一种车辆的纵向控制方法、扭矩控制器及车辆与流程

1.本技术涉及车辆动力学控制技术领域，特别涉及一种车辆的纵向控制方法、扭矩控制器及车辆。


背景技术：

2.车辆纵向控制(vehicle longitudinal control，简称vlc)通常是指对于车辆在直线上的加减速控制，在高级驾驶辅助系统(advanced driving assistance system，简称adas)中属于动力执行和分配单元。当前市场上vlc模块多集成于adas控制器内部。常见逻辑分层为：adas的上层感知系统计算出当前的需求加速度，下层系统通过内部vlc模块计算得出所需驱动或制动扭矩，再将需求扭矩(或液压值)发送给扭矩执行单元或液压单元，实现整车纵向的驱动和制动。由于当前市场上adas控制器往往由供应商提供，而主机厂负责整车扭矩控制功能所在控制器(如电机控制器或整车控制器)，这种架构使得整车驾驶性无法保持统一，扭矩间的过渡处理较复杂。


技术实现要素：

3.本技术实施例要达到的技术目的是提供一种车辆的纵向控制方法、扭矩控制器及车辆，用以解决当前在车辆纵向控制时，需要adas计算得到需求扭矩发送至扭矩执行单元进行执行时，需要进行扭矩切换，使得整车驾驶性无法统一，且需要复杂扭矩过渡的问题。
4.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种车辆的纵向控制方法，应用于扭矩控制器，包括：
5.在扭矩控制器中的vlc功能处于激活状态时，接收adas发送的目标加速度；
6.根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩；
7.根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩；
8.将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
9.优选地，如上所述的纵向控制方法，接收adas发送的目标加速度的步骤还包括：
10.根据预设的加速度范围对目标加速度进行修正处理，得到修正后的目标加速度。
11.具体地，如上所述的纵向控制方法，根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩的步骤包括：
12.获取车身电子稳定系统检测到的车辆的当前加速度以及驾驶员需求扭矩；
13.根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩；
14.当驾驶员需求扭矩为制动扭矩时，确定驾驶员需求扭矩为轮端需求扭矩；
15.当自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩均为驱动扭矩值，确定自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩中的较大值为轮端需求扭矩。
16.进一步的，如上所述的纵向控制方法，根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩的步骤包括：
17.获取当前加速度和目标加速度的加速度差值；
18.根据加速度差值以及预设计算公式，得到自适应巡航需求扭矩。
19.优选地，如上所述的纵向控制方法，根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩的步骤包括：
20.当轮端需求扭矩为驱动扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
21.当轮端需求扭矩为制动扭矩时，获取最大能量回收扭矩，并根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩。
22.具体地，如上所述的纵向控制方法，根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩的步骤包括：
23.当轮端需求扭矩小于或等于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
24.当轮端需求扭矩大于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于最大能量回收扭矩，辅助制动需求扭矩等于轮端需求扭矩与最大能量回收扭矩的差值。
25.优选地，如上所述的纵向控制方法，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构的步骤包括：
26.根据预设过渡梯度，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
27.优选地，如上所述的纵向控制方法，还包括：
28.获取车辆状态信息，车辆状态信息包括：自适应巡航功能状态、辅助制动机构状态和故障信息；
29.当车辆状态信息中的自适应巡航功能状态为使能状态，辅助制动机构状态为正常状态，且故障信息表示车辆无扭矩故障时，激活vlc功能。
30.本技术的另一优选实施例还提供了一种扭矩控制器，包括：
31.第一获取模块，用于在扭矩控制器中的vlc功能处于激活状态时，接收adas发送的目标加速度；
32.第一处理模块，用于根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩；
33.第二处理模块，用于根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩；
34.第三处理模块，用于将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
35.优选地，如上所述的扭矩控制器，获取模块还包括：
36.修正单元，用于根据预设的加速度范围对目标加速度进行修正处理，得到修正后的目标加速度。
37.具体地，如上所述的扭矩控制器，第一处理模块包括：
38.获取单元，用于获取车身电子稳定系统检测到的车辆的当前加速度以及驾驶员需求扭矩；
39.第一处理单元，用于根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩；
40.第二处理单元，用于当驾驶员需求扭矩为制动扭矩时，确定驾驶员需求扭矩为轮端需求扭矩；
41.第三处理单元，用于当自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩均为驱动扭矩值，确定自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩中的较大值为轮端需求扭矩。
42.进一步的，如上所述的扭矩控制器，第一处理单元包括：
43.第一处理子单元，用于获取当前加速度和目标加速度的加速度差值；
44.第二处理子单元，用于根据加速度差值以及预设计算公式，得到自适应巡航需求扭矩。
45.优选地，如上所述的扭矩控制器，第二处理模块包括：
46.第四处理单元，用于当轮端需求扭矩为驱动扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
47.第五处理单元，用于当轮端需求扭矩为制动扭矩时，获取最大能量回收扭矩，并根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩。
48.具体地，如上所述的扭矩控制器，第五处理单元，包括：
49.第三处理子单元，用于当轮端需求扭矩小于或等于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
50.第四处理子单元，用于当轮端需求扭矩大于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于最大能量回收扭矩，辅助制动需求扭矩等于轮端需求扭矩与最大能量回收扭矩的差值。
51.优选地，如上所述的扭矩控制器，第三处理模块，具体用于：
52.根据预设过渡梯度，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
53.优选地，如上所述的扭矩控制器，还包括：
54.第二获取模块，用于获取车辆状态信息，车辆状态信息包括：自适应巡航功能状态、辅助制动机构状态和故障信息；
55.第四处理模块，用于当车辆状态信息中的自适应巡航功能状态为使能状态，辅助制动机构状态为正常状态，且故障信息表示车辆无扭矩故障时，激活vlc功能。
56.本技术的再一优选实施例还提供了一种车辆，包括：adas、电机、辅助制动机构以及如上的扭矩控制器；
57.其中，扭矩控制器分别与adas、电机和辅助制动机构连接。
58.与现有技术相比，本技术实施例提供的一种车辆的纵向控制方法、扭矩控制器及车辆，至少具有以下有益效果：
59.通过将vlc功能集成于扭矩控制器中，使得扭矩控制器可进行扭矩计算和分配，从而仅需要从adas中接收目标加速度，避免了adas和扭矩控制器之间的扭矩切换，进而有利于提高整车的驾驶性。
附图说明
60.图1为本技术的车辆的纵向控制方法的流程示意图之一；
61.图2为本技术的车辆的纵向控制方法的流程示意图之二；
62.图3为本技术的车辆的纵向控制方法的流程示意图之三；
63.图4为本技术的车辆的纵向控制方法的流程示意图之四；
64.图5为本技术的扭矩控制器的结构示意图；
65.图6为本技术的车辆的结构示意图。
具体实施方式
66.为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
67.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
68.在本技术的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
69.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
70.在本技术所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
71.参见图1，本技术的一优选实施例提供了一种车辆的纵向控制方法，应用于扭矩控制器，包括：
72.步骤s101，在扭矩控制器中的vlc功能处于激活状态时，接收adas发送的目标加速度；
73.步骤s102，根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩；
74.步骤s103，根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩；
75.步骤s104，将电机需求扭矩发送至电机和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
76.在本技术的一具体实施例中，在对车辆进行纵向控制时，会判断车辆的vlc功能是否激活，若未激活则通过根据制动踏板信号和/或加速踏板信号确定的驾驶员需求扭矩进行扭矩控制；若vlc功能已激活，则扭矩控制器会接收adas发送的目标加速度，并根据该目标加速度确定车辆的轮端需求扭矩，从而根据该轮端需求扭矩和预设的扭矩分配条件进行扭矩分配，得到电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩，进而将电机需求扭矩发送至电机和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构，以及通过电机和/或辅助制动机构对车辆的纵向运动进行控制。在此过程中，通过将vlc功能集成于扭矩控制器中，使得扭矩控制器可进行扭矩计算和分配，从而仅需要从adas中接收目标加速度，避免了adas和扭矩控制器之间的
扭矩切换，进而有利于提高整车的驾驶性。
77.优选地，如上所述的纵向控制方法，接收adas发送的目标加速度的步骤s101，还包括：
78.根据预设的加速度范围对目标加速度进行修正处理，得到修正后的目标加速度。
79.在本技术的另一具体实施例中，在上述接收adas发送的目标加速度的步骤还包括：根据预设的加速度范围对目标加速度进行修正处理，将目标加速度的范围限定在该加速度范围内，确保目标加速度位于在合理范围内，避免因加速度过大对车辆的结构造成影响。优选地，在对加速度范围进行修正的同时，还会基于预设的加速度变化率进行进一步的限定。
80.参见图2，具体地，如上所述的纵向控制方法，根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩的步骤s102，包括：
81.步骤s201，获取车身电子稳定系统检测到的车辆的当前加速度以及驾驶员需求扭矩；
82.步骤s202，根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩；
83.步骤s203，当驾驶员需求扭矩为制动扭矩时，确定驾驶员需求扭矩为轮端需求扭矩；
84.步骤s204，当自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩均为驱动扭矩值，确定自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩中的较大值为轮端需求扭矩。
85.在本技术的一优选实施例中，在执行上述根据目标加速度，确定车轮的轮端需求扭矩时，会获取由车身电子稳定系统(electronic stability program，简称esp)检测到的车辆的当前加速度，以及当前驾驶员的需求扭矩；其中，根据当前加速度以及前述接收到的目标加速，可得到车辆在进行自动纵向控制时的自适应巡航(adaptive cruise control，简称acc)需求扭矩，进而根据自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩可确定轮端需求扭矩，其中，具体包括：当驾驶员需求扭矩为制动扭矩时，即驾驶员需要退出自动控制，因此确定驾驶员需求扭矩为轮端需求扭矩，保证驾驶员对车辆的控制权；当自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩均为驱动扭矩值，即判断车辆和驾驶员均有加速倾向，此时确定两者中的较大值作为轮端需求扭矩，用于控制车辆以较大的加速度进行加速，有利于保证加速效果。
86.参见图3，进一步的，如上所述的纵向控制方法，根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩的步骤s202包括：
87.步骤s301，获取当前加速度和目标加速度的加速度差值；
88.步骤s302，根据加速度差值以及预设计算公式，得到自适应巡航需求扭矩。
89.在本技术的另一具体实施例中，在根据当前加速度和目标加速度得到自适应巡航需求扭矩时，会获取两者之间的加速度差值，并根据加速度差值和预设计算公式得到该自适应巡航需求扭矩，其中，预设计算公式在得到自适应巡航需求扭矩时，还用于对及目标加速度和当前加速度进行前馈和后馈控制，有利于时间加速度的实时跟随。其中，在一具体实施例中，预设计算公式为：
90.t＝(m(a k
p
ea ki∫eadt) ff)*rw91.其中，t为自适应巡航需求扭矩；
92.m为车辆整备质量；
93.a为目标加速度；
94.k
p
为比例系数；
95.ea为加速度差值；
96.ki为积分系数；
97.ff为滑行阻力；
98.rw为车轮半径。
99.优选地，如上所述的纵向控制方法，根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩的步骤包括：
100.当轮端需求扭矩为驱动扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
101.当轮端需求扭矩为制动扭矩时，获取最大能量回收扭矩，并根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩。
102.在本技术的另一具体实施例中，在根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩时，若轮端需求扭矩为驱动扭矩，此时仅能由电机提供，因此确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；若轮端需求扭矩为制动扭矩，则该制动扭矩可由电机和/或辅助制动机构提供，其中，电机所提供的制动扭矩最大为最大能量回收扭矩，当制动扭矩大于该最大能量回收扭矩时，电机不能提供足够的制动扭矩进行制动，因此将该最大能量回收扭矩作为进一步的限定条件，进行进一步的判断。具体地，如上所述的纵向控制方法，根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩的步骤包括：
103.当轮端需求扭矩小于或等于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
104.当轮端需求扭矩大于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于最大能量回收扭矩，辅助制动需求扭矩等于轮端需求扭矩与最大能量回收扭矩的差值。
105.在本技术的另一具体实施例中，在根据最大能量回收扭矩进行进一步的判断时，若轮端需求扭矩小于或等于最大能量回收扭矩，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩，此时电机能够提供该轮端需求扭矩，因此确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；若轮端需求扭矩大于最大能量回收扭矩，此时需要电机和辅助制动机构共同作用，此时确定电机需求扭矩等于最大能量回收扭矩，辅助制动需求扭矩等于轮端需求扭矩与最大能量回收扭矩的差值。在保证能够提供足够的轮端需求扭矩的前提下，进行最大的能量回收。
106.优选地，如上所述的纵向控制方法，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构的步骤包括：
107.根据预设过渡梯度，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
108.在本技术的另一优选实施例中，在将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构时，会根据一预设过渡梯度进行扭矩的发送，有利于避免出现因加速度突然变化较大对驾驶体验的影响。
109.参见图4，优选地，如上所述的纵向控制方法，还包括：
110.步骤s401，获取车辆状态信息，车辆状态信息包括：自适应巡航功能状态、辅助制
动机构状态和故障信息；
111.步骤s402，当车辆状态信息中的自适应巡航功能状态为使能状态，辅助制动机构状态为正常状态，且故障信息表示车辆无扭矩故障时，激活vlc功能。
112.在本技术的一具体实施例中，扭矩控制器会实时获取车辆状态信息，当确定车辆状态信息中的自适应巡航功能状态为使能状态，辅助制动机构状态为正常状态，且故障信息表示车辆无扭矩故障时，确定此时车辆可进行自动纵向控制，因此激活扭矩控制器中的vlc功能，进行上述纵向控制的步骤。可选地，上述确定此时车辆可进行自动纵向控制的条件仅为为便于本领域技术人员清楚所优选地一种具体实施例，本领域的技术人员在此基础上增加或减少部分条件也属于本技术的保护范围，例如增加：车辆处于高压上电或启动状态、挡位信息为行驶挡位等。
113.参见图5，本技术的另一优选实施例还提供了一种扭矩控制器，包括：
114.第一获取模块501，用于在扭矩控制器中的vlc功能处于激活状态时，接收adas发送的目标加速度；
115.第一处理模块502，用于根据目标加速度，确定车辆的轮端需求扭矩；
116.第二处理模块503，用于根据轮端需求扭矩以及预设扭矩分配条件，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩；
117.第三处理模块504，用于将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
118.优选地，如上所述的扭矩控制器，获取模块还包括：
119.修正单元，用于根据预设的加速度范围对目标加速度进行修正处理，得到修正后的目标加速度。
120.具体地，如上所述的扭矩控制器，第一处理模块包括：
121.获取单元，用于获取车身电子稳定系统检测到的车辆的当前加速度以及驾驶员需求扭矩；
122.第一处理单元，用于根据当前加速度和目标加速度，得到自适应巡航需求扭矩；
123.第二处理单元，用于当驾驶员需求扭矩为制动扭矩时，确定驾驶员需求扭矩为轮端需求扭矩；
124.第三处理单元，用于当自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩均为驱动扭矩值，确定自适应巡航需求扭矩和驾驶员需求扭矩中的较大值为轮端需求扭矩。
125.进一步的，如上所述的扭矩控制器，第一处理单元包括：
126.第一处理子单元，用于获取当前加速度和目标加速度的加速度差值；
127.第二处理子单元，用于根据加速度差值以及预设计算公式，得到自适应巡航需求扭矩。
128.优选地，如上所述的扭矩控制器，第二处理模块包括：
129.第四处理单元，用于当轮端需求扭矩为驱动扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
130.第五处理单元，用于当轮端需求扭矩为制动扭矩时，获取最大能量回收扭矩，并根据最大能量回收扭矩以及轮端需求扭矩，确定电机需求扭矩和辅助制动需求扭矩。
131.具体地，如上所述的扭矩控制器，第五处理单元，包括：
132.第三处理子单元，用于当轮端需求扭矩小于或等于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于轮端需求扭矩；
133.第四处理子单元，用于当轮端需求扭矩大于最大能量回收扭矩时，确定电机需求扭矩等于最大能量回收扭矩，辅助制动需求扭矩等于轮端需求扭矩与最大能量回收扭矩的差值。
134.优选地，如上所述的扭矩控制器，第三处理模块，具体用于：
135.根据预设过渡梯度，将电机需求扭矩发送至电机，和/或将辅助制动需扭矩发送至辅助制动机构。
136.优选地，如上所述的扭矩控制器，还包括：
137.第二获取模块，用于获取车辆状态信息，车辆状态信息包括：自适应巡航功能状态、辅助制动机构状态和故障信息；
138.第四处理模块，用于当车辆状态信息中的自适应巡航功能状态为使能状态，辅助制动机构状态为正常状态，且故障信息表示车辆无扭矩故障时，激活vlc功能。
139.本技术的扭矩控制器的实施例是与上述纵向控制方法的实施例对应的扭矩控制器，上述纵向控制方法实施例中的所有实现手段均适用于该扭矩控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。
140.参见图6，本技术的再一优选实施例还提供了一种车辆，包括：adas1、电机2、辅助制动机构3以及如上的扭矩控制器4；
141.其中，扭矩控制器4分别与adas1、电机2和辅助制动机构3连接。
142.在本技术的再一优选实施例中还提供了一种车辆，其中包括：adas1、电机2、辅助制动机构3以及如上的扭矩控制器4，其中扭矩控制器4分别与adas1、电机2和辅助制动机构3连接，使得扭矩控制器4在使用时可执行上述纵向控制方法的步骤。
143.本技术的又一优选实施例中还提供了一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的纵向控制方法的步骤。
144.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
145.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
146.以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。