本发明涉及新能源汽车领域,具体地说,本发明涉及一种增程式电动汽车经济模式控制方法。
背景技术:
1、增程式电动商用车的三个重要性能指标为动力性、经济性和nvh,商用车作为为客户创造经济效益的工具,经济性是客户最为关注的性能,增程式架构相比传统燃油技术路线,其具备纯电模式,中低速纯电行驶,可以避开发动机的低效区间,发动机与整车驱动解耦,启动工作后可以始终工作在高效区,因此其能耗表现相比燃油车提升较多。
2、在竞争日益白热化,越来越“卷”的市场竞争格局之下,如何进行整车控制策略的优化设计,以带来更优的整车经济性表现,将直接决定能否为客户创造更高的收益,进而决定产品的市场核心竞争力,不同的整车控制策略其整车能耗表现有一定差异,结合客户实际用车需求、用车工况以及产品技术特点来合理设计整车控制策略变得格外重要。
3、增程式电动汽车整车纯电驱动,发动机不直接参与驱动,普通的驾驶模式设计会包含经济性模式(以下简称“eco”)和标准模式(以下简称“normal”),两种模式一般仅通过对pedalmap进行区分,动力性表现有一定差别,但整体经济性表现差别却并不明显,而增程式电动汽车具备增程器(以下简称“apu”),apu在整车有大的驱动功率需求或电池电量不足时会启动运行为整车供电,如果未对增程器启动后的运行状态进行基于驾驶模式的区分设定,整车eco下模式的运行经济性表现也无法达到最佳。
技术实现思路
1、本发明提供一种增程式电动汽车经济模式控制方法,基于增程式电动汽车的构型特点,充分考虑客户用车的实际需求,在满足整车在各种工况下的动力性需求的前提下,对eco和normal模式的不同性能表现进行差异化设计,使eco模式的经济性表现达到整车可以实现的最优。
2、为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种增程式电动汽车经济模式控制方法,具体包括以下步骤:
3、步骤s1,设置eco和normal不同的pedalmap;
4、步骤s2,设置eco和normal不同的外特性限制;
5、步骤s3,设置eco和normal不同的最高车速限制;
6、步骤s4,设置eco和normal模式低电池soc下的不同的电池放电能力限制;
7、步骤s5,设置eco和normal不同的apu发电功率限制,对eco模式增加根据车速查表的逐级apu发电功率限制,对apu的启停进一步优化。
8、优选的,所述步骤1中对于同一挡位(指d挡)、同一车速下、同一加速踏板开度下,eco模式下的d挡扭矩需求值小于normal模式下的d挡扭矩需求值,最大扭矩应不超过驱动桥的机械承受能力范围,eco模式的pedalmap设定如下:
9、步骤s1.1,加速踏板0位置对应map值应该为0,即不踩下加速踏板时,驾驶员需求扭矩为0,需要说明的是,设置2%的加速踏板防抖余量用于防止踏板抖动影响扭矩控制;
10、步骤s1.2,加速踏板100%位置对应map值为最大值,在实际的性能标定中,一般设置90%左右踏板开度即可达到map最大值;
11、步骤s1.3,扭矩map应该平滑以满足驾驶性需求,扭矩的变化需要设置线性的变化梯度以及非线性的变化梯度,所谓线性的变化梯度是在常规的扭矩滤波时,设置固定的扭矩变化梯度以实现扭矩的柔和变化;
12、步骤s1.4,扭矩需求应该跟随踏板线性变化,是指在同一车速下,不同踏板开度的扭矩变化趋势尽量线性;
13、步骤s1.5,扭矩map在不同车速下的扭矩变化趋势应随驱动电机的外特性同步变化,即车速不同时,随着电机转速高于拐点转速后,由于弱磁扩速导致扭矩下降,因此踏板map在随车速升高后的扭矩变化趋势应与电机的扭矩变化趋势保持一致,以使扭矩需求得到满足;
14、步骤s1.6,为了保证扭矩需求得到充分满足,在90%以上的踏板开度的扭矩值应略高于设定的eco模式下的允许请求的扭矩边界值;
15、步骤s1.7,eco模式的踏板map的扭矩变化曲线相比normal应该更加平缓,即扭矩随踏板开度变化的速度更小,同样车速、同等加速踏板开度下更小的扭矩意味着更小的驱动电流。
16、优选的,所述步骤s2,设置eco和normal不同的外特性限制,具体内容为:
17、所述外特性是指电机驱动能力的边界能力,这里指电机转速、转矩曲线,即转矩随着转速变化的曲线,为了达到更优的能耗表现,对于eco模式下的电机外特性,在整车控制单元(vcu)中进行区分设定,即当整车的驾驶模式为eco时,vcu软件中单独设定了一条电机外特性曲线,用于限制在电机不同转速下的驾驶员请求扭矩最大值,以此来锁定eco模式下的最大驱动功率需求不超过设计预期,更大的驱动功率意味着更高的能耗,通过对eco模式单独设定不同转速下更低的扭矩边界值。
18、优选的,所述步骤s3,设置eco和normal不同的最高车速限制,具体内容为:
19、ormal模式下的最高车速在不同驱动模式下不进行区分设定,所述驱动模式指纯电驱动模式(即只有电池放电),增程模式(即apu运行发电)等,normal模式在不同驱动模式下的最高车速限值相同,eco模式下的最高车速在不同驱动模式下进行区分设定,ev模式下整车只有电池放电,整车可提供的放电功率相对更低,采用更低的最高车速限值可以降低整车在纯电驱动模式下的能耗,所述通过设置更低的最高车速来降低整车能耗,是因为风阻和车速的二次方成正比,在整车中高车速下运行时,风阻是影响整车驱动行驶的最大影响因子,因此对于eco模式设置相对低一些的最高车速限值,将有助于改善eco模式下的整车经济性表现。
20、优选的,所述步骤s4,设置eco和normal模式低电池soc下的不同的电池放电能力限制,具体内容为:
21、设置电池允许放电的soc下限为15%,soc从18%开始进行逐级加强限制,对于增程模式,整车放电以apu为主,当apu处于运行状态,且soc较低时,更为高效经济的控制方式为让apu尽可能的多发电,这样整体经济性会更好,因此为eco下的增程模式设置相对高一些的电池允许放电soc区间,设置电池允许放电的soc下限为18%,soc从23%开始进行逐级加强限制。
22、优选的,所述步骤s5,设置eco和normal不同的apu发电功率限制,对eco模式增加根据车速查表的逐级apu发电功率限制,具体内容为:
23、所述对apu的启停进一步优化,是指对apu的启停时机针对eco模式下进行进一步优化,以提升apu运行发电时的整车经济性表现,整车处于eco模式下,且驱动模式为增程时,且电池电量较高时,尽量用电减少apu启动,否则正常启动apu。另外当整车处于纯电驱动模式下,无需apu运行发电时,即apu未收到vcu的需求发电功率时,apu会控制关掉igbt,以降低功耗,当apu收到vcu的发电功率需求时,apu会控制自动开管响应vcu的发电需求。
24、优选的,所述步骤s5,对apu的启停进一步优化,具体内容为:
25、所述请求功率梯度进一步优化是指对请求apu发电功率的上升变化速率进一步放缓,以使apu尽可能的以更为柔和的方式进行发电功率调整,汽油发动机在突然增大负载时对喷油等的控制为开环控制,以更快速响应整车需求。
26、采用以上技术方案的有益效果是:
27、1、本发明加速踏板100%位置对应map值为最大值,在实际的性能标定中,一般设置90%左右踏板开度即可达到map最大值,目的是为了保证在加速踏板接近全部踩下时,就可以请求设定的允许最大扭矩请求值,在全力加速或重载爬坡时也可防止需要踩下的踏板深度比较大影响驾驶操作、或给驾驶者带来脚部疲劳。
28、2、本发明设置固定的扭矩变化梯度以实现扭矩的柔和变化,避免扭矩变化忽大忽小给整车带来窜动或冲击感,影响驾驶感受,所述非线性的变化梯度则是指在扭矩换向时,扭矩变化采用不同的滤波算法,其变化呈现逐步变快或变慢特性,带来的驾驶感受是动力响应迅速、整车无冲击。
1.一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤1中对于同一挡位(指d挡)、同一车速下、同一加速踏板开度下,eco模式下的d挡扭矩需求值小于normal模式下的d挡扭矩需求值,最大扭矩应不超过驱动桥的机械承受能力范围,eco模式的pedalmap设定如下:
3.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤s2,设置eco和normal不同的外特性限制,具体内容为:
4.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤s3,设置eco和normal不同的最高车速限制,具体内容为:
5.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤s4,设置eco和normal模式低电池soc下的不同的电池放电能力限制,具体内容为:
6.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤s5,设置eco和normal不同的apu发电功率限制,对eco模式增加根据车速查表的逐级apu发电功率限制,具体内容为:
7.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车经济模式控制方法,其特征在于:所述步骤s5,对apu的启停进一步优化,具体内容为:
