电动车辆控制方法、装置、存储介质及电动车辆控制器与流程

1.本发明涉及控制领域，尤其涉及一种电动车辆控制方法、装置、存储介质及电动车辆控制器。


背景技术：

2.电动汽车例如新能源汽车多以电机作为动力来源，区别于传统燃油车复杂的发动机特性，新能源汽车仅需进行扭矩或转速控制电机即可完成对汽车的驱动。电机具有低速大扭矩，高速恒功率特性，对车辆的驱动能力具有良好的经济效能。
3.相关技术中扭矩控制模式并未对车辆速度进行控制，在油门开度不变的情况下持续输出请求扭矩，并未根据车速进行调整，导致车速一直增加，无法稳定车速，造成行车危险。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷，提供一种电动车辆控制方法、装置、存储介质及电动车辆控制器，以解决相关技术中对电机进行扭矩控制时无法稳定车速，造成行车危险。
5.本发明一方面提供了一种电动车辆控制方法，包括：获取所述电动车辆的油门踏板开度，以根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式；若确定进入速度控制模式，则基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶。
6.可选地，根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式，包括：当所述油门踏板开度在预设时间内保持不变时，确定进入速度控制模式。
7.可选地，基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，包括：判断所述电动车辆当前的加速度是否小于预设阈值；若判断所述电动车辆当前的加速度小于预设阈值，则按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩；根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩。
8.可选地，按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据所述整车行驶阻力确定使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力；根据所述整车驱动力，计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩。
9.可选地，根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的目标扭矩对所述电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，以将所述整车请求扭矩调节至所述目标扭矩。
10.本发明另一方面提供了一种电动车辆控制装置，包括：确定单元，用于获取所述电动车辆的油门踏板开度，以根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式；控制单元，用于若所述确定单元确定进入速度控制模式，则基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩
控制，使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶。
11.可选地，所述确定单元，根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式，包括：当所述油门踏板开度在预设时间内保持不变时，确定进入速度控制模式。
12.可选地，所述控制单元，基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，包括：判断所述电动车辆当前的加速度是否小于预设阈值；若判断所述电动车辆当前的加速度小于预设阈值，则按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩；根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩。
13.可选地，所述控制单元，按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据所述整车行驶阻力确定使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力；根据所述整车驱动力，计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩。
14.可选地，所述控制单元，根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的目标扭矩对所述电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，以将所述整车请求扭矩调节至所述目标扭矩。
15.本发明又一方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
16.本发明再一方面提供了一种电动车辆控制器，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
17.本发明再一方面提供了一种电动车辆控制器，包括前述任一所述的电动车辆控制装置。
18.根据本发明的技术方案，根据电动车辆的油门踏板开度确定是否进入速度控制模式，在进入速度控制模式后，基于电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，使车辆在当前油门踏板开度不变的情况下保持车辆匀速行驶，避免车速持续增加，保障行车安全及提高驾驶体验。根据电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据整车行驶阻力计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩，使车辆在当前油门踏板开度不变的情况下保持车辆匀速行驶，避免车速持续增加，保障行车安全及提高驾驶体验。根据当前的目标扭矩对电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，实现对车辆扭矩进行线性修正，完成车辆在不同的油门深度保持不同的匀速行驶，避免车速不受控制的持续增加，保障行车安全，提高驾驶体验。增加速度控制模式，依据车速进行扭矩修正，形成车速闭环，在油门踏板开度不变的情况下完成车速限制，避免车速不受控制增加。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1是本发明提供的电动车辆控制方法的一实施例的方法示意图；
21.图2示出了根据本发明一具体实施方式的进入速度控制模式的流程示意图
22.图3示出了根据本发明一具体实施方式的目标扭矩分配流程；
23.图4是本发明提供的电动车辆控制方法的一具体实施例的方法示意图；
24.图5是本发明提供的电动车辆控制装置的一实施例的结构框图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.相关技术中，扭矩控制模式为对电机进行标定，依据电机外特性曲线得到油门踏板开度、转速与目标扭矩的对应关系，根据当前油门踏板开度与电机反馈的电机转速进行查表，得到电机请求扭矩，作为电机的扭矩控制。该控制模式下并未对车辆速度进行控制，因此在油门开度不变的情况下持续输出请求扭矩，并未根据车速进行调整，导致车速一直增加，直至最高限速，无法稳定车速。车辆行驶过程中在不同的动力响应下速度不受控制，导致速度持续上升，即在浅踩或深踩油门踏板的情况下，车速无法维持在某一速度行驶，而是持续增加，直到最高限速，造成行车危险，影响驾驶体验。
28.本发明提供一种电动车辆控制方法。所述电动车辆例如为新能源汽车。所述方法可以在电动车辆控制器中实施。所述电动车辆控制器例如为整车控制器。
29.图1是本发明提供的电动车辆控制方法的一实施例的方法示意图。
30.如图1所示，根据本发明的一个实施例，所述方法至少包括步骤s110和步骤s120。
31.步骤s110，获取所述电动车辆的油门踏板开度，以根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式。
32.具体地，整车控制器获取油门踏板开度信号，根据油门踏板开度确定是否进入速度控制模式。在一种具体实施方式中，当所述油门踏板开度在预设时间内保持不变时，确定进入速度控制模式。即，当油门踏板开度在一定时间内不发生变化时，即可认为允许车辆进入速度控制模式。
33.在实际行驶过程中存在车辆抖动、传感器采样精度等影响因素，导致油门踏板开度无法保持稳定不变，因此将油门踏板开度进行模糊处理。具体地，当所述油门踏板开度在预设时间内的变化值小于预设变化阈值时，视为保持不变。即，在一定的区间范围内浮动可认为无变化，例如精度可取3％，即在预设时间内油门踏板开度变化小于3％，即可认为油门踏板开度无变化，允许车辆进入速度控制模式。即满足：
34.aps2‑
aps1≤δaps
阈值
35.aps1为上一时刻的油门踏板开度，aps2为到达预设时间时的油门踏板开度，δaps
阈值
为预设的油门踏板开度浮动范围，即预设变化阈值。其中预设变化阈值δaps
阈值
可根
据驾驶体验、电机经济效益等条件进行修改。若所述油门踏板开度在预设时间内变化，则按正常扭矩控制模式控制扭矩输出。正常扭矩控制模式包括预先对电机进行标定，依据电机外特性曲线得到油门踏板开度、电机转速与目标扭矩的对应关系，根据当前油门踏板开度与电机反馈的电机转速进行查表，得到电机请求扭矩，作为电机的扭矩控制。
36.步骤s120，若确定进入速度控制模式，则基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶。
37.在一种具体实施方式中，基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，包括：判断所述电动车辆当前的加速度是否小于预设阈值；若判断所述电动车辆当前的加速度小于预设阈值，则按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩；根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩。若判断所述电动车辆当前的加速度大于或等于预设阈值，则按照正常的扭矩控制方式进行扭矩输出。
38.具体地，在车辆行驶加速过程中，获取当前时刻车速v2以及上一时刻车速v1，计算当前时刻的加速度a，若满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则将当前时刻速度v2作为该此次速度控制模式的判定标准，进行扭矩分配，控制车辆车速维持当前时刻速度v2保持匀速行驶，若不满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则按正常扭矩控制模式控制扭矩输出。正常扭矩控制模式包括预先对电机进行标定，依据电机外特性曲线得到油门踏板开度、电机转速与目标扭矩的对应关系，根据当前油门踏板开度与电机反馈的电机转速进行查表，得到电机请求扭矩，作为电机的扭矩控制。
39.按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据所述整车行驶阻力确定使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力；根据所述整车驱动力，计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩。其中，使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力与所述整车行驶阻力大小相等方向相反。
40.具体地，在获取当前的加速度a后，根据牛顿第二定律：
41.f
驱
‑
f
阻
＝ma
42.f
驱
为整车驱动力，f
阻
为整车行驶阻力，m为整车质量。
43.由上式可得：
44.f
阻
＝f
驱
‑
ma
45.即，可以得到当前油门踏板开度下的整车行驶阻力f
阻
，令f
驱
＝f
阻
，根据整车驱动力可以计算得到使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩；
46.f
驱
可由f
驱
＝t
×
h
×
l/r得到，其中，t为整车请求扭矩，h为整车传动比系数，l为传动效率，r为轮胎半径。
47.根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的目标扭矩对所述电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，以将所述整车请求扭矩调节至所述目标扭矩。
48.具体地，目标扭矩即为控制车辆速度的关键变量，将整车请求扭矩t进行pi调节，线性平滑过渡至目标扭矩，保证动力平顺性，提高驾驶体验。
49.优选地，在每个单位时间内不断修正目标扭矩，将整车请求扭矩不断的逐次逼近目标扭矩，使加速度a逐渐趋近于零，即可满足车辆匀速控制，车速将会保持在进入速度控
制模式时的速度v2±
v
修正
，v
修正
为扭矩分配过程中车速产生的变化范围。
50.图2示出了根据本发明一具体实施方式的进入速度控制模式的流程示意图。如图2所示，油门踏板开度在预设时间内保持不变时，进入速度控制模式，进行目标扭矩调节，输出整车请求扭矩；油门踏板开度在预设时间内变化，按照正常扭矩控制方式输出整车请求扭矩。
51.图3示出了根据本发明一具体实施方式的目标扭矩分配流程。如图3所示，在车辆行驶加速过程中，获取当前时刻车速v2以及上一时刻车速v1，计算当前时刻的加速度a，若满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则根据加速度a进行扭矩分配，计算目标扭矩，并不断修正，通过pi调节使整车请求扭矩平滑过渡至目标扭矩，并不断进行迭代更新，从而控制车辆车速维持当前时刻速度v2保持匀速行驶，若不满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则按正常控制扭矩输出。
52.由此，本发明的目的就是在速度控制模式下寻求一个实时的与行车阻力相等的目标扭矩使车辆不在存在加速度，那么车辆就不会再加速，速度就会维持在设定车速下行驶。
53.为清楚说明本发明技术方案，下面再以一个具体实施例对本发明提供的电动车辆控制方法的执行流程进行描述。
54.图4是本发明提供的电动车辆控制方法的一具体实施例的方法示意图。如图4所示，图4示出了根据本发明一具体实施例的速度控制流程。如图4所示，设定速度控制模式条件，整车控制器获取油门踏板开度信号，将油门踏板开度进行模糊处理，当油门踏板开度在一定的区间范围内浮动可认为无变化，此时判定车辆满足进入速度控制模式条件，在车辆行驶加速过程中，获取当前时刻车速v2以及上一时刻车速v1，计算当前时刻的加速度a，若满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，即将当前时刻速度v2作为该此次速度控制模式的判定标准，进行扭矩分配，控制车辆车速维持当前时刻速度v2保持匀速行驶，若不满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则按正常控制扭矩输出。计算得到目标扭矩后，将整车请求扭矩t进行pi调节，线性平滑过渡至目标扭矩，保证动力平顺性，提高驾驶体验。
55.图5是本发明提供的电动车辆控制装置的一实施例的结构框图。如图5所示，所述电动车辆控制装置100包括确定单元110和控制单元120。
56.确定单元110用于获取所述电动车辆的油门踏板开度，以根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式。
57.具体地，整车控制器获取油门踏板开度信号，根据油门踏板开度确定是否进入速度控制模式。在一种具体实施方式中，确定单元110根据所述油门踏板开度确定是否进入速度控制模式，包括：当所述油门踏板开度在预设时间内保持不变时，确定进入速度控制模式。即，当油门踏板开度在一定时间内不发生变化时，即可认为允许车辆进入速度控制模式。
58.在实际行驶过程中存在车辆抖动、传感器采样精度等影响因素，导致油门踏板开度无法保持稳定不变，因此将油门踏板开度进行模糊处理。具体地，当所述油门踏板开度在预设时间内的变化值小于预设变化阈值时，视为保持不变。即，在一定的区间范围内浮动可认为无变化，例如精度可取3％，即在预设时间内油门踏板开度变化小于3％，即可认为油门踏板开度无变化，允许车辆进入速度控制模式。即满足：
59.aps2‑
aps1≤δaps
阈值
60.aps1为上一时刻的油门踏板开度，aps2为到达预设时间时的油门踏板开度，δaps
阈值
为预设的油门踏板开度浮动范围，即预设变化阈值。其中预设变化阈值δaps
阈值
可根据驾驶体验、电机经济效益等条件进行修改。若所述油门踏板开度在预设时间内变化，则按正常扭矩控制模式控制扭矩输出。正常扭矩控制模式包括预先对电机进行标定，依据电机外特性曲线得到油门踏板开度、电机转速与目标扭矩的对应关系，根据当前油门踏板开度与电机反馈的电机转速进行查表，得到电机请求扭矩，作为电机的扭矩控制。
61.控制单元120用于若所述确定单元确定进入速度控制模式，则基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶。
62.在一种具体实施方式中，所述控制单元120基于所述电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，包括：判断所述电动车辆当前的加速度是否小于预设阈值；若判断所述电动车辆当前的加速度小于预设阈值，则按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩；根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩。若判断所述电动车辆当前的加速度大于或等于预设阈值，则按照正常的扭矩控制方式进行扭矩输出。
63.具体地，在车辆行驶加速过程中，获取当前时刻车速v2以及上一时刻车速v1，计算当前时刻的加速度a，若满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则将当前时刻速度v2作为该此次速度控制模式的判定标准，进行扭矩分配，控制车辆车速维持当前时刻速度v2保持匀速行驶，若不满足加速度a小于预设阈值a
阈值
，则按正常扭矩控制模式控制扭矩输出。正常扭矩控制模式包括预先对电机进行标定，依据电机外特性曲线得到油门踏板开度、电机转速与目标扭矩的对应关系，根据当前油门踏板开度与电机反馈的电机转速进行查表，得到电机请求扭矩，作为电机的扭矩控制。
64.在一种具体实施方式中，所述控制单元120按照预设的扭矩分配方式计算所述电动车辆当前的目标扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据所述整车行驶阻力确定使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力；根据所述整车驱动力，计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩。其中，使所述电动车辆匀速行驶的整车驱动力与所述整车行驶阻力大小相等方向相反。
65.具体地，在获取当前的加速度a后，根据牛顿第二定律：
66.f
驱
‑
f
阻
＝ma
67.f
驱
为整车驱动力，f
阻
为整车行驶阻力，m为整车质量。
68.由上式可得：
69.f
阻
＝f
驱
‑
ma
70.即，可以得到当前油门踏板开度下的整车行驶阻力f
阻
，令f
驱
＝f
阻
，根据整车驱动力可以计算得到使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩；
71.f
驱
可由f
驱
＝t
×
h
×
l/r得到，其中，t为整车请求扭矩，h为整车传动比系数，l为传动效率，r为轮胎半径。
72.在一种具体实施方式中，所述控制单元120根据计算的所述电动车辆当前的目标扭矩调节所述电动车辆的整车请求扭矩，包括：根据所述电动车辆当前的目标扭矩对所述电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，以将所述整车请求扭矩调节至所述目标扭矩。
73.具体地，目标扭矩即为控制车辆速度的关键变量，将整车请求扭矩t进行pi调节，
线性平滑过渡至目标扭矩，保证动力平顺性，提高驾驶体验。
74.优选地，在每个单位时间内不断修正目标扭矩，将整车请求扭矩不断的逐次逼近目标扭矩，使加速度a逐渐趋近于零，即可满足车辆匀速控制，车速将会保持在进入速度控制模式时的速度v2±
v
修正
，v
修正
为扭矩分配过程中车速产生的变化范围。
75.本发明还提供对应于所述电动车辆控制方法的一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
76.本发明还提供对应于所述电动车辆控制方法的一种电动车辆控制器，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
77.本发明还提供对应于所述电动车辆控制装置的一种电动车辆控制器，包括前述任一所述的电动车辆控制装置。
78.据此，本发明提供的方案，根据电动车辆的油门踏板开度确定是否进入速度控制模式，在进入速度控制模式后，基于电动车辆当前的加速度进行扭矩控制，使车辆在当前油门踏板开度不变的情况下保持车辆匀速行驶，避免车速持续增加，保障行车安全及提高驾驶体验。根据电动车辆当前的加速度计算所述电动车辆的整车行驶阻力；根据整车行驶阻力计算使所述电动车辆在当前油门踏板开度下保持匀速行驶的目标扭矩，使车辆在当前油门踏板开度不变的情况下保持车辆匀速行驶，避免车速持续增加，保障行车安全及提高驾驶体验。根据当前的目标扭矩对电动车辆的整车请求扭矩进行pi调节，实现对车辆扭矩进行线性修正，完成车辆在不同的油门深度保持不同的匀速行驶，避免车速不受控制的持续增加，保障行车安全，提高驾驶体验。
79.本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
80.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
81.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
82.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
83.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。