一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法和系统与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法和系统。


背景技术：

2.随着新能源汽车的发展，市场对整车的能耗越来越重视。如何在不影响驾驶感受的情况下提高能量运用效率成为课题，目前也有很多技术方案，但是多需要增加额外的零部件成本实现，如导航系统、adas等。这些零部件额外增加了终端客户的使用和维修成本。而且新设备、新功能的使用在实际不仅增加了整车系统的复杂程度，也需要用户去熟悉使用方法。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提出一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法和系统，本发明主要涉及整车控制器在整车控制需求计算时，基于现有零部件信号采集，通过驾驶操作建立道路模型，优化整车能耗。
4.本发明的技术方案具体如下：
5.一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法，以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时t_rdmod_timer《t内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位：
6.rdmod_swc＝(vehspd_flt《c1)&(var_vehspd《c2)||(var_brk》c3)，道路模型才会进行优化控制；即进入有相关控制模块的前置条件。
7.其中，vehspd_flt为当前车速经巴特沃斯滤波后的值，var_vehspd为车速变化率，var_brk为制动踏板开度变化率，t、c1、c2和c3按实际道路测试后进行标定，其中，c1为车速阈值，c2车速变化率阈值，c3为踏板变化率阈值，t为置位保持时间阈值。
8.本发明还涉及一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法，包括如下步骤：
9.加速过程中，按以下进行：
10.道路模型驱动系数：
11.par_rdmod_drv＝cd(t1-t0)/t0；
12.其中，目标扭矩t1是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0是当前实际扭矩，cd是驱动系数中的可标定常数；
13.同时，通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值；在不考虑其他因素下，通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的加速进行扭矩弱化输出；
14.减速过程中：
15.松油门，油门依然有开度时，此时道路模型驱动系数：
16.par_rdmod_drvs＝cd’(t0
’‑
t1’)/t0’；
17.其中，目标扭矩t1’是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0’是当前实际扭矩，cd
是驱动系数中的可标定常数；
18.同时通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值；在不考虑其他因素下，通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的缩小油门开度减速进行扭矩弱化输出；
19.踩制动时，通过踩制动踏板进行减速时，道路模型制动能量回收系数：
20.par_rdmod_brk_rcy＝cc*|(tb-tb’)/tb’|；
21.其中，目标扭矩tb是制动踏板对应的负扭矩，用于制动能量回收，由制动踏板开度查表所得，当前扭矩tb’为当前实际负扭矩，cc为制动能量回收系数中可标定参数；
22.在不考虑其他因素下，通过增加能量回收系数，对道路模型中的制动减速加强制动能量回收。
23.进一步地，加速过程中，在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩：
24.tout＝t1*par_rdmod_drv。
25.进一步地，松油门，油门依然有开度时，在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩tout＝t1'*par_rdmod_drvs。
26.进一步地，减速还包括：松油门，车辆滑行状态，
27.在油门松开后，驾驶员不踩刹车踏板，只是让车辆滑行前进：
28.tsout＝tsc*cs*var_vehspd，
29.其中，能量回收系数：
30.par_rdmod_rcy＝cs*var_vehspd；
31.tsout：实际能量回收值；tsc：标定的滑行能量回收值；cs：能量回收系数中可标定的参数；通过增加能量回收系数，对道路模型中的滑行减速进行能量加强回收。
32.进一步地，踩制动时，在不考虑其他因素下，实际输出的目标负扭矩为
33.tout＝tb*par_rdmod_brk_rcy。
34.进一步地，以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时t_rdmod_timer《t内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位：rdmod_swc＝(vehspd_flt《c1)&(var_vehspd《c2)||(var_brk》c3)；道路模型才会进行优化控制。其中vehspd_flt为当前车速经巴特沃斯滤波后的值，var_vehspd为车速变化率，var_brk为制动踏板开度变化率，t、c1、c2和c3按实际道路测试后进行标定，其中，c1为车速阈值，c2车速变化率阈值，c3为踏板变化率阈值，t为置位保持时间阈值。
35.本发明还涉及的一种电动汽车驾驶操作功率优化控制系统，包括整车控制器和采集器，整车控制器包括整车需求功率计算模块，采集器采集驾驶模式、档位信号、整车设备耗电、电池管理系统、油门踏板开度、刹车踏板开度及车速信号，道路模型直接参与到功率计算及实际驱动输出；
36.获取道路模型驱动系数par_rdmod_drv、par_rdmod_drvs和道路模型能量回收系数par_rdmod_rcy、par_rdmod_brk_rcy；通过整车需求功率计算模块按权利要求1-7任一项所述的方法进行计算，输出至驱动电机控制器，驱动电机控制器对驱动电机进行控制。
37.本发明还涉及一种计算机系统，包括存储器、处理器以及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要
求1至7中任一所述方法的步骤。
38.本发明在硬件不做变更以及成本不增加的前提下，针对电动汽车的实际驾驶操作建立道路模型，可以在实际道路工况中改善经济性和增加行驶里程。
39.在进入道路模型后，通过道路模型驱动系数，减小放电功率上限值，并对扭矩弱化输出，增加行驶里程。通过增加道路模型能量回收系数，对滑行及制动过程中的能量回收进行加强，从而改善经济性。
附图说明
40.图1是本发明实施例的控制系统的系统框图；
41.图2是本发明实施例的其中一个控制过程的流程图；
42.图3是本发明实施例的加速状态下控制过程的流程图；
43.图4是本发明实施例的减速状态下松油门控制过程的流程图；
44.图5是本发明实施例的减速状态下踩制动控制过程的流程图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实施例，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，都属于本技术保护的范围。
46.除非另外定义，本技术实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“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。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
47.如图1所示，本实施例的电动汽车驾驶操作功率优化控制系统，包括整车控制器和采集器，整车控制器包括整车需求功率计算模块，采集器采集驾驶模式、档位信号、整车设备耗电、电池管理系统、油门踏板开度、刹车踏板开度及车速信号，输入整车需求功率计算模块。
48.道路模型直接参与到功率计算及实际驱动输出。
49.以油门踏板开度、刹车踏板开度及车速信号构建道路模型，获取道路模型驱动系数par_rdmod_drv、par_rdmod_drvs和道路模型能量回收系数par_rdmod_rcy、par_rdmod_brk_rcy。
50.如图2所示，考虑道路拥挤时车速不高，使用制动踏板较频繁，以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时t_rdmod_timer《t内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位
rdmod_swc＝(vehspd_flt《c1)&(var_vehspd《c2)||(var_brk》c3)
51.这1个条件(t、c1、c2和c3可按实际道路测试后进行标定，其中，c1为车速阈值，c2车速变化率阈值，c3为踏板变化率阈值，t为置位保持时间阈值)，才会使得整车控制器进入道路模型进行优化控制。即进入有相关控制模块的前置条件。
52.本实施例的整车控制器通过对车速信号、制动踏板信号及油门踏板开度信号进行巴特沃斯低通滤波，去除干扰信号。通过比对当前滤波后信号与上一周期同一信号获取信号变化率，输入到道路模型获取道路模型系数。
53.在车辆行驶条件道路模型后，道路模型驱动系数par_rdmod_drv、par_rdmod_drvs和道路模型能量回收系数par_rdmod_rcy、par_rdmod_brk_rcy的具体计算如图3所示，可以分成两个工况：
54.第一种工况是加速过程，如图3所示：
55.道路模型驱动系数：
56.par_rdmod_drv＝cd(t1-t0)/t0，
57.其中，目标扭矩t1是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0是当前实际扭矩，cd是驱动系数中的可标定常数。
58.同时，通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值。而在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩：
59.tout＝t1*par_rdmod_drv。
60.通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的加速进行扭矩弱化输出。
61.第二种工况是减速过程，又可以细分成三中工况：
62.1)松油门，油门依然有开度，如图4所示，此时道路模型驱动系数：
63.par_rdmod_drvs＝cd’(t0
’‑
t1’)/t0’，
64.其中，目标扭矩t1’是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0’是当前实际扭矩，cd是驱动系数中的可标定常数。
65.同时通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值。而在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩：
66.tout＝t1'*par_rdmod_drvs；
67.通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的缩小油门开度减速进行扭矩弱化输出。
68.2)松油门，车辆滑行状态
69.在油门松开后，驾驶员不踩刹车踏板，只是让车辆滑行前进。
70.tsout＝tsc*cs*var_vehspd，
71.其中，能量回收系数：
72.par_rdmod_rcy＝cs*var_vehspd；
73.tsout：实际能量回收值；
74.tsc：标定的滑行能量回收值；
75.cs：能量回收系数中可标定的参数。
76.通过增加能量回收系数，对道路模型中的滑行减速进行能量加强回收。
77.3)踩制动
78.通过踩制动踏板进行减速时，道路模型制动能量回收系数：
79.par_rdmod_brk_rcy＝cc*|(tb-tb’)/tb’|
80.其中，目标扭矩tb是制动踏板对应的负扭矩，用于制动能量回收，由制动踏板开度查表所得，当前扭矩tb’为当前实际负扭矩，cc为制动能量回收系数中可标定参数。
81.在不考虑其他因素下，实际输出的目标负扭矩为：
82.tout＝tb*par_rdmod_brk_rcy；
83.通过增加能量回收系数，对道路模型中的制动减速加强制动能量回收。
84.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法，其特征在于：以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时t_rdmod_timer<t内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位：rdmod_swc＝(vehspd_flt<c1)&(var_vehspd<c2)||(var_brk>c3)，道路模型才会进行优化控制；其中，vehspd_flt为当前车速经巴特沃斯滤波后的值，var_vehspd为车速变化率，var_brk为制动踏板开度变化率，t、c1、c2和c3按实际道路测试后进行标定，其中，c1为车速阈值，c2车速变化率阈值，c3为踏板变化率阈值，t为置位保持时间阈值。2.一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：加速过程中，按以下进行：道路模型驱动系数：par_rdmod_drv＝cd(t1-t0)/t0；其中，目标扭矩t1是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0是当前实际扭矩，cd是驱动系数中的可标定常数；同时，通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值；在不考虑其他因素下，通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的加速进行扭矩弱化输出；减速过程中：松油门，油门依然有开度时，此时道路模型驱动系数：par_rdmod_drvs＝cd’(t0
’‑
t1’)/t0’；其中，目标扭矩t1’是由油门踏板开度查表所得，当前扭矩t0’是当前实际扭矩，cd是驱动系数中的可标定常数；同时通过与查表获得的电池包放电功率上限值相乘，减小放电功率上限值；在不考虑其他因素下，通过增加道路模型驱动系数，对道路模型中的缩小油门开度减速进行扭矩弱化输出；踩制动时，通过踩制动踏板进行减速时，道路模型制动能量回收系数：par_rdmod_brk_rcy＝cc*|(tb-tb’)/tb’|；其中，目标扭矩tb是制动踏板对应的负扭矩，用于制动能量回收，由制动踏板开度查表所得，当前扭矩tb’为当前实际负扭矩，cc为制动能量回收系数中可标定参数；在不考虑其他因素下，通过增加能量回收系数，对道路模型中的制动减速加强制动能量回收。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加速过程中，在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩：tout＝t1*par_rdmod_drv。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：松油门，油门依然有开度时，在不考虑其他因素下，实际输出的目标扭矩tout＝t1'*par_rdmod_drvs。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：减速还包括：松油门，车辆滑行状态，在油门松开后，驾驶员不踩刹车踏板，只是让车辆滑行前进：tsout＝tsc*cs*var_vehspd，其中，能量回收系数：par_rdmod_rcy＝cs*var_vehspd；
tsout：实际能量回收值；tsc：标定的滑行能量回收值；cs：能量回收系数中可标定的参数；通过增加能量回收系数，对道路模型中的滑行减速进行能量加强回收。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：踩制动时，在不考虑其他因素下，实际输出的目标负扭矩为tout＝tb*par_rdmod_brk_rcy。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时t_rdmod_timer<t内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位：rdmod_swc＝(vehspd_flt<c1)&(var_vehspd<c2)||(var_brk>c3)；道路模型才会进行优化控制。其中vehspd_flt为当前车速经巴特沃斯滤波后的值，var_vehspd为车速变化率，var_brk为制动踏板开度变化率，t、c1、c2和c3按实际道路测试后进行标定，其中，c1为车速阈值，c2车速变化率阈值，c3为踏板变化率阈值，t为置位保持时间阈值。8.一种电动汽车驾驶操作功率优化控制系统，其特征在于：包括整车控制器和采集器，整车控制器包括整车需求功率计算模块，采集器采集驾驶模式、档位信号、整车设备耗电、电池管理系统、油门踏板开度、刹车踏板开度及车速信号，道路模型直接参与到功率计算及实际驱动输出；获取道路模型驱动系数par_rdmod_drv、par_rdmod_drvs和道路模型能量回收系数par_rdmod_rcy、par_rdmod_brk_rcy；通过整车需求功率计算模块按权利要求1-7任一项所述的方法进行计算，输出至驱动电机控制器，驱动电机控制器对驱动电机进行控制。9.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种电动汽车驾驶操作功率优化控制方法和系统，该方法包括：以当前车速信号、车速信号变化率和制动踏板开度作为进入道路模型的触发条件输入信号，只有在道路模型触发周期开始计时内，车辆行驶工况一直满足道路模型触发开关置位的条件，才会使得整车控制器进行优化控制。本发明针对电动汽车的实际驾驶操作建立道路模型，可以在实际道路工况中改善经济性和增加行驶里程；在进入道路模型后，通过道路模型驱动系数，减小放电功率上限值，并对扭矩弱化输出，增加行驶里程；通过增加道路模型能量回收系数，对滑行及制动过程中的能量回收进行加强，从而改善经济性。从而改善经济性。从而改善经济性。


技术研发人员：浦定超 刘凯 孟令群 马志刚
受保护的技术使用者：无锡沃尔福汽车技术有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/7/26