并不局限于图2中示出的曲线s1分割成4段、曲线s2分割成2段。例如，在标定油门开度为k2时的机械特性曲线时，也可以根据实际需求将曲线s2分割成4段。
与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种电动汽车整车控制器，如图4所示，包括：
采集单元100，用于在整车驱动模式下，采集电动汽车当前的油门开度和车速；
转矩计算单元200，用于根据采集到的油门开度和车速，计算电机转矩，计算公式为：
式中，throttle_torq为电机转矩；speed为车速；throttle_map为油门开度；fi(speed)表示油门开度达到ki时，电机转矩关于车速的函数，i＝1、2，0％≤k1＜k2≤100％。
可选的，f1(speed)的表达式为：
当0≤speed＜genespeed_fwbreak时，
当speed≥genespeed_fwbreak时，f1(speed)＝-genetorq_fwlimit；
当-genespeed_rvbreak＜speed＜0时，
当speed≤-genespeed_rvbreak时，f1(speed)＝genetorq_rvlimit；
其中，在油门开度为k1的情况下，torq_creep、genetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit分别表示零车速时的电机转矩、正向发电状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torq_cree、pgenetorq_fwlimit、genetorq_rvlimit均大于0；genespeed_fwbreak为genetorq_fwlimit对应的车速，genespeed_rvbreak为genetorq_rvlimit对应的车速。
可选的，f2(speed)的表达式为：
当speed≥fwbreak_speed＞0时，f2(speed)＝torqmax_fw；
当speed≤rvbreak_speed＜0时，f2(speed)＝torqmax_reverse；
当rvbreak_speed＜speed＜fwbreak_speed时，
其中，在油门开度为k2的情况下，torqmax_fw和torqmax_reverse分别表示正向电动状态下的最大电机转矩、反向电动状态下的最小转矩；torqmax_fw和torqmax_reverse均大于0；fwbreak_speed为torqmax_fw对应的车速，rvbrea_kspee为dtorqmax_reverse对应的车速。
可选的，本实施例设置k1＝0％，k2＝100％，但并不局限。
此外，本发明实施例还公开了一种电动汽车，包括：如上述公开的任一种电动汽车整车控制器。
综上所述，本发明预先标定出任意两个油门开度下的电机转矩-车速特性曲线，其函数表达式分别为f1(speed)和f2(speed)，并设定车速speed确定的情况下，油门开度与电机转矩之间呈线性关系，即电机转矩＝k*(油门开度-k1)+f1(speed)，则该车速下的斜率
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的整车控制器而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所描述的整车控制器实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。