CN112428982B

CN112428982B - 混合动力汽车油门踏板信号处理方法

Info

Publication number: CN112428982B
Application number: CN201910724623.6A
Authority: CN
Inventors: 胡振
Original assignee: Vitesco Technologies Holding China Co Ltd
Current assignee: Vitesco Technologies Holding China Co Ltd
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2039-08-07
Also published as: CN112428982A

Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，包括：检测车辆油门踏板信号、车辆工作模式以及车辆驾驶模式；基于所述车辆油门踏板信号和所述车辆工作模式获取第一修正系数、基于所述车辆油门踏板信号和所述车辆驾驶模式获取第二修正系数；基于所述第一修正系数和所述第二修正系数对所述车辆油门踏板信号进行修正。本发明将为在不同工作模式和驾驶模式的混合动力车辆扭矩协调控制提供重要参考，也有助于满足驾驶员对整车的经济性和动力性要求。

Description

混合动力汽车油门踏板信号处理方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种混合动力汽车的油门踏板信号的处理方法。

背景技术

新能源汽车已成为汽车产业结构调整和转型的发展方向。一般将新能源汽车分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车。混合动力汽车作为传统车向纯电动汽车转变的过渡产品，已成为各大汽车企业应对日益严格的油耗与排放法规、提高产品竞争力的重要产品类型。

混合动力汽车具有多种工作模式，并且可以根据需要在各种工作模式之间切换。通常而言，在低速时混合动力汽车工作于纯电动模式，以利用电机低速大扭矩的优良特性；随着车速的逐渐提供，当发动机能够在其较高燃油经济性的转速下工作时，发动机开始工作，此时车辆处于混合动力模式下；当高速巡航时，车辆处于内燃机模式下，此时仅内燃机工作。此外，根据电池SOC的不同，发动机还会为电池进行充电，车辆在制动时也会通过制动能量回收的方式为电池进行充电。当爬坡或急加速时，电机和内燃机也可以共同工作，以提供更高的扭矩。

此外，在传统的车辆上已经设置有不同的驾驶模式。例如，舒适模式、经济模式、运动模式、雪地模式等。

混合动力汽车采用基于扭矩控制的管理策略，在这种管理策略下，驾驶员的油门踏板信号转换成期望扭矩信号。因此，在不同工作模式和驾驶模式下，需要对油门踏板信号的处理，以满足驾驶员对整车的经济性和动力性要求。

相比于传统的燃油车而言，混合动力汽车除了要考虑驾驶模式之外，还需要考虑工作模式。因此，为了使车辆的响应能够更好地符合驾驶员的期望，需要一种混合动力汽车的油门踏板信号的处理方法。

发明内容

本发明公开了一种混合动力汽车的油门踏板信号的处理方法，所述方法旨在，在不同工作模式、驾驶模式下满足驾驶员对车辆性能、特别是经济性和动力性的需求。

具体地，本发明包括以下技术方案。

一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，所述混合动力汽车包括内燃机和电机，并具有不同的工作模式和驾驶模式，所述方法包括：

检测车辆油门踏板信号、车辆工作模式以及车辆驾驶模式；

基于所述车辆油门踏板信号和所述车辆工作模式获取第一修正系数、基于所述车辆油门踏板信号和所述车辆驾驶模式获取第二修正系数；

基于所述第一修正系数和所述第二修正系数对所述车辆油门踏板信号进行修正。

作为本发明的一个方面，基于所述第一修正系数和所述第二修正系数对所述车辆油门踏板信号进行修正是按以下算法对油门踏板信号进行修正：

修正后的油门踏板信号＝原始的油门踏板信号×第一修正系数×第二修正系数。

作为本发明的一个方面，当所述工作模式或者所述驾驶模式发生改变导致对应的修正系数发生改变时，对修正系数进行平滑处理。

进一步地，对修正系数进行平滑处理的具体步骤为：

1)，将切换前的修正系数赋给当前时刻的修正系数，作为当前时刻的修正系数的初值；

2)，将切换后的修正系数与当前时刻的修正系数作差，根据该差值获取权重系数；

3)，根据权重系数计算下一时刻的修正系数；

4)，重复步骤2)和3)，直至切换完成。

其中，切换前的修正系数根据切换前的工作模式获取，切换后的修正系数根据切换后的工作模式获取，下一时刻的修正系数根据权重系数获取；

根据权重系数计算当前时刻的修正系数的计算方法为：

下一时刻的修正系数＝权重系数*当前时刻的修正系数+(1-权重系数)*切换后的修正系数。

作为本发明的一个方面，检测所述车辆油门踏板信号通过角度传感器或位移传感器进行。

作为本发明的一个方面，所述车辆工作模式包括纯电动模式、混合动力模式、内燃机模式。

作为本发明的一个方面，所述内燃机模式包括内燃机驱动模式和内燃机充电模式；在内燃机驱动模式中，内燃机仅提供车辆行驶的动力，而在内燃机充电模式中，内燃机除了提供车辆行驶的动力外，还为车辆的动力电池进行充电。

作为本发明的一个方面，通过检测电动机和内燃机的工作状态来获得车辆工作模式。

本发明为在不同工作模式和驾驶模式中的混合动力车辆扭矩协调控制提供重要参考，也有助于满足驾驶员对整车的经济性和动力性要求。

附图说明

参考附图描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是本发明的油门踏板信号处理方法的流程图。

图2是基于工作模式的油门踏板信号修正的示意图。

图3是基于驾驶模式的油门踏板信号修正的示意图。

图4是本发明的对修正系数进行平滑处理的流程图。

图5是针对驾驶模式来实现修正系数的平滑处理的切换示意图。

图6是针对工作模式来实现修正系数的平滑处理的切换示意图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过具体的实施例来描述根据本发明的方案。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。

参见图1，对于本发明的油门踏板信号处理方法而言，主要的考虑因素是车辆的工作模式、驾驶模式以及油门踏板信号。首先，检测车辆的工作模式；具体地，车辆的工作模式可以包括纯电动模式、混合动力模式、内燃机模式等。其中，内燃机模式又可以分为内燃机驱动模式和内燃机充电模式；在内燃机驱动模式中，内燃机仅提供车辆行驶的动力，而在内燃机充电模式中，内燃机除了提供车辆行驶的动力外，还为车辆的动力电池进行充电。

作为示例，车辆工作模式的检测可以通过检测电动机和内燃机的工作状态例如转速等参数并结合功率的流向例如电池是否被充电等来获得。

随后，检测车辆油门踏板信号。一般而言，油门踏板信号可以包括油门深度信号。该信号可以由角度传感器或位移传感器测量得出。

在检测完车辆工作模式和油门踏板信号之后，可以进行第一修正系数的获取。在此，结合图2对第一修正系数的获取进行说明。

参见图2，其示出了基于工作模式的油门踏板信号修正。一般而言，通过驾驶员对油门踏板的操作来考虑驾驶员意图，根据油门踏板深度来设定相应的整车扭矩。对于混合动力汽车，其扭矩由内燃机提供的扭矩和电动机提供的扭矩之和组成。考虑到在不同工作模式下混合动力车辆的最大整车扭矩能力不同，故在不同工作模式下驾驶员的同一油门踏板深度转换成预期扭矩不同；再考虑到同一工作模式下驾驶员的不同油门踏板深度转换成预期扭矩也不同。因此，如图2所示，选取工作模式和原始的油门踏板信号作为输入，油门踏板信号第一修正系数作为输出，油门踏板信号第一修正系数是关于工作模式和原始的油门踏板信号的函数。

具体地，将油门踏板信号第一修正系数用k_i表示，而工作模式用W表示、油门踏板深度用α表示，则k_i＝f(W,α)。具体地，i可以用具体的工作模式来表示，即i＝E(纯电动模式，Electric)，i＝H(混合动力模式，Hybrid)，i＝IC(内燃机模式，Internal-Combustion)。

作为一种具体实施方式，该函数关系可以通过标定表格的形式进行设置，从而实现对油门踏板信号进行基于工作模式的修正。

参见图1，当获取第一修正系数之后，开始进行下一步骤，检测车辆的驾驶模式。对于驾驶模式的获取，可以通过对车上的驾驶模式开关的检测进行。

进一步地，参见图3对第二修正系数的获取进行说明。对于提供车辆的不同驾驶模式而言，考虑到在不同驾驶模式下要求混合动力车辆的输出扭矩能力不同，故在不同驾驶模式下驾驶员的同一油门踏板深度转换成预期扭矩不同；再考虑到同一驾驶模式下驾驶员的不同油门踏板深度转换成预期扭矩也不同。因此，如图3所示，选取驾驶模式和原始的油门踏板信号作为输入，油门踏板信号第二修正系数作为输出，

具体地，将油门踏板信号第二修正系数用k_j表示，而驾驶模式用D表示、油门踏板深度用α表示，则k_j＝f(D,α)。具体地，j可以用具体的工作模式来表示，即j＝E(经济模式，economic)，j＝S(运动模式，sport)等。

作为一种具体实施方式，该函数关系可以通过标定表格的形式进行设置，从而实现对油门踏板信号进行基于驾驶模式的修正。

参见图1，在获取到第一修正系数和第二修正系数之后，计算修正后的油门踏板信号。具体地，按以下算法对油门踏板信号进行修正：

修正的油门踏板信号＝原始的油门踏板信号×油门踏板信号第一修正系数×油门踏板信号第二修正系数。

通过以上方法，可以为在不同工作模式和驾驶模式的混合动力车辆扭矩协调控制提供重要基础。

当然，图1仅仅是对本发明的方法的一种示例性说明，而非对本发明发的严格的步骤限制。例如，也可以先检测车辆油门踏板信号，然后检测车辆工作模式，或者同时对二者进行检测。同样地，也可以先检测车辆驾驶模式再检测车辆工作模式，或者同时对二者进行检测。

考虑到当工作模式或者驾驶模式改变之后，对应的修正系数发生改变，而改变前的修正系数和改变后的修正系数可能差别较大，因此会导致修正系数的突变，不利于车辆的平稳行驶。因此，作为本发明的又一重要改进之处，还提出了对修正系数的平滑处理。

参加图4，其示出了本发明的对修正系数进行平滑处理的流程图。当驾驶模式或者工作模式未发生切换时，切换标志不激活，此时修正系数不改变，无需进行平滑处理。如果发生模式切换，则切换标志激活，此时根据权重系数重新计算修正系数；如果切换未结束，即修正系数仍然未达到切换后的驾驶模式或者工作模式对应的修正系数，则继续进行切换，如果切换结束，则整个流程结束。

图5和图6具体地示出了针对驾驶模式和工作模式来实现修正系数的平滑处理的切换示意图。以图5为例，如果驾驶模式和油门踏板深度不变，在t₀时刻发生了纯电动模式向混动模式的切换，那么，修正系数相应地应当由纯电动模式对应的修正系数改变为混动模式对应的修正系数，如果直接切换，会发生修正系数的突变。为了避免这一突变，对其进行平滑处理。具体如下：

1)，将切换前的修正系数(在图5中为K_E[0])赋给当前时刻的修正系数，作为当前时刻的修正系数的初值；

2)，将切换后的修正系数(在图5中为K_H[2])与当前时刻的修正系数作差，根据该差值获取权重系数；

3)，根据权重系数计算下一时刻的修正系数；

4)，重复步骤2)和3)，直至切换完成，即，下一时刻的修正系数等于切换后的修正系数(在图5中为K_r[2]＝K_H[2])。

其中，切换前的修正系数根据切换前的工作模式获取，切换后的修正系数根据切换后的工作模式获取，下一时刻的修正系数根据权重系数获取。根据权重系数计算当前时刻的修正系数的计算方法为：

下一时刻的修正系数＝权重系数×当前时刻的修正系数+(1-权重系数)×切换后的修正系数。

图6所示的切换过程与图5原理相同，区别仅在于图6所示为驾驶模式的切换，而图5所示为工作模式的切换。

上文描述的仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本发明的权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，所述混合动力汽车包括内燃机和电机，并具有不同的工作模式和驾驶模式，其特征在于，所述方法包括：

检测车辆油门踏板信号、车辆工作模式以及车辆驾驶模式；

基于所述第一修正系数和所述第二修正系数对所述车辆油门踏板信号进行修正，并且

当所述工作模式或者所述驾驶模式发生改变导致对应的修正系数发生改变时，对修正系数进行平滑处理，

对修正系数进行平滑处理的具体步骤为：

3)，根据权重系数计算下一时刻的修正系数；

4)，重复步骤2)和3)，直至切换完成。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，基于所述第一修正系数和所述第二修正系数对所述车辆油门踏板信号进行修正是按以下算法对油门踏板信号进行修正：

3.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，切换前的修正系数根据切换前的车辆油门踏板信号和工作模式获取，切换后的修正系数根据切换后的车辆油门踏板信号和工作模式获取，下一时刻的修正系数根据权重系数获取。

4.根据权利要求3所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，根据权重系数计算当前时刻的修正系数的计算方法为：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，检测所述车辆油门踏板信号通过角度传感器或位移传感器进行。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，所述车辆工作模式包括纯电动模式、混合动力模式、内燃机模式。

7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，所述内燃机模式包括内燃机驱动模式和内燃机充电模式；在内燃机驱动模式中，内燃机仅提供车辆行驶的动力，而在内燃机充电模式中，内燃机除了提供车辆行驶的动力外，还为车辆的动力电池进行充电。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种混合动力汽车油门踏板信号处理方法，其特征在于，通过检测电动机和内燃机的工作状态来获得车辆工作模式。