电动车辆的驱动控制方法及系统
阅读说明：本技术 电动车辆的驱动控制方法及系统 (Drive control method and system for electric vehicle ) 是由 张帅 翁浩宇 刘秀 李岩 王银磊 于 2018-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及新能源车辆技术领域,提供一种电动车辆的驱动控制方法及系统,其中该电动车辆的驱动控制方法包括：获取电动车辆的油门开度信息；基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率,其中稳速油门功率参照表存储有多组油门开度信息与相对应的电机驱动功率之间的关系,且每一电机驱动功率分别对应于电动车辆的不同的稳定速度；基于目标电机驱动功率驱动电动车辆的电动机,以使得电动车辆按照目标电机驱动功率所对应的目标稳定速度匀速行驶。由此,避免了频繁操作油门踏板所导致的操作负担和劳动作业强度,且通过操作不同油门开度信息能实现电动车辆以不同的速度而稳速行驶,还提高了用户驾驶体验。(The invention relates to the technical field of new energy vehicles, and provides a drive control method and a drive control system of an electric vehicle, wherein the drive control method of the electric vehicle comprises the following steps: acquiring accelerator opening information of the electric vehicle; determining target motor driving power corresponding to the acquired accelerator opening information based on a pre-configured speed-stabilizing accelerator power reference table, wherein the speed-stabilizing accelerator power reference table stores the relationship between a plurality of groups of accelerator opening information and corresponding motor driving power, and each motor driving power corresponds to different stable speeds of the electric vehicle; and driving a motor of the electric vehicle based on the target motor driving power so that the electric vehicle runs at a constant speed according to a target stable speed corresponding to the target motor driving power. Therefore, operation burden and labor operation intensity caused by frequent operation of the accelerator pedal are avoided, the electric vehicle can run at different speeds and at stable speed by operating different accelerator opening information, and the driving experience of a user is improved.)
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域，特别涉及一种电动车辆的驱动控制方法及系统。
背景技术
伴随着石油资源的大量消耗、全球大气环境的日益污染，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术的发展方向，而电动汽车由于具有高效节能、低排放或零排放优势的环保特性，正符合了汽车产业未来节能和减排的发展方向，因此受到世界各国的广泛重视。
不同于传统燃油车，电动机具有更大的转速区间及更优秀的扭矩特性，使得在无需增加变速箱挡位的情况下下便可达到整车的动力需求，且目前电动汽车的驱动一般是依照电机的油门运行曲线驱动汽车运行的。
在本申请的申请人实践本申请的过程中发现：一方面，电动车辆的车速对于油门开度变化工况十分敏感，在需要车辆匀速行驶时，驾驶员需要对油门踏板进行频繁操作以维持稳速前进，增大了驾驶员操作负担和劳动作业强度；另一方面，一些用户可能会期望在不同的应用场景(例如车辆跟车、车辆高速公路行驶等)下以不同的速率匀速行驶，其也成为了目前业界的热门研究方向之一。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电动车辆的驱动控制方法，以至少解决现有技术中频繁操作油门踏板所导致的操作负担和劳动作业强度，和无法为电动车辆提供适于多种应用场景下的多种稳速控制策略的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动车辆的驱动控制方法，所述电动车辆的驱动控制方法包括：获取电动车辆的油门开度信息；基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率，其中所述稳速油门功率参照表存储有多组油门开度信息与相对应的电机驱动功率之间的关系，且每一电机驱动功率分别对应于所述电动车辆的不同的稳定速度；基于所确定的目标电机驱动功率驱动所述电动车辆的电动机，以使得所述电动车辆按照所述目标电机驱动功率所对应的目标稳定速度匀速行驶。
进一步的，所述电动车辆的油门开度包括稳速油门开度区间和大于所述稳速油门开度区间的超速油门开度区间，其中所述基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率包括：判断所获取的油门开度信息是否在所述稳速油门开度区间内；以及当所获取的油门开度信息在所述稳速油门开度区间时，基于所述稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率。
进一步的，当所获取的油门开度信息不在所述稳速油门开度区间内时，该方法还包括：判断所获取的油门开度信息是否在所述超速油门开度区间内；以及若所获取的油门开度信息在所述超速油门开度区间内，则根据电子油门特性曲线确定对应于所述油门开度信息的电机驱动功率，其中所述电子油门特性曲线指示在正常工况下油门开度信息与电机驱动功率之间的正相关关系。
进一步的，所述电动车辆被配置成具备多种工作模式，且在所述稳速油门功率参照表中的同一油门开度信息的不同工作模式分别与所述电动车辆不同的稳定速度和/或电机驱动功率相对应，其中所述基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率包括：获取所述电动车辆的当前工作模式；基于所述当前工作模式和所获取的油门开度信息查询所述稳速油门功率参照表，以确定相对应的所述目标电机驱动功率。
进一步的，在基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率之前，该方法还包括：获取所述电动车辆在标定行驶速度下的整车滑行阻力，其中所述标定行驶速度与标定油门开度信息相对应；确定与所述整车滑行阻力相对应的整车阻力功率；基于所述整车阻力功率和预配置的电机驱动转化效率，确定对应于所述行驶速度的标定电机驱动功率；基于所述标定电机驱动功率和所述标定行驶速度，构建所述稳速油门功率参照表。
相对于现有技术，本发明所述的电动车辆的驱动控制方法具有以下优势：
本发明所述的电动车辆的驱动控制方法中，利用预配置的具有对应车辆不同稳定速度的稳速油门功率参照表，并借助所获取的油门开度信息参照进行比对查询，从而基于对应油门的电机功率控制来实现车辆的稳速行驶；并且，由于不同的电机驱动功率对应于不同的稳定速度，且参照表中记载的是电机驱动功率与油门开度信息之间的关系，使得用户可以通过操作在不同的油门开度信息下实现电动车辆以不同的速度而稳速行驶，满足了用户在不同应用场景下对匀速行驶的个性化的速率需求，提高用户体验。
本发明的另一目的在于提出一种电动车辆的驱动控制系统，以至少解决现有技术中频繁操作油门踏板所导致的操作负担和劳动作业强度，和无法为电动车辆提供适于多种应用场景下的多种稳速控制策略的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动车辆的驱动控制系统，所述电动车辆的驱动控制系统包括：油门开度信息获取单元，用于获取电动车辆的油门开度信息；电机驱动功率确定单元，用于基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率，其中所述稳速油门功率参照表存储有多组油门开度信息与相对应的电机驱动功率之间的关系，且每一电机驱动功率分别对应于所述电动车辆的不同的稳定速度；电机驱动单元，用于基于所确定的目标电机驱动功率驱动所述电动车辆的电动机，以使得所述电动车辆按照所述目标电机驱动功率所对应的目标稳定速度匀速行驶。
进一步的，所述电动车辆的油门开度包括稳速油门开度区间和大于所述稳速油门开度区间的超速油门开度区间，其中所述电机驱动功率确定单元包括：稳速判断模块，用于判断所获取的油门开度信息是否在所述稳速油门开度区间内；以及电机功率确定模块，用于当所获取的油门开度信息在所述稳速油门开度区间内时，基于所述稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率。
进一步的，当所获取的油门开度信息不在所述稳速油门开度区间内时，该电动车辆的驱动控制系统还包括超速功率确定单元，其中所述超速功率确定单元包括：超速判断模块，用于判断所获取的油门开度信息是否在所述超速油门开度区间内；以及油门驱动模块，用于若所获取的油门开度信息在所述超速油门开度区间内，则根据电子油门特性曲线确定对应于所述油门开度信息的电机驱动功率，其中所述电子油门特性曲线指示在正常工况下油门开度信息与电机驱动功率之间的正相关关系。
进一步的，所述电动车辆被配置成具备多种工作模式，且在所述稳速油门功率参照表中的同一油门开度信息的不同工作模式分别与所述电动车辆不同的稳定速度和/或电机驱动功率相对应，其中所述电机驱动功率确定单元包括：模式获取模块，用于获取所述电动车辆的当前工作模式；模式功率确定模块，用于基于所述当前工作模式和所获取的油门开度信息查询所述稳速油门功率参照表，以确定相对应的所述目标电机驱动功率。
进一步的，所述电动车辆的驱动控制系统还包括表格标定单元，其中所述表格标定单元包括：整车阻力获取模块，用于在基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率之前，获取所述电动车辆在标定行驶速度下的整车滑行阻力，其中所述标定行驶速度与标定油门开度信息相对应；整车阻力功率确定模块，用于确定与所述整车滑行阻力相对应的整车阻力功率；标定功率确定模块，用于基于所述整车阻力功率和预配置的电机驱动转化效率，确定对应于所述行驶速度的标定电机驱动功率；参照表构建模块，用于基于所述标定电机驱动功率和所述标定行驶速度，构建所述稳速油门功率参照表。
所述电动车辆的驱动控制系统与上述电动车辆的驱动控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的
具体实施方式
部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施方式所述的电动车辆的驱动控制方法的流程图；
图2为本发明实施方式所述的电动车辆的驱动控制方法中用于建立稳速油门功率参照表的流程图；
图3为本发明实施方式所述的电动车辆的驱动控制方法中用于基于油门开度信息确定驾驶员行驶意图的流程图；
图4为本发明实施方式所述的电动车辆的驱动控制系统的结构框图。
附图标记说明：
401 油门开度信息获取单元 402 电机驱动功率确定单元
40 电动车辆的驱动控制系统 403 电机驱动单元
404 超速功率确定单元 405 表格标定单元
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
如图1所示，本发明一实施例的电动车辆的驱动控制方法，包括：
S11、获取电动车辆的油门开度信息。
关于本发明实施例方法的执行主体，其可以是由车辆自身所设置的处理区或控制器来实施的，例如整车控制器(VCU,Vehicle Control Unit)或电子控制单元(ECU,Electronic Control Unit)等；另外，其还可以是通过额外附加至车辆的新的处理器或控制器来执行的，且以上实施方式都属于本发明的保护范围内。
可以理解的是，本发明实施例中的电动车辆可以包括各种类型的电动车辆，例如纯电动车辆或混合动力车辆，并实施这些车辆在电动驱动模式下的驱动控制方法，且以上实施方式均属于本发明的保护范围内。
关于油门开度信息的获取方式，其可以是通过油门开度传感器采集而得到的，并进而通过车辆CAN网络将该所采集的网络开度信息传递至处理器或控制器；作为可替换或可附加的实施方式，处理器或控制器还可以是通过其他方式(例如无线通信方式)来获得该油门开度信息，以上实施方式都属于本发明的保护范围内。
S12、基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率。
其中，稳速油门功率参照表存储有多组油门开度信息与相对应的电机驱动功率之间的关系，且每一电机驱动功率分别对应于电动车辆的不同的稳定速度。
需说明的是，该稳速油门功率参照表的关系形式在此应不加以限定，例如该关系可以是直线或曲线关系、或者该关系还可以是映射关系(例如，油门开度信息-电机驱动功率)，且都属于本发明的保护范围内；以及，在利用参照表中的各个电机驱动功率驱动电动机时，电动车辆的驱动力与整车阻力相匹配，电动车辆能够按照参照表中与电机驱动功率相对应的稳定速度稳定行驶或匀速行驶。
关于预配置的稳速油门功率参照表的确定方式，其可以是通过各种方式来实现的，例如可以是通过预先多次测试所得到的，或者通过标定测试来实现的等等。作为示例，可以是通过如图2所示的流程来建立稳速油门功率参照表：S21、获取电动车辆在标定行驶速度下的整车滑行阻力，其中标定行驶速度与标定油门开度信息相对应；示例性地，可以是预先确定油门开度信息与标定行驶速度之间的关系，然后将车辆进行前期仿真测试以及试验车滑行测试校验，以得到车辆滚动阻力及空气阻力，进而得出整车滑行阻力。S22、确定与整车滑行阻力相对应的整车阻力功率；示例性地，可以是依据功率计算公式P＝F×v来确定相应的整车阻力功率。S23、基于整车阻力功率和预配置的电机驱动转化效率，确定对应于行驶速度的标定电机驱动功率；需说明的是，在电机驱动电动车辆运行的过程中，并不是所有的电机驱动功率都转换为了整车驱动功率，也就是在电机驱动功率和整车驱动功率之间会存在上述的电机驱动转化效率，其可以是由用户或车辆生产厂商根据情况所预配置的任意的适合值，在此对其应不加限制。S24、基于标定电机驱动功率和标定行驶速度，构建稳速油门功率参照表；示例性地，通过选定多个不同的标定行驶速度，并相应地多次确定对应的多个标定电机驱动功率，进而基于该多个标定电机驱动功率构建映射关系式或曲线关系式的参照表。
S13、基于所确定的目标电机驱动功率驱动电动车辆的电动机，以使得电动车辆按照目标电机驱动功率所对应的目标稳定速度匀速行驶。
在本发明实施例中，利用预先标定的具有对应车辆不同稳定速度的稳速油门功率参照表，并借助所获取的油门开度信息与之进行比对，从而基于对应油门的电机功率控制来实现车辆的稳速行驶；并且，由于不同的电机驱动功率对应于不同的稳定速度，且参照表中记载的是电机驱动功率与油门开度信息之间的关系，使得用户可以通过操作在不同的油门开度信息下实现电动车辆以不同的速度而稳速行驶，满足了用户在不同应用场景下对匀速行驶的个性化的速率需求，提高用户体验。
在一些优选实施方式中，电动车辆的油门开度包括稳速油门开度区间(或浅油门区间)和大于稳速油门开度区间的超速油门开度区间(或深油门区间)；因此，在S12中确定目标电机驱动功率时，其需要判断油门信息所属的区间，以确定用户是否存在稳速行驶意图。需说明的是，油门的整个开度可以是直接由深油门区间和浅油门区间所组成的，其也还可以是包括附其他附加的油门区间；另外，浅油门区间可以是与深油门区间连续的或间隔的，且以上实施方式都属于本发明的保护范围内。如图3所示，基于油门开度信息确定驾驶员行驶意图的流程包括：
S31、判断所获取的油门开度信息是否在稳速油门开度区间内。
S32、当所获取的油门开度信息在稳速油门开度区间内时，基于稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率。
S33、当所获取的油门开度信息不在所述稳速油门开度区间内时，判断所获取的油门开度信息是否在超速油门开度区间内。
S34、若所获取的油门开度信息在超速油门开度区间内，则根据电子油门特性曲线确定对应于所述油门开度信息的电机驱动功率。
其中，电子油门特性曲线指示在正常工况下油门开度信息与电机驱动功率之间的正相关关系，例如正常工况下电子油门的深度信息与电机驱动转速成正比，也就是油门深度越深，相对应的电机驱动转速和车辆加速度就越大，以实现加速或超车。
以浅油门区间为0％～40％且深油门区间为40％～100％为示例进行说明，当经采集的油门开度信息为20％时，其落入浅油门区间，证明驾驶员存在稳速驾驶意图，并执行如S32的通过查表中的曲线关系来确定对应稳定速度的目标电机驱动功率；当经采集的油门开度信息为60％，其落入深油门区间，证明驾驶员不存在稳速驾驶意图，则按照正常的响应于油门开度信息而确定相应的目标电机驱动功率，例如油门越深加速越快从而实现超速的效果。
在本发明实施例中，为一个油门中赋予了多个区间，并且不同的区间分别适用不同的电机驱动策略，以实现在油门浅区间进行稳速驱动控制，而在油门深区间进行超速驱动控制，极大满足了个性化的用户驾驶需求。
在一些更优选的实施方式中，电动车辆被配置成具备多种工作模式(如表1中所示的ECO(节能模式)、Normal(正常模式)和Sport(运动模式))，且在稳速油门功率参照表中的同一油门开度信息的不同工作模式分别与电动车辆不同的稳定速度和/或电机驱动功率相对应。
表1不同模式、不同油门深度下稳定车速样例
通常普通车辆常用油门区间为5％～40％，常用车速低于120km/h(中国高速公路允许最高车速)。以此为例，在设计稳车速油门区间时，如表1所示，可以选择40％以内，如最高车速大于120km/h的EV车型，120km/h车速的油门深度依据产品定位及油门踏板舒适度，Normal模式要考虑到高速行驶的踏板舒适性，ECO模式下要满足除高速(公路)行驶外的大部分，可以选择更大的稳车速区间，车辆更易匀速行驶，从而达到经济的目的；Sport模式下可以选择更小的稳车速区间，车辆行驶车速更高，油门踏板更激进。
相应地，在确定对应电动车辆的目标电机驱动功率时，其还可以是通过结合当前工作模式来实现；作为示例，可以是首先，获取电动车辆的当前工作模式，例如获取用户操作所选择的当前工作模式；然后，基于当前工作模式和所获取的油门开度信息查询稳速油门功率参照表，以确定相对应的目标电机驱动功率，例如ECU模式的20％的油门深度对应的速率为45km/h，而Sport模式的20％的油门深度对应的速率为80km/h，其所分别对应的整车阻力是不一样的，也使得为了实现匀速行驶所对应的电机驱动功率也是不同的(如表2所示)。
表2不同深度下的最大功率需求
如表2所示，在ECO模式、Normal模式和Sport模式的对应稳速的浅油门区间分别为10％～50％、10％～40％和10％～30％，并在超过该浅油门区间之后的超速油门区间逐步释放功率以响应油门开度而加速。
在超车区间设计的过程中主要涉及如下参数的设计：
最大扭矩设计——由车辆各模式下最大坡起能力要求进行计算，结合车辆舒适性、配合扭矩加载速率进行微调；(扭矩加载速率：单位时间内的扭矩变化量)
最大功率设计——取车辆以下参数各模式下最大值：
1)0-50、0-100加速时间——最大功率；
2)4％、8％、12％最高爬坡车速——最大功率；
以上确定车辆各模式下的最大扭矩及最大功率，并随着油门踏板深度的增加逐步释放，Sport模式视情况可提前达到最大特性(如80％油门深度满功率)，具体油门曲线需实际标定修正。
可以理解的是，对于油门踏板的布置方式可以是多样化的，例如结合油门踏板的布置、行程及踏板力等综合考虑。例如，运动型跑车通常采用地板式油门踏板，踏板行程短、踏板力大，此类车型的油门设计通常偏激进，这样不用踩太深、不用太用力就可以得到需求的动力效果，配以较大踏板力，油门踏板比较好控制，踏板感好；普通家用车更多采用悬挂式油门踏板，油门行程长且踏板力较小，但因此类踏板仅有前脚掌能够发力，脚跟是落在地板上，故容易出现腿部及脚部疲劳的问题，故在选择稳车速油门区间时，要落在不易产生疲劳感的范围内。
因此，在本发明实施例中，浅油门设计要考虑到稳车速需求，即长时间匀速行车时，减少驾驶员脚部劳动强度，也就是无需频繁调节油门以稳车速、无需踩太深等；而深油门主要用于释放整车动力，以实现超车加速。
如图4所示，本发明一实施例的电动车辆的驱动控制系统40，包括：油门开度信息获取单元401，用于获取电动车辆的油门开度信息；电机驱动功率确定单元402，用于基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率，其中所述稳速油门功率参照表存储有多组油门开度信息与相对应的电机驱动功率之间的关系，且每一电机驱动功率分别对应于所述电动车辆的不同的稳定速度；电机驱动单元403，用于基于所确定的目标电机驱动功率驱动所述电动车辆的电动机，以使得所述电动车辆按照所述目标电机驱动功率所对应的目标稳定速度匀速行驶。
在一些实施方式中，所述电动车辆的油门开度包括稳速油门开度区间和大于所述稳速油门开度区间的超速油门开度区间，其中所述电机驱动功率确定单元402包括：稳速判断模块，用于判断所获取的油门开度信息是否在所述稳速油门开度区间内；以及电机功率确定模块，用于当所获取的油门开度信息在所述稳速油门开度区间时，基于所述稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率。
在一些实施方式中，当所获取的油门开度信息不在所述稳速油门开度区间内时，该系统40还包括超速功率确定单元404，其中所述超速功率确定单元404包括：超速判断模块，用于判断所获取的油门开度信息是否在所述超速油门开度区间内；以及油门驱动模块，用于若所获取的油门开度信息在所述超速油门开度区间内，则根据电子油门特性曲线确定对应于所述油门开度信息的电机驱动功率，其中所述电子油门特性曲线指示在正常工况下油门开度信息与电机驱动功率之间的正相关关系。
在一些实施方式中，所述电动车辆被配置成具备多种工作模式，且在所述稳速油门功率参照表中的同一油门开度信息的不同工作模式分别与所述电动车辆不同的稳定速度和/或电机驱动功率相对应，其中所述电机驱动功率确定单元402包括：模式获取模块，用于获取所述电动车辆的当前工作模式；模式功率确定模块，用于基于所述当前工作模式和所获取的油门开度信息查询所述稳速油门功率参照表，以确定相对应的所述目标电机驱动功率。
在一些实施方式中，所述电动车辆的驱动控制系统40还包括表格标定单元405，其中所述表格标定单元405包括：整车阻力获取模块，用于在基于预配置的稳速油门功率参照表确定与所获取的油门开度信息相对应的目标电机驱动功率之前，获取所述电动车辆在标定行驶速度下的整车滑行阻力，其中所述标定行驶速度与标定油门开度信息相对应；整车阻力功率确定模块，用于确定与所述整车滑行阻力相对应的整车阻力功率；标定功率确定模块，用于基于所述整车阻力功率和预配置的电机驱动转化效率，确定对应于所述行驶速度的标定电机驱动功率；参照表构建模块，用于基于所述标定电机驱动功率和所述标定行驶速度，构建所述稳速油门功率参照表。
关于本发明实施例的电动车辆的驱动控制系统的更多的细节可以参照上文关于电动车辆的驱动控制方法实施例的相关描述，并可以取得与上述的电动车辆的驱动控制方法的相同或相应的技术效果，故在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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。