车辆的控制方法、系统及车辆转让专利
申请号 : CN201611094894.0
文献号 : CN107472078B
文献日 : 2020-01-10
发明人 : 孙一超
申请人 : 北汽福田汽车股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种车辆的控制方法,其特征在于,所述车辆包括动力系统,所述动力系统包括无级变速器,所述无级变速器与电机相连,所述方法包括以下步骤:获取车辆的需求功率;
根据所述需求功率,查询预设电机效率映射图得到对应于所述需求功率的电机的最优转速和最优转矩,包括:获取所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系,其中,所述预设电机效率映射图包括不同需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系;根据所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系生成对应于所述需求功率的函数曲线;获取所述函数曲线上效率最高的点;将所述效率最高的点对应的转速和转矩作为所述需求功率对应的电机的最优转速和最优转矩;
根据所述最优转速和电机的实际转速得到最优变速比;以及
根据所述最优变速比控制所述无级变速器运行,并根据所述最优转矩控制所述电机运行。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系如下:其中,A为所述需求功率,T为电机的实际转矩,V为电机的实际转速,η为所述无级变速器的整体效率。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,所述最优变速比通过如下公式计算:其中,C为所述最优变速比,Vm为所述最优转速,V为所述电机的实际转速。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制方法,其特征在于,所述获取所述函数曲线上效率最高的点,进一步包括:预先标定所述函数曲线上所有点对应的效率,并从所述所有点对应的效率中查找效率最高的点。
5.一种车辆的控制系统,其特征在于,所述车辆包括动力系统,所述动力系统包括无级变速器,所述无级变速器与电机相连,所述控制系统包括:获取模块,所述获取模块用于获取车辆的需求功率;
查询模块,所述查询模块用于根据所述需求功率,查询预设电机效率映射图得到对应于所述需求功率的电机的最优转速和最优转矩,包括:获取所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系,其中,所述预设电机效率映射图包括不同需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系;根据所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系生成对应于所述需求功率的函数曲线;获取所述函数曲线上效率最高的点;将所述效率最高的点对应的转速和转矩作为所述需求功率对应的电机的最优转速和最优转矩;
计算模块,所述计算模块用于根据所述最优转速和电机的实际转速得到最优变速比;
以及
控制模块,所述控制模块用于根据所述最优变速比控制所述无级变速器运行,并根据所述最优转矩控制所述电机运行。
6.根据权利要求5所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系如下:其中,A为所述需求功率,T为电机的实际转矩,V为电机的实际转速,η为所述无级变速器的整体效率。
7.根据权利要求5所述的车辆的控制系统,其特征在于,所述最优变速比通过如下公式计算:其中,C为所述最优变速比,Vm为所述最优转速,V为所述电机的实际转速。
8.一种车辆,其特征在于,包括:
动力系统,所述动力系统包括无级变速器,所述无级变速器与电机相连;以及控制系统,所述控制系统为如权利要求5-7任一项所述的车辆的控制系统。
说明书 :
车辆的控制方法、系统及车辆
技术领域
背景技术
传动装置的匹配和使用),将使电机维持在高效率区间工作,进而实现动力整体的高效运
行。
间。比如,乘用车电机经常工作在低转矩高转速的区域,而这一区域正是电机效率相对较低
的区域,例如图1所示。
辆。然而,AMT变速箱或AT(automatic transmission,自动变速器)变速箱采用齿轮组进行
变速传动,相对笨重,且档位数量有限,换挡的冲击较大,对乘客感受、电机运行影响较大。
另外,因同步转速的需求,需要高精度的转速换挡控制,造成换挡时间长,换挡时离合切开
会发生动力缺失,在换挡结束后的接合状态又不可避免转速差的存在,电机会出现负转矩
运行,产生二次冲击。这些问题使驱动机构整体的效率和体验大大降低,而其他一些相关方
案的技术难度相对较高,可行性不大。
发明内容
体验。
连,所述方法包括以下步骤:获取车辆的需求功率;根据所述需求功率,查询预设电机效率
映射图得到对应于所述需求功率的电机的最优转速和最优转矩;根据所述最优转速和电机
的实际转速得到最优变速比;以及根据所述最优变速比控制所述无级变速器运行,并根据
所述最优转矩控制所述电机运行。
转矩,根据最优转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电机和无
级变速器的运转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效运行,提
升了车辆的动力性能,进而提升了用户体验。
转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关系,其中,所述预设电机效率
映射图包括不同需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效
率的对应关系;根据所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器
的整体效率的对应关系生成对应于所述需求功率的函数曲线;获取所述函数曲线上效率最
高的点;将所述效率最高的点对应的转速和转矩作为所述需求功率对应的电机的最优转速
和最优转矩。
系统包括:获取模块,所述获取模块用于获取车辆的需求功率;查询模块,所述查询模块用
于根据所述需求功率,查询预设电机效率映射图得到对应于所述需求功率的电机的最优转
速和最优转矩;计算模块,所述计算模块用于根据所述最优转速和电机的实际转速得到最
优变速比;以及控制模块,所述控制模块用于根据所述最优变速比控制所述无级变速器运
行,并根据所述最优转矩控制所述电机运行。
转矩,根据最优转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电机和无
级变速器的运转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效运行,提
升了车辆的动力性能,进而提升了用户体验。
不同需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率的对应关
系;根据所述需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及所述无级变速器的整体效率
的对应关系生成对应于所述需求功率的函数曲线;获取所述函数曲线上效率最高的点;将
所述效率最高的点对应的转速和转矩作为所述需求功率对应的电机的最优转速和最优转
矩。
为本发明上述第二方面实施例所述的车辆的控制系统。
转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电机和无级变速器的运
转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效运行,提升了车辆的动
力性能,进而提升了用户体验。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
发明中的具体含义。
驱动桥相连。也就是说,在动力系统工作时,动力由电机发出,经过无级变速器根据相应变
速比进行变速后传导到驱动桥上。基于此,如图2所示,该方法包括以下步骤:
际转矩及无级变速器的整体效率的对应关系,其中,预设电机效率映射图包括不同需求功
率与电机的实际转速、电机的实际转矩及无级变速器的整体效率的对应关系;根据需求功
率与电机的实际转速、电机的实际转矩及无级变速器的整体效率的对应关系生成对应于需
求功率的函数曲线;获取函数曲线上效率最高的点;将效率最高的点对应的转速和转矩作
为需求功率对应的电机的最优转速和最优转矩。
预先标定所有函数曲线上所有点对应的效率,然后从每条函数曲线上查找效率最高的点,
则该点即为电机在该工况下的最优运行点,该点对应的转矩即为电机的最优转矩,该点对
应的转速即为电机的最优转速。
需求功率对应的函数曲线。
的整体效率为95%,则根据需求功率A、电机的实际转速V,电机的实际转矩T及无级变速器
的整体效率之间的对应关系: 在预设电机效率映射图可建立该需求功率A对应的
函数曲线,并查找该函数曲线上效率最高点以作为该需求功率下的电机的最优运行工况,
并得到最优转矩Tm和最优转速Vm。基于此,在实际运行过程中,例如由整车控制器VCU采集车
辆的需求转速与需求转矩,进而得到功率需求A,由功率需求A对应得到最优转矩Tm和最优
转速Vm,并发送这两个需求值给变速箱控制器TCU和电机控制器MCU,由MCU控制电机运行,
实现最优转矩Tm,TCU控制无级变速器实现最优变速比为 以保证动力系统运行在该功率
需求下的最高效率点上。
点,移向右下方向来提高效率。而在高速区域,电机进入恒功率运行模式,所对应的各个工
况点之间可由1:1到1.5:1之间的最优变速比调节至额定点附近的高效区域,因此,采用连
续可变速比的无级变速器优势明显。
附近,效率最高,而实际的输出转矩和转速,则由无级变速器进行优化和确定。
规划法,进行分段最优化方案,控制无级变速器的运转,从而使电机运行在最佳状态区间,
提升了动力系统的运行效率。
和最优转矩,根据最优转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电
机和无级变速器的运转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效
运行,提升了车辆的动力性能,进而提升了用户体验。
和驱动桥相连。也就是说,在动力系统工作时,动力由电机发出,经过无级变速器根据相应
变速比进行变速后传导到驱动桥上。基于此,如图4所示,该控制系统100包括:获取模块
110、查询模块120、计算模块130和控制模块140。
包括不同需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及无级变速器的整体效率的对应关
系;根据需求功率与电机的实际转速、电机的实际转矩及无级变速器的整体效率的对应关
系生成对应于需求功率的函数曲线;获取函数曲线上效率最高的点;将效率最高的点对应
的转速和转矩作为需求功率对应的电机的最优转速和最优转矩。
预先标定所有函数曲线上所有点对应的效率,然后从每条函数曲线上查找效率最高的点,
则该点即为电机在该工况下的最优运行点,该点对应的转矩即为电机的最优转矩,该点对
应的转速即为电机的最优转速。
需求功率对应的函数曲线。
最高。
V,电机的实际转矩T及无级变速器的整体效率之间的对应关系: 在预设电机效率
映射图可建立该需求功率A对应的函数曲线,并查找该函数曲线上效率最高点以作为该需
求功率下的电机的最优运行工况,并得到最优转矩Tm和最优转速Vm。基于此,在实际运行过
程中,例如由整车控制器VCU采集车辆的需求转速与需求转矩,进而得到功率需求A,由功率
需求A对应得到最优转矩Tm和最优转速Vm,并发送这两个需求值给变速箱控制器TCU和电机
控制器MCU,由MCU控制电机运行,实现最优转矩Tm,TCU控制无级变速器实现最优变速比为
以保证动力系统运行在该功率需求下的最高效率点上。
规划法,进行分段最优化方案,控制无级变速器的运转,从而使电机运行在最佳状态区间,
提升了动力系统的运行效率。
不再赘述。
和最优转矩,根据最优转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电
机和无级变速器的运转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效
运行,提升了车辆的动力性能,进而提升了用户体验。
不再赘述。
最优转速得到最优变速比,最后根据最优转矩和最优变速比分别控制电机和无级变速器的
运转,从而能够使电机维持在高效率区间工作,实现了动力系统的高效运行,提升了车辆的
动力性能,进而提升了用户体验。
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
发明的范围由权利要求及其等同限定。