纵向控制方法、装置、车辆、介质及程序产品与流程

本技术涉及车辆控制，特别涉及一种纵向控制方法、装置、车辆、介质及程序产品。

背景技术：

1、相关技术中，可以通过整车控制器接收目标加速度需求，依据固定加速度-扭矩映射关系直接转换为驱动或制动扭矩并下发执行，且采用统一pid（proportional integralderivative，比例积分微分）参数修正扭矩指令。

2、然而，相关技术中，统一的控制策略难以适配车辆复杂多变的行驶工况，在面对多工况切换时，无法根据不同运动状态的特性动态调整控制策略，容易导致扭矩输出响应滞后或突变，造成车辆起步顿挫、坡道溜车、高速加减速平顺性差、adas（advanced driverassistance system，高级驾驶辅助系统）退出冲击等问题，难以满足智能驾驶系统对高精度、高平顺性纵向控制的需求，亟需改进。

技术实现思路

1、本技术提供一种纵向控制方法、装置、车辆、介质及程序产品，以解决相关技术中，统一控制策略难以适配复杂行驶工况，多工况切换时无法动态调整控制策略，易引发扭矩响应滞后或突变，导致起步顿挫、坡道溜车、高速平顺性差、adas退出冲击，难以满足智能驾驶高精度、高平顺性控制需求等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种车辆纵向控制方法，包括以下步骤：根据车辆的运行数据确定运动状态，并基于所述运动状态对候选执行控制器进行仲裁，确定期望执行控制器；基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，并根据所述纵向控制量生成控制指令；按照所述控制指令控制所述期望执行控制器，使所述车辆满足预设运行条件。

3、通过上述技术方案，可以根据车辆的运行数据确定运动状态，以对候选执行控制器进行仲裁，确定期望执行控制器，可按工况匹配最优控制对象，进而结合运动状态、期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，实现控制策略动态适配，并根据纵向控制量控制指令，从而控制对应的期望执行控制器，使车辆满足预设运行条件，有效提升整车响应速度、行驶平顺性与控制稳定性，满足智能驾驶高精度控制需求。

4、可选地，在本技术的一个实施例中，在基于所述运动状态对候选执行控制器进行仲裁之前，还包括：根据所述运动状态，按照预设状态机进行状态跳转，以确定跳转后的运动状态。

5、通过上述技术方案，可以在基于运动状态仲裁候选执行控制器之前，先根据运动状态，按照预设状态机进行状态跳转，确定跳转后的运动状态，通过预设状态机依据运动状态进行跳转确认，可保证运动状态切换逻辑有序、边界清晰，避免状态误判或频繁跳变，为后续执行器仲裁提供准确、稳定的状态基础，提升控制可靠性与工况适配性。

6、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，包括：在所述运动状态为驻车保持状态，且所述车辆满足预设刹车条件时，确定所述车辆所处的坡道信息；基于所述坡道信息、所述期望加速度和所述实际加速度，确定预设基准驻车扭矩和路面坡度修正系数；根据所述预设基准驻车扭矩和所述路面坡度修正系数计算所述纵向控制量。

7、通过上述技术方案，可以在运动状态为驻车保持状态，且满足预设刹车条件时，根据车辆所处的坡道信息、期望加速度和实际加速度，确定预设基准驻车扭矩和路面坡度修正系数，从而完成纵向控制量的计算，结合驻车保持状态、刹车条件与坡道信息，通过基准驻车扭矩和坡度修正系数动态计算纵向控制量，可精准适配坡道驻车工况，有效防止溜坡，提升驻车稳定性与安全性。

8、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，包括：在所述运动状态为起步驶离状态时，根据所述期望加速度和所述实际加速度，确定起步基础扭矩和坡道防溜制动力；根据所述起步基础扭矩和所述坡道防溜制动力计算所述纵向控制量。

9、通过上述技术方案，可以在运动状态为起步驶离状态时，可以先根据期望加速度和实际加速度，确定起步基础扭矩和坡道防溜制动力，进而依据起步基础扭矩和坡道防溜制动力完成纵向控制量的计算，基于起步驶离状态，结合期望与实际加速度，分别确定起步基础扭矩与坡道防溜制动力并合成纵向控制量，可兼顾起步动力性与坡道防溜能力，避免起步顿挫与溜坡，提升起步平顺性与安全性。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，包括：在所述运动状态为高速控制状态时，若所述期望加速度大于所述实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和，则根据车速关联加成系数、所述期望加速度、车辆质量、道路滑行阻力和车辆轮胎半径计算所述纵向控制量；若所述期望加速度小于或等于所述实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和，则根据所述车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、车辆轮胎半径、车速关联阻力修正系数、道路滑行阻力矩、实际减速度偏差值、制动比例调节系数和制动积分调节系数计算所述纵向控制量。

11、通过上述技术方案，可以在运动状态为高速控制状态时，根据期望加速度和实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和的比较结果，计算对应的纵向控制量，若大于，则根据车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、道路滑行阻力和车辆轮胎半径计算纵向控制量；否则，根据车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、车辆轮胎半径、车速关联阻力修正系数、道路滑行阻力矩、实际减速度偏差值、制动比例调节系数和制动积分调节系数计算纵向控制量，针对高速控制状态，依据期望与实际加速度的关系分场景计算纵向控制量，通过车速关联加成系数、阻力修正系数及pid调节参数动态适配加速/滑行工况，可精准补偿高速行驶阻力变化，提升高速加减速响应速度、控制精度与行驶平顺性。

12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，包括：在所述运动状态为舒适退出状态时，确定所述车辆的当前需求扭矩；基于所述当前需求扭矩，确定所述纵向控制量。

13、通过上述技术方案，可以在运动状态为舒适退出状态时，根据车辆的当前需求扭矩，确定对应的纵向控制量，进入舒适退出状态后，直接基于当前需求扭矩确定纵向控制量，简化计算逻辑、避免额外扰动，实现扭矩平滑过渡，有效降低退出冲击感，提升驾驶舒适性与控制平顺性。

14、本技术第二方面实施例提供一种车辆纵向控制装置，包括：确定模块，用于根据车辆的运行数据确定运动状态，并基于所述运动状态对候选执行控制器进行仲裁，确定期望执行控制器；生成模块，用于基于所述运动状态、车辆的期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，并根据所述纵向控制量生成控制指令；控制模块，用于按照所述控制指令控制所述期望执行控制器，使所述车辆满足预设运行条件。

15、通过上述技术方案，可以根据车辆的运行数据确定运动状态，以对候选执行控制器进行仲裁，确定期望执行控制器，可按工况匹配最优控制对象，进而结合运动状态、期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，实现控制策略动态适配，并根据纵向控制量控制指令，从而控制对应的期望执行控制器，使车辆满足预设运行条件，有效提升整车响应速度、行驶平顺性与控制稳定性，满足智能驾驶高精度控制需求。

16、可选地，在本技术的一个实施例中，还包括：跳转模块，用于在基于所述运动状态对候选执行控制器进行仲裁之前，根据所述运动状态，按照预设状态机进行状态跳转，以确定跳转后的运动状态。

17、通过上述技术方案，可以在基于运动状态仲裁候选执行控制器之前，先根据运动状态，按照预设状态机进行状态跳转，确定跳转后的运动状态，通过预设状态机依据运动状态进行跳转确认，可保证运动状态切换逻辑有序、边界清晰，避免状态误判或频繁跳变，为后续执行器仲裁提供准确、稳定的状态基础，提升控制可靠性与工况适配性。

18、可选地，在本技术的一个实施例中，所述生成模块，包括：第一确定单元，用于在所述运动状态为驻车保持状态，且所述车辆满足预设刹车条件时，确定所述车辆所处的坡道信息；第二确定单元，用于基于所述坡道信息、所述期望加速度和所述实际加速度，确定预设基准驻车扭矩和路面坡度修正系数；第一计算单元，用于根据所述预设基准驻车扭矩和所述路面坡度修正系数计算所述纵向控制量。

19、通过上述技术方案，可以在运动状态为驻车保持状态，且满足预设刹车条件时，根据车辆所处的坡道信息、期望加速度和实际加速度，确定预设基准驻车扭矩和路面坡度修正系数，从而完成纵向控制量的计算，结合驻车保持状态、刹车条件与坡道信息，通过基准驻车扭矩和坡度修正系数动态计算纵向控制量，可精准适配坡道驻车工况，有效防止溜坡，提升驻车稳定性与安全性。

20、可选地，在本技术的一个实施例中，所述生成模块，包括：第三确定单元，用于在所述运动状态为起步驶离状态时，根据所述期望加速度和所述实际加速度，确定起步基础扭矩和坡道防溜制动力；第二计算单元，用于根据所述起步基础扭矩和所述坡道防溜制动力计算所述纵向控制量。

21、通过上述技术方案，可以在运动状态为起步驶离状态时，可以先根据期望加速度和实际加速度，确定起步基础扭矩和坡道防溜制动力，进而依据起步基础扭矩和坡道防溜制动力完成纵向控制量的计算，基于起步驶离状态，结合期望与实际加速度，分别确定起步基础扭矩与坡道防溜制动力并合成纵向控制量，可兼顾起步动力性与坡道防溜能力，避免起步顿挫与溜坡，提升起步平顺性与安全性。

22、可选地，在本技术的一个实施例中，所述生成模块，包括：第三计算单元，用于在所述运动状态为高速控制状态时，若所述期望加速度大于所述实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和，则根据车速关联加成系数、所述期望加速度、车辆质量、道路滑行阻力和车辆轮胎半径计算所述纵向控制量；第四计算单元，用于在所述期望加速度小于或等于所述实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和时，根据所述车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、车辆轮胎半径、车速关联阻力修正系数、道路滑行阻力矩、实际减速度偏差值、制动比例调节系数和制动积分调节系数计算所述纵向控制量。

23、通过上述技术方案，可以在运动状态为高速控制状态时，根据期望加速度和实际加速度与滑行阻力加速度绝对值之和的比较结果，计算对应的纵向控制量，若大于，则根据车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、道路滑行阻力和车辆轮胎半径计算纵向控制量；否则，根据车速关联加成系数、期望加速度、车辆质量、车辆轮胎半径、车速关联阻力修正系数、道路滑行阻力矩、实际减速度偏差值、制动比例调节系数和制动积分调节系数计算纵向控制量，针对高速控制状态，依据期望与实际加速度的关系分场景计算纵向控制量，通过车速关联加成系数、阻力修正系数及pid调节参数动态适配加速/滑行工况，可精准补偿高速行驶阻力变化，提升高速加减速响应速度、控制精度与行驶平顺性。

24、可选地，在本技术的一个实施例中，所述生成模块，包括：第四确定单元，用于在所述运动状态为舒适退出状态时，确定所述车辆的当前需求扭矩；第五确定单元，用于基于所述当前需求扭矩，确定所述纵向控制量。

25、通过上述技术方案，可以在运动状态为舒适退出状态时，根据车辆的当前需求扭矩，确定对应的纵向控制量，进入舒适退出状态后，直接基于当前需求扭矩确定纵向控制量，简化计算逻辑、避免额外扰动，实现扭矩平滑过渡，有效降低退出冲击感，提升驾驶舒适性与控制平顺性。

26、本技术第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆纵向控制方法。

27、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆纵向控制方法。

28、本技术第五方面实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该程序被执行时实现如上的车辆纵向控制方法。

29、本技术实施例可以根据车辆的运行数据确定运动状态，以对候选执行控制器进行仲裁，确定期望执行控制器，可按工况匹配最优控制对象，进而结合运动状态、期望加速度和实际加速度，计算纵向控制量，实现控制策略动态适配，并根据纵向控制量控制指令，从而控制对应的期望执行控制器，使车辆满足预设运行条件，有效提升整车响应速度、行驶平顺性与控制稳定性，满足智能驾驶高精度控制需求。由此，解决了相关技术中，统一控制策略难以适配复杂行驶工况，多工况切换时无法动态调整控制策略，易引发扭矩响应滞后或突变，导致起步顿挫、坡道溜车、高速平顺性差、adas退出冲击，难以满足智能驾驶高精度、高平顺性控制需求等问题。

30、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。