一种电动汽车控制方法与流程

1.本发明涉及电动汽车控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车控制方法。


背景技术：

2.随着近年来国家对电动汽车的大力扶持以及电动汽车本身具备的清洁节能的特点，电动汽车成为汽车工业发展的重要方向。目前，由于车载电池容量有限，充电所需时间太长等问题，使得电动汽车存在里程焦虑问题，制约了电动汽车的普及推广。通过提升电动汽车的能量回收率来降低电动汽车单位里程的能量消耗率是解决里程焦虑问题的一个重要思路。现有的电动汽车滑行能量回收控制大多是根据车速查表确定的固定值，且电动汽车在行驶过程中下若工况频繁变化，则需要驾驶员手动频繁调整滑行能量回馈强度，能量回馈控制不合理、不准确，同时在行驶过程中仅通过能量回馈控制，整车能效优化效果较差。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车控制方法，其能实现滑行能量回馈强度的智能调节，提高整车的能效优化效果，从而提升整车的续航里程。
4.本发明实施例提供了一种电动汽车控制方法，包括：
5.获取电动汽车的驾驶数据；
6.根据所述驾驶数据进行驾驶场景的识别；
7.根据所述驾驶数据进行驾驶意图的识别；
8.根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制；其中，所述辅助控制包括能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制以及液压制动控制中的至少一种。
9.作为上述方案的改进，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
10.当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节。
11.作为上述方案的改进，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
12.当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制。
13.作为上述方案的改进，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
14.当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制和液压制动控制。
15.作为上述方案的改进，所述当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制，包括：
16.当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图；
17.当判断出所述驾驶意图是减速意图时，判断所述电动汽车是否执行了紧急制动；
18.若是，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制；
19.若否，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节和液压制动控制。
20.作为上述方案的改进，所述当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图，包括：
21.当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述电动汽车的当前soc是否大于第一预设值；
22.若是，则判断所述驾驶意图是否为减速意图；
23.若否，则判断所述电动汽车的当前soc是否小于第二预设值；其中，第二预设值小于第一预设值；
24.当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节和尾翼控制；
25.当所述电动汽车的当前soc不小于所述第二预设值时，则判断所述驾驶意图是否为减速意图。
26.作为上述方案的改进，所述当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制和液压制动控制，包括：
27.当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图；
28.当判断出所述驾驶意图是减速意图时，判断所述电动汽车是否执行了紧急制动；
29.若是，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制；
30.若否，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节和液压制动控制；
31.当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，对所述电动汽车进行尾翼控制和悬架控制。
32.作为上述方案的改进，所述获取电动汽车的驾驶数据之后，还包括：
33.按照预设的采样周期对所述驾驶数据进行采样处理；
34.对采样后的驾驶数据进行数字低通滤波处理。
35.作为上述方案的改进，所述当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节，包括：
36.当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，判断所述电动汽车当前的能量回收等级是否达到第四等级；其中，所述能量回收等级由弱到强依次预设为第一等级、第二等级、第三等级以及第四等级；
37.若是，则下调所述电动汽车的能量回收等级；
38.若否，则维持所述电动汽车当前的能量回收等级。
39.作为上述方案的改进，所述对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制，包括：
40.根据所述电动汽车的当前车速，确定在当前车速下的目标制动力和目标能量回收
等级，并将所述电动汽车的能量回收等级调整至所述目标能量回收等级；
41.根据所述目标制动力以及在所述紧急制动意图下需求制动力，确定液压制动力，以根据所述液压制动力对所述电动汽车进行减速控制；
42.将所述电动汽车的尾翼打开到设定的上限位置。
43.作为上述方案的改进，所述当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，对所述电动汽车进行尾翼控制和悬架控制，包括：
44.当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，打开所述电动汽车的尾翼并降低所述电动汽车的悬架。
45.作为上述方案的改进，所述当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节和尾翼控制，包括：
46.当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，上调所述电动汽车的能量回收等级至第四等级并打开所述电动汽车的尾翼；
47.其中，所述能量回收等级由弱到强依次预设为第一等级、第二等级、第三等级以及第四等级。
48.作为上述方案的改进，所述判断驾驶员驾驶意图还包括：当识别本车辆与前方车辆相对距离减小或本车辆速度大于前车速度或车辆行驶方向前方具有障碍物时，自动调节能量回收等级。
49.相对于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：基于电动汽车的驾驶数据进行驾驶场景和驾驶意图识别，然后基于识别出的驾驶场景和驾驶意图进行能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制以及液压制动控制中的至少一种辅助控制，能实现滑行能量回馈强度的智能调节，调整后的能量回馈等级更加适配当前的驾驶场景和驾驶意图，能量回收更加合理和准确，同时，还可以结合尾翼、悬架、液压制动控制，从而提高整车的能效优化效果，提升用户体验，进而提升整车的续航里程。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1是本发明实施例提供的一种电动汽车控制方法的流程图；
52.图2是本发明实施例提供的整车控制框架示意图；
53.图3是本发明实施例提供的整车控制流程示意图。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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作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。
55.请参阅图1，本发明实施例提供了一种电动汽车控制方法，包括：
56.s1：获取电动汽车的驾驶数据；
57.其中，所述驾驶数据包括但不限于轮速传感器采集到的轮速信号、悬架高度传感器采集到的悬架高度信号、加速度传感器采集到的加速度信号、方向盘转角信号、车速信号、制动踏板行程、soc、加速踏板开度信号、主缸压力信号、雷达信号以及摄像头拍摄到的道路图像、雨量传感器采集到的雨量信号等。
58.进一步，所述获取电动汽车的驾驶数据之后，还包括：
59.按照预设的采样周期对所述驾驶数据进行采样处理；
60.对采样后的驾驶数据进行数字低通滤波处理。
61.示例性的，可按照设定的周期(例如10ms)从电动汽车的各个传感器、摄像头或雷达上采集相应的驾驶数据，然后传输到数据处理模块进行预处理，具体包括：按照所述采样周期(例如100ms)对当前采集到的驾驶数据再次进行采样处理，减少后续驾驶场景和驾驶意图识别过程所需处理的数据量。同时，对采样后的驾驶数据进行数字低通滤波处理，通过数字低通滤波平滑曲线，滤除噪声干扰，较少驾驶意图和驾驶场景的误识别。此外，所述驾驶数据还可以进行采样处理，直接进行数字低通滤波处理后输入到车辆控制模块，以为进行后续车辆控制提供数据支撑，保证数据的实时性。
62.s2：根据所述驾驶数据进行驾驶场景的识别；
63.s3：根据所述驾驶数据进行驾驶意图的识别；
64.示例性的，可预先构建基于深度神经网络、线性回归或支持向量机等机器学习模型，然后采用所述电动汽车的历史驾驶数据中的驾驶场景相关数据(例如轮速信号、加速度信号、方向盘转角信号、车速信号、制动踏板行程、soc、加速踏板开度信号、雷达信号以及摄像头拍摄到的道路图像等)对该机器学习模型进行训练、验证，得到驾驶场景识别模型。将步骤s1采集到的驾驶数据中的驾驶场景相关数据输入到驾驶场景识别模型进行识别，输出所述电动汽车所处的驾驶场景，所述驾驶场景包括以下至少一种工况：城市工况、高速工况、拥堵工况、郊区工况、坡道工况、湿滑工况、高soc工况、低soc工况。其中，当电动汽车的soc高于90％时可认为电动汽车处于高soc工况，低于10％时可认为电动汽车处于低soc工况。驾驶意图的识别过程同理，构建基于深度神经网络、线性回归或支持向量机等机器学习模型，然后采用所述电动汽车的历史驾驶数据中的驾驶意图相关数据(例如轮速信号、加速度信号、方向盘转角信号、车速信号、制动踏板行程、soc、加速踏板开度信号、雷达信号、摄像头拍摄到的道路图像、soc、雨量信号灯)对该机器学习模型进行训练、验证，得到驾驶意图识别模型。将步骤s1采集到的驾驶数据中的驾驶意图相关数据输入到驾驶意图识别模型进行识别，输出驾驶员的驾驶意图，所述驾驶意图包括以下至少一种情况：起步、加速、减速、转向、制动、停车意图。
65.s4：根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制；其中，所述辅助控制包括能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制以及液压制动控制中的至少一种。
66.车辆控制模块根据步骤s2识别出的驾驶场景以及步骤s3识别出驾驶意图，进行车辆控制，整体控制框架如图2所示，车辆控制模块还可以结合经过数据处理模块的数字低通滤波处理后得到的驾驶数据，具体为soc进行车辆控制。其中，尾翼控制通过电动尾翼控制器执行、液压制动控制通过电子稳定控制器执行，悬架控制通过控制悬架控制器执行。
67.在本发明实施例中，基于驾驶场景和驾驶意图进行车辆控制，能实现滑行能量回馈强度的智能调节，使得电动汽车在行驶过程中无需要驾驶员频繁调整滑行能量回馈强
度，调整后的能量回馈等级更加适配当前的驾驶场景和驾驶意图，能量回收更加合理和准确，同时，还可以结合尾翼、悬架、液压制动控制，从而提高整车的能效优化效果，进而提升整车的续航里程。
68.在一种可选的实施例中，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
69.当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节。
70.进一步，所述当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节，包括：
71.当识别出的驾驶场景为湿滑工况时，判断所述电动汽车当前的能量回收等级是否达到第四等级；其中，所述能量回收等级由弱到强依次预设为第一等级、第二等级、第三等级以及第四等级；
72.若是，则下调所述电动汽车的能量回收等级；
73.若否，则维持所述电动汽车当前的能量回收等级。
74.示例性的，可将电动汽车的能量回收等级由弱到强依次预先设定为第一等级、第二等级、第三等级以及第四等级，例如第一等级能量回收率为10％，表明能量回收微弱，第二等级能量回收率为33％，表明能量回收弱，第三等级能量回收率为67％，表明能量回收中等，第四等级能量回收率为100％，表明能量回收强劲。车辆控制模块预先设定了对驾驶场景、驾驶意图的判断优先级，例如，驾驶场景判断优先级高于驾驶意图的判断优先级，当判定出驾驶场景为湿滑工况(例如下雨、下雪天气)时，不再对驾驶意图进行进一步判断，然后对电动汽车进行以下控制：判断对所述电动汽车当前的能量回收等级是否达到第四等级，即能量回收等级为强劲，若是，则下调一级能量回收等级，同时将电动汽车切换到草地湿滑模式；若否，则维持当前的能量回收等级，同时也将电动汽车切换到草地湿滑模式；防止车辆由于能量回馈过大导致在湿滑工况出现打滑失稳情况，保证车辆的稳定性。
75.在一种可选的实施例中，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
76.当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制。
77.进一步，所述当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制，包括：
78.s11：当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图；
79.s12：当判断出所述驾驶意图是减速意图时，判断所述电动汽车是否执行了紧急制动；
80.s13：若是，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制；
81.具体地，所述对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制，包括：
82.根据所述电动汽车的当前车速，确定在当前车速下的目标制动力和目标能量回收等级，并将所述电动汽车的能量回收等级调整至所述目标能量回收等级；
83.根据所述目标制动力以及在所述紧急制动意图下需求制动力，确定液压制动力，
以根据所述液压制动力对所述电动汽车进行减速控制；
84.将所述电动汽车的尾翼打开到设定的上限位置。
85.其中，液压制动力等于需求制动力和目标制动力的差值。
86.例如，若当前soc高于90％，处于高soc工况，则回收能力较弱，例如目标能量回收等级为第一等级，则将所述电动汽车的能量回收等级下调到第一等级；若当前soc低于10％，处于低soc工况，则回收能力较强，例如目标能量回收等级为第四等级，则将所述电动汽车的能量回收等级上调到第四等级；若当前soc低于90％且高于10％，回收能力中等，可根据所述电动汽车的当前车速下的目标制动力确定相应的能量回收等级。其中，可通过查询目标制动力与能量回收等级映射表确定不同车速下对应的能量回收等级，以尽可能回收能量。
87.s14：若否，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节和液压制动控制。
88.其中，步骤s14中的能量回收等级调节和液压制动控制过程与上述步骤s13相同，在这里不再重复说明。
89.进一步，所述当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图，包括：
90.s111：当识别出的驾驶场景为拥堵工况或坡道工况时，判断所述电动汽车的当前soc是否大于第一预设值；
91.s112：若是，则判断所述驾驶意图是否为减速意图；
92.s113：若否，则判断所述电动汽车的当前soc是否小于第二预设值；其中，第二预设值小于第一预设值；
93.s114：当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节和尾翼控制；
94.具体地，所述当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节和尾翼控制，包括：
95.当所述电动汽车的当前soc小于所述第二预设值时，上调所述电动汽车的能量回收等级至第四等级并打开所述电动汽车的尾翼；
96.其中，所述能量回收等级由弱到强依次预设为第一等级、第二等级、第三等级以及第四等级。
97.s115：当所述电动汽车的当前soc不小于所述第二预设值时，则判断所述驾驶意图是否为减速意图。
98.在本发明实施例中，针对拥堵工况或者坡道工况，所述车辆控制模块先判断接收所述驾驶数据中的soc是否大于第一预设值(例如90％，即高soc工况)，若是，则判断驾驶意图是否为减速意图，若是，则进一步判断是否执行紧急制动，若没有执行紧急制动，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，在能量回收的同时采用电子稳定器进行液压协调控制，保证电动汽车前后减速一致性；若有执行紧急制动，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，同时还需要将尾翼上调到其上限位置，以增大风阻，在回收能量的同时尽量减少制动距离，从而减少能量消耗，提升续航能力。
对于高soc工况，由于电机滑行回收能力较弱，无法将能量回收等级调整到最大等级，需要通过与电子稳定器进行电液协调来保障前后减速一致性，否则单单通过电机的滑行能量回收来实现减速，会导致电量高于90％时，滑行能量回收弱，当电量低于90％时，滑行能量回收又比较强，前后不一致，给客户造成困扰。
99.若soc不大于第一预设值，则进一步判断soc是否小于第二预设值(例如10％，低soc工况)，若是，则上调所述电动汽车的能量回收等级至第四等级(即能量回收调整到最大等级)并打开所述电动汽车的尾翼，由于低soc工况，电机滑行回收能力比较强，可直接将能量回收等级调整到最大等级，无需电子稳定器进行协调控制；若否，则进一步判断驾驶意图是否为减速意图，若是，则进一步判断是否执行紧急制动，若没有执行紧急制动，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，在能量回收的同时采用电子稳定器进行液压协调控制，保证电动汽车前后减速一致性；若有执行紧急制动，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，同时还需要将尾翼上调到其上限位置。
100.在一种可选的实施例中，所述根据识别出的驾驶场景和驾驶意图，对所述电动汽车进行辅助控制，包括：
101.当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制和液压制动控制。
102.进一步，所述当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况，且识别出的驾驶意图为减速意图时，对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制、悬架控制和液压制动控制，包括：
103.当识别出的驾驶场景为郊区工况或高速工况时，判断所述驾驶意图是否为减速意图；
104.当判断出所述驾驶意图是减速意图时，判断所述电动汽车是否执行了紧急制动；
105.若是，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节、尾翼控制和液压制动控制；
106.若否，则对所述电动汽车进行能量回收等级调节和液压制动控制；
107.当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，对所述电动汽车进行尾翼控制和悬架控制。
108.具体的，所述当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，对所述电动汽车进行尾翼控制和悬架控制，包括：
109.当判断出所述驾驶意图不是减速意图时，打开所述电动汽车的尾翼并降低所述电动汽车的悬架。
110.对于郊区工况或高速工况，进一步判断驾驶意图是否为减速意图，若是，则判断是否执行紧急制动，若否，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，在能量回收的同时采用电子稳定器进行液压协调控制，保证电动汽车前后减速一致性，若是，则根据底盘与动力控制域计算出的当前电机的目标制动力进行能量回收等级调整，并根据所述目标制动力和需求制动力进行电子稳定器协助的液压制动力，同时还需要将尾翼上调到其上限位置；否则直接打开电动汽车的尾翼同时将电动汽车的降低到设定的下限
位置，从而降低风阻、增加下压力，提升续航能力。
111.作为上述方案的改进，所述判断驾驶员驾驶意图还包括：当识别本车辆与前方车辆相对距离减小或本车辆速度大于前车速度或车辆行驶方向前方具有障碍物时，自动调节能量回收等级。
112.需要说明的是，在电动汽车没有减速意图的情况下，可维持电动汽车的当前能量回收等级。
113.如图3所示，当车辆控制模块接收到识别出的驾驶场景和驾驶意图后，控制流程主要包括以下步骤：
114.步骤a：是否为湿滑工况，若是，执行步骤b，若否，执行步骤c；
115.步骤b：判断当前能量回收等级是否合适；若是，执行步骤d，若否，执行步骤e；
116.步骤c：判断是否为拥堵工况或坡道工况；若是，执行步骤f，若否，执行步骤g；
117.步骤d：维持当前能量回收等级并切换到草地湿滑模式；
118.步骤e：下调能量回收等级并切换到草地湿滑模式；
119.步骤f：判断当前soc是否过高(例如大于90％)；若是，执行步骤h，若否，执行步骤i；
120.步骤g：判断是否为郊区工况或高速工况；若是，执行步骤j；
121.步骤h：判断是否有减速意图；若是，执行步骤k；
122.步骤i：判断当前soc是否过低(例如小于10％)；若是，执行步骤l，若否，执行步骤h；
123.步骤j：判断是否有减速意图；若是，执行步骤k，若否，执行步骤m；
124.步骤k：判断是否紧急制动；若是，执行步骤n，若否，执行步骤o；
125.步骤l：打开尾翼并将能量回收等级调整到最大等级；
126.步骤m：打开尾翼同时调整悬架高度到低姿态(下限位置)；
127.步骤n：计算当前电机的能量回收等级、液压制动力以及将尾翼调整到最大位置(上限位置)；
128.步骤o：计算当前电机的能量回收等级及液压制动力。
129.相对于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：
130.1、无需驾驶员手动频繁调整滑行能量回收等级，基于识别出的驾驶意图和驾驶场景能实现滑行能量回馈强度的智能调节，使得调整后的能量回馈等级更加适配当前的驾驶场景和驾驶意图，能量回收更加合理和准确，同时，还可以结合尾翼、悬架控制，可以减少风阻、增加下压力，从而提高回收能量，提升续航能量；结合液压制动控制，可以额增加车辆的稳定性和通过性。
131.2、通过自动调节电动汽车在不同工况下的能量回收等级，使驾驶员不必频繁踩刹车，可以减少制动摩擦片磨损。
132.3、对于高soc情况，通过联合液压制动控制，保障电动汽车前后减速一致性，让驾驶员体验保持一致。
133.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。