本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车加速节能控制方法。
背景技术：
电动汽车等新能源汽车凭借其价廉、环保、节能等特点开始逐渐普及。在新能源汽车中，相同的驱动电机和电池会因驾驶者与车辆设计的不同，导致续航能力会出现不同的状况。其中，驾驶者的不良驾驶习惯严重影响新能源汽车的续航能力和电池寿命。在车辆加速时，全由驾驶员判断车辆加速状况。这种操控方式的缺点是，加速度全凭驾驶员的主观感觉，车辆加速时如果驾驶员给电机的驱动信号过小，会因电机驱动力不足导致车辆加速过慢或者无法加速；若驱动信号过大则又会导致电机驱动电池电流过大，这将严重降低电池使用寿命和续航能力。
随着新能源汽车市场的发展，对纯电动汽车在续航里程和乘坐舒适性方面要求也越来越高，空调是纯电动汽车的主要耗电器件，约占整车用电量的三分之一。传统的控制方法主要从空调自身角度来考虑，只以车内温度作为空调运行状态调节的基准，在提高舒适性时影响了整车续驶里程。而在整车电量较低时为了能有足够电能驱动汽车到达目的地，一般采取直接关闭空调的做法，这样在提高整车续驶里程时又影响了乘客的乘坐舒适性，节能与舒适性上不能实现均衡优化。
对于纯电动汽车，在整车绝缘电阻偏低但仍处于安全值范围时，或者动力电池的soc较低但仍能确保正常行使时，将整车非必需的用电器尽量停止或降功率使用以使车辆可以安全地到达目的地；另外，纯电动汽车加速或超车时，动力电池系统放电大，为免动力电池系统过放电，需要整车非必需的用电器停止或降功率使用。传统的汽车空调控制基本上是独立控制，与整车控制系统没有信息交流，或即使空调操纵器与整车控制器有信息交流，但没建立起与加速踏板开度、动力电池的soc状态、整车绝缘电阻之间关联的控制逻辑，导致无法实现节能与舒适性及在延长动力电池寿命方面的均衡优化。
技术实现要素：
发明目的：本发明针对现有技术中的不足，提出一种新能源汽车加速节能控制方法，避免了因人为加速控制不当导致电机输出功率过大而浪费电池电量，延长了电池使用寿命，提高了新能源汽车的续航能力。
技术方案：本发明所述的一种新能源汽车加速节能控制方法，包括以下步骤：
在接收到加速指令后，获取新能源汽车当前的车轮转速以及加速度，同时获取整车绝缘电阻、动力电池的soc和加速踏板开度从而控制新能源汽车的空调；
根据所述新能源汽车当前的车轮转速确定相对应的预期加速度；
根据所述新能源汽车当前的加速度与所述预期加速度调节驱动信号，并将调节后的驱动信号输出至所述新能源汽车的电机驱动器。
进一步的，所述驱动信号为pwm信号，根据所述新能源汽车当前的加速度与所述预期加速度调节pwm信号的过程包括以下步骤：
若所述新能源汽车当前的加速度小于所述预期加速度，则增加所述pwm信号的占空比；若所述新能源汽车当前的加速度大于或等于所述预期加速度，则保持所述pwm信号的占空比不变。
进一步的，在接收到加速指令后，还获取所述新能源汽车当前的车身倾斜角度，并根据所述新能源汽车当前的加速度、当前的车身倾斜角度以及所述预期加速度调节所述驱动信号；
所述驱动信号为pwm信号；根据所述新能源汽车当前的加速度、当前的车身倾斜角度以及所述预期加速度调节所述驱动信号的过程包括以下步骤：
若所述新能源汽车当前的加速度小于所述预期加速度，并且根据当前的车身倾斜角度判定所述新能源汽车处于下坡行驶状态，则将pwm信号的占空比增加第一调节值；
若所述新能源汽车当前的加速度小于所述预期加速度，并且根据当前的车身倾斜角度判定所述新能源汽车处于平路行驶状态，则将pwm信号的占空比增加第二调节值；
若所述新能源汽车当前的加速度小于所述预期加速度，并且根据当前的车身倾斜角度判定所述新能源汽车处于上坡行驶状态，则将pwm信号的占空比增加第三调节值。
进一步的，控制新能源汽车的空调包括如下步骤：
当接收到空调运行请求时，根据所述整车绝缘电阻、所述动力电池的soc和所述加速踏板开度调整所述空调的运行状态，其中，当所述动力电池的soc大于第一阈值，且所述整车绝缘电阻大于第二阈值，且所述加速踏板开度小于或等于预设开度时，控制所述空调以正常运行模式运行；
当所述动力电池的soc大于第三阈值且小于或等于所述第一阈值且所述整车绝缘电阻大于第四阈值，或所述加速踏板开度大于所述预设开度且所述整车绝缘电阻大于所述第四阈值时，控制所述空调以限功率运行模式运行；
当所述动力电池的soc小于或等于所述第三阈值或所述整车绝缘电阻小于或等于所述第四阈值时，禁止所述空调运行。
进一步的，控制所述空调以正常运行模式运行进一步包括：
获取当前环境温度和当前车内温度；在所述空调制冷时，如果所述当前环境温度小于或等于第一温度阈值，控制所述空调以第三功率运行，或者在所述空调制热时，如果所述当前环境温度大于或等于第二温度阈值，控制所述空调以第三功率运行；
在所述空调制冷时，如果所述当前环境温度大于所述第一温度阈值，则进一步比较所述当前车内温度与预设温度的差值，或者在所述空调制热时，如果所述当前环境温度小于所述第二温度阈值，则进一步比较所述当前车内温度与预设温度的差值；
如果所述差值的绝对值大于第一预设差值，则控制所述空调以第一功率运行；如果所述差值的绝对值大于第二预设差值且小于所述第一预设差值，则控制所述空调以第二功率运行；
如果所述差值的绝对值小于所述第二预设差值，则控制所述空调以第三功率运行，其中，所述第一功率大于所述第二功率，所述第二功率大于所述第三功率。
进一步的，所述限功率运行模式的运行功率等于所述第三功率。
进一步的，所述第一温度阈值26～30℃，所述第二温度阈值为8～12℃，所述第一预设差值为3～6℃，所述第二预设差值为1～3℃。
本发明还公开了一种新能源汽车加速节能控制装置，包括触发装置、用于检测新能源汽车的车轮转速的轮速传感器、用于检测所述新能源汽车的加速度的加速度传感器以及控制装置；所述触发装置、所述轮速传感器、所述加速度传感器分别与所述控制装置连接；所述控制装置与所述新能源汽车的电机驱动器连接；在所述触发装置接收到加速指令后，所述控制装置根据当前的车轮转速确定相对应的预期加速度，并根据所述新能源汽车当前的加速度与所述预期加速度调节驱动信号，且将调节后的驱动信号输出至所述新能源汽车的电机驱动器。
进一步的，所述轮速传感器为霍尔传感器。
进一步的，所述加速度传感器为用于检测所述新能源汽车的加速度以及车身倾斜角度的六轴加速度传感器。
有益效果：本发明根据新能源汽车实时的车轮转速以及加速度调节驱动信号，自动控制电机的工作状态，使新能源汽车在最小的工作电流下实现平稳的加速性能，同时实时调节车辆空调，避免了因人为加速控制不当导致电机输出功率过大而浪费电池电量，延长了电池使用寿命，提高了新能源汽车的续航能力。
具体实施方式
下面将结合较佳实施例对本发明的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。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。
实施例1
本实施例的新能源汽车的节能加速方法可以由控制装置来执行，例如单片机。本实施例中的新能源汽车的节能加速方法包括以下步骤：
步骤s110，在接收到加速指令后，获取新能源汽车当前的车轮转速以及加速度，同时获取整车绝缘电阻、动力电池的soc和加速踏板开度从而控制新能源汽车的空调；
在驾驶员驾驶新能源汽车的过程中，在碰到需要加速的情形时，可以向控制装置发出加速指令，例如在一种可选的方式中，当驾驶员踩下新能源汽车的加速踏板时，加速踏板工作，控制装置判定接收到加速指令。当然还可以在新能源汽车设置一些其他的触发装置，驾驶员操作此触发装置后，控制装置即可判定接收到加速指令。控制装置在接收到加速指令后，即可获取新能源汽车的车轮转速以及加速度，以进行加速自动控制。
步骤s120，根据当前的车轮转速确定相对应的预期加速度；
根据车轮转速及车轮自身的参数可以确定新能源汽车的行驶速度，而对于每一速度区间，都有一个较佳地新能源汽车加速度值，当新能源汽车当前的行驶速度在此速度区间时按照此加速度值进行加速，既能满足车辆加速要求，又能避免因瞬间输出功率过大而导致的电池电量浪费。具体的，通过逐差法可以计算出每一速度区间对应的较佳加速度值，然后通过测功机和路试进行验证，确定各个速度区间对应的预期加速度，该预期加速度即为最佳加速度。由于车轮转速与新能源汽车的行驶速度相对应，因此，各个速度区间与车轮转速区间对应，而每一个车轮转速区间对应一个预期加速度，在控制装置获取新能源汽车当前的车轮转速后，即可根据这种对应关系查找到相应的预期加速度。
步骤s130，根据所述新能源汽车当前的加速度与所述预期加速度调节驱动信号，并将调节后的驱动信号输出至所述新能源汽车的电机驱动器。
控制装置在确定预期加速度后，就可以根据新能源汽车当前的加速度(即实时加速度)与预期加速度进行对比，并根据对比结果对驱动信号进行调节，然后将调节后的驱动信号输出至新能源汽车的电机驱动器，实现加速自动控制。
较佳地，在控制装置对驱动信号进行调节时，要要检测驱动信号是否正常输出，若出现异常，则停止驱动，并生成提示信息，以提醒驾驶员。
在一种可选的实施方式中，驱动信号为pwm信号，pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。在本实施例中，控制装置输出pwm信号至新能源汽车的电机驱动器，电机驱动器就可以实现对电机转速的调整。在控制电机的时候，电源并非连续地向电机供电，而是在一个特定的频率下以方波脉冲的形式为电机提供电能，不同占空比的pwm信号能对电机起到调速作用，这是因为电机实际上是一个大电感，它有阻碍输入电流和电压突变的能力，因此pwm信号被平均分配到作用时间上，这样改变输入pwm信号的占空比就能改变加在电机两端的电压大小，从而改变了电机转速。
根据新能源汽车使用电机和电机驱动器的效率状况，通过测功机和路试得出电动车辆在每个预期加速度下对应的较佳驱动电流，即可得到较佳占空比的pwm信号。在实施例一中，根据新能源汽车当前的加速度与预期加速度调节pwm信号的过程包括以下步骤：
步骤s131，判断新能源汽车当前的加速度是否小于预期加速度，若是，则进入步骤s132；若否，则进入步骤s133；
步骤s132，增加pwm信号的占空比；
步骤s133，保持pwm信号的占空比不变。
具体的，可将pwm信号的占空比设置不同的等级，若新能源汽车当前的加速度小于预期加速度，则控制装置将pwm信号的占空比增加一个等级并输出给电机驱动器，这样新能源汽车的实时加速度将增加，接着再判断新能源汽车实时加速度与预期加速度的大小，若实时加速度仍小于预期加速度，则控制装置再将pwm信号的占空比增加一个等级，直至新能源汽车的加速度大于或等于预期加速度。通过这种方式控制电机的工作，使新能源汽车在最小的工作电流下实现平稳的加速性能，避免了因人为加速控制不当导致电机输出功率过大而浪费电池电量，延长了电池使用寿命，提高了新能源汽车的续航能力。
进一步的，为了使本实施例的新能源汽车的节能加速方法与传统技术中的加速方法能有效区分，本实施例还提供模式选择功能，即在新能源汽车中设置节能模式，当新能源汽车处于节能模式时，驾驶员踩下加速踏板(或采用其他触发方式)，控制装置判定接收到加速指令，然后就可以获取新能源汽车的车轮转速以及加速度，并据此进行加速自动控制。若新能源汽车不处于节能模式，当驾驶员踩下加速踏板时，仍按照传统的加速控制方法进行速度调节。
较佳地，本实施例中还可设置过流保护机制，在新能源汽车处于节能模式时，设置控制装置中各端口的控制方法及状态，然后判断是否存在过流保护信号，若存在过流保护信号，则无论驾驶员是否踩下加速踏板(或采用其他触发方式)，都不会进行加速自动控制。
进一步的，为了使新能源汽车的加速控制更符合实际驾驶情况，本发明的新能源汽车的节能加速方法在进行加速自动控制时，还引入了车身倾斜角度这一控制因子。
该实施例中空调的具体控制方法包括：
步骤s101，获取整车绝缘电阻、动力电池的soc和加速踏板开度。换言之，该步骤即检测整车的绝缘状态、整车soc状态及加速踏板开度。
步骤s102，当接收到空调运行请求时(例如驾驶员按下空调开关，请求开启空调)，根据整车绝缘电阻、动力电池的soc和加速踏板开度调整空调的运行状态。具体地说，该步骤进一步包括以下步骤：
步骤s103，当动力电池的soc大于第一阈值，且整车绝缘电阻大于第二阈值，且加速踏板开度小于或等于预设开度时，控制空调以正常运行模式运行。具体地，该步骤进一步包括以下步骤：
步骤1：获取当前环境温度和当前车内温度。
步骤2：在空调制冷时，如果当前环境温度小于或等于第一温度阈值，控制空调以第三功率运行，或者在空调制热时，如果当前环境温度大于或等于第二温度阈值，控制空调以第三功率运行。
步骤3：在空调制冷时，如果当前环境温度大于第一温度阈值，则进一步比较当前车内温度与预设温度的差值，或者在空调制热时，如果当前环境温度小于第二温度阈值，则进一步比较当前车内温度与预设温度的差值。
步骤4：如果当前车内温度与预设温度的差值的绝对值大于第一预设差值，则控制空调以第一功率运行。
步骤5：如果当前车内温度与预设温度的差值的绝对值大于第二预设差值且小于第一预设差值，则控制空调以第二功率运行。
步骤6：如果当前车内温度与预设温度的差值的绝对值小于第二预设差值，则控制所述空调以第三功率运行。
其中，在上述示例中，第一功率大于第二功率，第二功率大于第三功率。相对来说，可以理解为：第一功率为大功率，第二功率为中等功率，第三功率为小功率。
步骤s104，当动力电池的soc大于第三阈值且小于或等于第一阈值且整车绝缘电阻大于第四阈值，或加速踏板开度大于预设开度且整车绝缘电阻大于第四阈值时，控制空调以限功率运行模式运行。其中，在本发明的一个实施例中，限功率运行模式的运行功率等于第三功率，即小功率。
步骤s105，当动力电池的soc小于或等于第三阈值或整车绝缘电阻小于或等于第四阈值时，禁止空调运行。
其中，在本发明的一些示例中，例如，上述的第一阈值为30％，第三阈值为20％，第一温度阈值为26～30℃，第二温度阈值为8～12℃，第一预设差值为3～6℃，第二预设差值为1～3℃，预设开度例如为80％。第一功率(大功率)例如为空调最大功率的70％～100％，第二功率(空调中等功率)例如是空调最大功率的50％～70％，第三功率(小功率)例如小于空调最大功率的50％。
在该示例中，该方法包括以下步骤：
步骤s1：点火钥匙开关从off档转至on档，整车低压上电，整车控制器自检完成初始化参数。
步骤s2：点火钥匙开关从on档转至start档后，整车控制器判断是否满足高压上电条件，如果是，则执行步骤s3，如果否，则执行步骤s4。
步骤s3：高压主接触器闭合，整车高压上电。
步骤s4：整车高压不上电，故障报警。
步骤s5：在整车高压上电后，整车控制器分析判断整车soc(剩余电量)信息、整车绝缘状态信息和加速踏板开度信息。当驾驶员打开空调电源开关后，空调进行自检，自检完毕后，整车控制器根据整车soc(剩余电量)信息、整车绝缘状态信息、加速踏板开度信息、当前环境温度信息和当前车内温度信息对空调的运行状态进行控制。具体包括以下步骤：
步骤s501：如果动力电池的soc高于第一阈值c0，且整车绝缘电阻高于第二阈值y0，且加速踏板开度不大于预设开度d0，则整车控制器控制空调以正常运行模式运行。该步骤具体包括以下步骤：
步骤s5011：如果当前环境温度不大于第一温度阈值k3(制冷时)或不小于第二温度阈值k5(制热时)，且整车控制器输出允许大功率使用空调的信号，则空调以小功率(第三功率)运行。步骤s5012：如果当前环境温度大于第一温度阈值k3(制冷时)或小于第二温度阈值k5(制热时)，则比较当前车内温度k1与预设温度k0之间差值。
步骤s5013：如果k1-k0>a(制冷)或k0-k1>a(制热)，且整车控制器输出允许大功率使用空调的信号，则空调以大功率(第一功率)运行。其中，a为第一预设差值，b为第二预设差值。
步骤s5014：若a>k1-k0>b(制冷)或a>k0-k1>b(制热)，且整车控制器输出允许大功率使用空调的信号，则空调以中等功率(第二功率)运行，以实现制冷量与能耗的均衡。
步骤s5015：若k1-k0＜b(制冷)或a>k0-k1＜b(制热)，且整车控制器输出允许大功率使用空调的信号，则空调以小功率(第三功率)运行，此时以节能提高续航能力为主要目的。
实施例2
本实施例的新能源汽车的节能加速方法仍可由控制装置来执行，例如单片机。本实施例中的新能源汽车的节能加速方法包括以下步骤：
步骤s210，在接收到加速指令后，获取新能源汽车的车轮转速、加速度以及车身倾斜角度；
步骤s220，根据当前的车轮转速确定相对应的预期加速度；
步骤s230，根据所述新能源汽车当前的加速度、当前的车身倾斜角度以及预期加速度调节驱动信号，并将驱动信号输出至所述新能源汽车的电机驱动器。
具体的，在本实施例二中，在实现新能源汽车的加速自动控制时，不仅考虑到当前的车轮转速，还考虑车身倾斜角度，通过车身倾斜角度可以判断新能源汽车行驶中的车身状态，包括翻车、上坡行驶、下坡行驶以及平路行驶等状态。当通过车身倾斜角度判定新能源汽车处于翻车状态时，无论驾驶员是否踩踏加速踏板，都不会输出驱动信号至电机驱动器，这样可以避免翻车时因驾驶员的慌乱操作而导致事故严重程度扩大。当通过车身倾斜角度判定新能源汽车处于正常行驶状态时(上坡、平路或下坡)，则可以依据上一个实施例中提供的调节方法，自动调节驱动信号，并输出至新能源汽车的电机驱动器，从而实现新能源汽车的加速自动控制，避免因人为加速控制不当导致电机输出功率过大而浪费电池电量。
可选的，参照实施例一，驱动信号可采用pwm信号。在一种可选的实施方式中，本实施例二还提供一种根据新能源汽车当前的加速度、当前的车身倾斜角度以及预期加速度自动调节pwm信号的方法，该方法包括以下步骤：
步骤s231，判断新能源汽车当前的加速度是否小于预期加速度，若是，则进入步骤s232，若否，则进入步骤s236；
步骤s232，根据当前的车身倾斜角度，判断新能源汽车的行驶状态，若判定新能源汽车处于下坡行驶状态，则进入步骤s233；若判定新能源汽车处于平路行驶状态，则进入步骤s234；若判定新能源汽车处于上坡行驶状态，则进入步骤s235；
步骤s233，将pwm信号的占空比增加第一调节值；
步骤s234，将pwm信号的占空比增加第二调节值；
步骤s235，将pwm信号的占空比增加第三调节值；
步骤s236，保持当前的pwm信号不变。
具体的，在该实施方式中，设置pwm信号占空比的调节幅度值，每次调节pwm信号的占空比时，可将占空比增加或减小若干个调节幅度值。若新能源汽车当前的加速度未达到预期加速度，则可通过增加pwm信号的占空比来进行调节，直至新能源汽车的实时加速度大于或等于预期加速度。在此前提下，若新能源汽车处于下坡行驶状态，由于受重力影响，每次增加pwm信号的占空比时，可小幅度调节，即第一调节值为一个较小值，例如每次调节时仅将pwm信号的占空比增加一个调节幅度值。若新能源汽车处于上坡行驶状态，由于受重力影响，若小幅度增加pwm信号的占空比，则加速调节效果不明显，故可适当增大pwm信号占空比的调节幅度，即将第三调节值设置为一个较大值，例如每次调节时将占空比增加三个调节幅度值。若新能源汽车处于平路行驶状态，则pwm信号占空比的调节幅度可作居中设置，即第二调节值处于第一调节值和第三调节值之间，例如每次调节时将pwm信号的占空比增加两个调节值。通过以上区别化的设置，使新能源汽车的加速自动调节更能与车身状态相吻合。
根据上述本发明的新能源汽车的节能加速方法，本发明还提供一种新能源汽车的节能加速装置该实施例中的新能源汽车的节能加速装置包括触发装置、用于检测新能源汽车的车轮转速的轮速传感器、用于检测所述新能源汽车的加速度的加速度传感器以及控制装置。触发装置、轮速传感器、加速度传感器分别与控制装置连接。控制装置与新能源汽车的电机驱动器连接。在触发装置接收到加速指令后，控制装置根据当前的车轮转速确定相对应的预期加速度，并根据新能源汽车当前的加速度与预期加速度调节驱动信号，且将调节后的驱动信号输出至新能源汽车的电机驱动器。
在一种可选的实施方式中，触发装置可采用新能源汽车的加速踏板。控制装置安装在加速踏板与电机驱动器之间，这样每次加速踏板被踩下时，控制装置都可以进入工作状态。加速度传感器可安装在车身中间位置。可选的，控制装置可采用单片机，例如atmega2560单片机。
轮速传感器可安装在新能源汽车的车轮位置附近，可选的，轮速传感器可采用霍尔传感器，例如44e霍尔传感器。
在触发装置获得驾驶员的加速指令后，轮速传感器检测车轮转速并输出信号至控制装置，加速度传感器检测新能源汽车的加速度并输出信号至控制装置，控制装置获得新能源汽车当前的车轮转速以及加速度，并据此自动调节输出至电机驱动器的驱动信号，控制电机的工作，从而使新能源汽车在最小的工作电流下实现平稳的加速性能。至于具体的调节方法在上文的方法实施例中已有描述，此处不再进行赘述。
较佳的，加速度传感器可采用六轴加速度传感器，例如mpu6050六轴加速度传感器。六轴加速度传感器由三轴陀螺仪和三轴加速度传感器组成，不仅可以测得新能源汽车的实时加速度，还可以测得车身倾斜状态。
加速踏板工作后，44e霍尔传感器检测新能源汽车的车轮转速，并输出信号至atmega2560单片机，同时mpu6050六轴加速度传感器检测新能源汽车的加速度及车身倾斜加速，并输出信号(包括六轴坐标状态与实时加速度)至atmega2560单片机。atmega2560单片机接收到来自上述两个传感器的信号经过程序运算得出需要的预期加速度，然后通过atmega2560单片机上的晶振单元输出相对的pwm信号给电机驱动器。
另外，在本实施的新能源汽车的节能加速装置中还可以设置一个节能模式选择装置，为驾驶员提供多样化的加速方案选择。驾驶员通过此节能模式选择装置可开启或关闭节能模式，当驾驶员开启节能模式后，通过触发装置即可自动进入节能加速状态，当驾驶员关闭节能模式后，无论驾驶员是否操作触发装置，都无法进入节能加速状态，此时仅通过传统的方法进行加速控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。