一种电动汽车分级驱动系统及其控制方法与流程

1.本发明公开了一种电动汽车分级驱动系统及其控制方法，属于电动汽车分级驱动技术领域。


背景技术：

2.随着国家颁布一系列政策加快推动电动汽车科技发展，各大主机厂及新造车企业加大力度研发电动汽车，从当前销量数据上看，电动汽车销量占比不断扩大。电机扭矩响应块，转速区间大，动力输出迅速，目前在售纯电动汽车多数还是以单电机单级减速器为主，减少了传统车比较复杂的传动机构。但在一定的驾驶模式下，单电机单级减速器也会使车辆驱动比较简单，没有传统车换档体验，一定程度及维度上减少了车辆的驾驶乐趣。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有单电机单级减速器也会使车辆驱动比较简单，没有传统车换档体验，一定程度及维度上减少了车辆的驾驶乐趣的问题，提出一种电动汽车分级驱动系统及其控制方法。
4.本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
5.一种电动汽车分级驱动系统，包括分级计算模块，所述分级计算模块分别与协调模块、踏板处理模块、输入信息处理模块和输出信息处理模块电性连接，所述协调模块和踏板处理模块与输入信息处理模块电性连接。
6.一种电动汽车分级驱动系统的控制方法，包括：
7.所述输入信息处理模块获取开启驱动分级模式、驱动分级级数和转换强度并发送给协调模块；
8.所述协调模块接收输入信息处理模块锁定的级数及转换强度信息，识别当前驾驶模式，根据所述当前驾驶模式调用对应的踏板曲线数据；
9.踏板处理模块通过检测踩油门踏板前踏板开度阈值和踩油门踏板之后踏板开度阈值得到踩油门踏板前踏板开度阈值与踩油门踏板之后踏板开度阈值差值，检测油门踏板变化时间和踏板开度变化后踏板开度阈值保持时间。通过检测松油门踏板之前加速踏板开度阈值和松油门踏板之后加速踏板开度阈值得到松油门踏板之前加速踏板开度阈值与松油门踏板之后加速踏板开度阈值差值，检测油门踏板变化时间和踏板开度变化之后加速踏板开度阈值保持时间；
10.分级计算模块依据车速信息、强度信息、踩油门踏板前踏板开度阈值与踩油门踏板之后踏板开度阈值差值、松油门踏板之前加速踏板开度阈值与松油门踏板之后加速踏板开度阈值差值、检测踩油门踏板前踏板开度阈值、踩油门踏板之后踏板开度阈值、松油门踏板之前加速踏板开度阈值、松油门踏板之后加速踏板开度阈值计算明确过渡工况；
11.输出信息处理模块按照分级计算模块输出过渡工况发送到can总线，与mcu进行交互同时处理踏板信息发送到can总线。
12.本发明相对于现有而言具有的有益效果：
13.本发明提供了一种电动汽车分级驱动系统及其控制方法，通过驾驶员选定的分级信息及转换强度信息，结合驾驶员油门踏板开度信息，通过分级驱动系统分析计算，能够在驱动过程中实现分级驱动体验，丰富电动车驾驶模式。
附图说明
14.图1是本发明一种电动汽车分级驱动系统的信息交互框图。
具体实施方式
15.以下根据附图1对本发明做进一步说明：
16.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
18.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。
19.如图1所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种电动汽车分级驱动系统，包括分级计算模块，所述分级计算模块分别与协调模块、踏板处理模块、输入信息处理模块和输出信息处理模块电性连接，所述协调模块和踏板处理模块与输入信息处理模块电性连接。
20.本发明第二实施例在第一实施例的基础上提供了一种电动汽车分级驱动系统的控制方法，包括：
21.输入信息处理模块，包括驾驶员通过仪表虚拟按键选择开启驱动分级模式，开启之后默认为上一次退出时的设置状态，进一步驾驶员可以通过子按键选择驱动分级级数，可以区分1、2、3级，同时驾驶员可以通过子按键选择转换强度，可以选择轻、中、重三个档。
22.协调模块，包括接收输入信息处理模块锁定的级数及转换强度信息，识别当前驾驶模式，如当前驾驶模式是normal模式，直接调用normal模式对应的踏板曲线数据；如当前驾驶模式不是normal模式，则将当前的踏板曲线数据切换为normal模式下的踏板曲线数据。此模块只做内部逻辑处理，不在仪表上显示normal模式信息。
23.踏板处理模块，通过检测踩油门踏板前踏板开度阈值th
if
和踩油门踏板之后踏板开度阈值th
ia
得到thi△
＝th
ia-th
if
，检测油门踏板变化时间ti△
和踏板开度变化后踏板开度阈值保持时间t
ih
。通过检测松油门踏板之前加速踏板开度阈值th
of
和松油门踏板之后加速踏板开度阈值th
oa
得到tho△
＝th
of-th
oa
，检测油门踏板变化时间to△
和踏板开度变化之后加
速踏板开度阈值保持时间t
oh
，ti△
、t
ih
、to△
、t
oh
满足设定条件后，输出thi△
、tho△
、th
if
、th
ia
、th
of
、th
oa
。
24.综合计算模块，依据车速信息、强度信息、thi△
、tho△
、th
if
、th
ia
、th
of
、th
oa
等信息综合计算明确过渡工况。其中过度工况通过油门踏板和扭矩协调控制，实现整车分级驱动的表现。同时此模块还包括退出分级驱动时的扭矩协调处理。
25.当前车速在0-20kph及70kph以上区间，不允许加速分级驱动；
26.当前车速在20-70kph区间，进行加速分级驱动：
27.当选择级数是2，
28.thi△
≤40％，不进行加速分级驱动；
29.thi△
＞40％，进行一次加速分级驱动。
30.扭矩从th
if
对应的扭矩值提升至(th
if
thi△
/2)位置对应的扭矩值，并且保持扭矩输出，车辆加速前车速为vb，当车辆加速到v
b1
＝vb kv*thi△
设置为扭矩变化点，kv需要实车进行标定。变化规律为先快速减少扭矩，减少至(th
if
thi△
/2)对应的扭矩值的kd倍。减少后维持扭矩t
keep
时间，t
keep
之后扭矩通过一定得斜率g
up
拉升至th
ia
对应的扭矩值的ku倍，拉升之后的扭矩值不能大于全油门踏板时候的扭矩值。拉升之后通过滤波控制下降至th
ia
的扭矩值。其中kd、t
keep
、ku可以标定。g
up
可以进行标定，需要根据选定的转换强度进行区分出轻、中、重。
31.当选择级数是3的时候
32.thi△
≤30％，不进行加速分级驱动；
33.30％＜thi△
≤60％，进行一次加速分级驱动；
34.扭矩从th
if
对应的扭矩值提升至(th
if
thi△
/2)位置对应的扭矩值，并且保持扭矩输出，车辆加速前车速为vb，当车辆加速到v
b1
＝vb kv*thi△
设置为扭矩变化点。变化规律为先快速减少扭矩，减少至(th
if
thi△
/2)对应的扭矩值的kd倍。减少后维持扭矩t
keep
时间，t
keep
之后扭矩通过一定得斜率g
up
拉升至th
ia
对应的扭矩值的ku倍，拉升之后的扭矩值不能大于全油门踏板时候的扭矩值。拉升之后通过滤波控制下降至th
ia
的扭矩值。其中kv、kd、t
keep
、ku可以标定。g
up
可以进行标定，需要根据选定的转换强度进行区分出轻、中、重。
35.thi△
＞60％，进行两次加速分级驱动；
36.扭矩从th
if
对应的扭矩值提升至(th
if
thi△
/3)位置对应的扭矩值，并且保持扭矩输出，车辆加速前车速为vb，当车辆加速到v
b1
＝vb kv*thi△
设置为扭矩变化点。变化规律为先快速减少扭矩，减少至(th
if
thi△
/3)位置对应的扭矩值的kd倍。减少后维持扭矩t
keep
时间，t
keep
之后扭矩通过一定的斜率g
up
拉升至[th
if
(2*thi△
/3)]位置对应的扭矩值的ku倍，拉升之后保持扭矩输出，当车辆加速到v
b2
＝v
b1
k
v1
*thi△
设置为扭矩变化点，变化规律为先快速减少扭矩，减少至[th
if
(2*thi△
/3)]位置对应的扭矩值的k
d1
倍。减少后维持扭矩t
keep
时间，t
keep
之后扭矩通过一定得斜率g
up
拉升至th
ia
扭矩值的ku倍，拉升之后的扭矩值不能大于全油门踏板时候的扭矩值，拉升之后通过滤波控制下降至th
ia
的扭矩值。其中kv、k
v1
、kd、t
keep
、ku可以标定。g
up
可以进行标定，需要根据选定的转换强度进行区分出轻、中、重。
[0037]
车速大于30kph以上，制动开关未置位，th
oa
＝0％且tho△
＞40％满足，进行一次减速分级驱动；
[0038]
记录当前车速vb，扭矩从当前扭矩值降至滑行扭矩值并跟随扭矩输出，当车速减
速至vb的一半时设置为扭矩变化点。vb/2车速对应的滑行扭矩记录为tc，扭矩变化规律为t
cp
＝(1-kc)*tc。达到t
cp
之后维持扭矩t
keep
时间，时间到满足t
keep
之后扭矩通过一定得斜率降至滑行扭矩。其中kc、t
keep
可以标定。
[0039]
输出信息处理模块，驾驶员选定开启加速分级模式，向仪表反馈grade替代驾驶模式显示。按照综合计算模块输出扭矩信息发送到can总线，与mcu进行交互。同时处理踏板信息发送到can总线。
[0040]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。