一种用于自动驾驶的油门控制方法及装置与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种用于自动驾驶的油门控制方法及装置。


背景技术：

2.油门是控制车辆动力的最初始的输入，与发动机输出扭矩关联。有人驾驶车辆由驾驶员判断动力需求，通过踩下油门踏板改变油门信号，发动机控制器根据油门信号(包括其他必要输入信号)确定扭矩需求，然后根据扭矩需求和发动机转速确定燃油喷射量，最终控制动力输出。
3.通常，自动驾驶越野车自动驾驶控制器通过向整车控制器发送目标车速，然后由整车控制器根据目标车速调节燃油喷射量大小，由发动机控制器控制动力输出。这种基于目标车速控制燃油喷射量的方法，能够满足平路上的自动驾驶需求，但无法满足爬坡工况油门控制需要。
4.通过目标车速直接调节燃油喷射量大小的方法，需要考虑低速行驶的安全性，对于较低目标车速，以及较小的目标加速度，通常标定较小的燃油喷射量，无法满足爬陡坡需要(具体的坡度值由车速与对应的燃油喷射量决定，通常坡道取值为60％)。而为了通过特定陡坡标定大燃油喷射量，低速道路行驶工况不适用。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的车辆低速爬坡工况与低速平路行驶工况的油量需求矛盾，导致存在安全隐患等问题，有鉴于此，本发明提供一种自动驾驶的油门控制方法及装置。
6.本发明采用的技术方案是，所述自动驾驶的油门控制方法，包括：一种用于自动驾驶的油门控制方法，包括：
7.获取当前车况，其中，所述当前车况包括当前车速；
8.利用所述当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度；
9.基于所述目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号；
10.将所述目标油门总线信号转化为目标油门电压信号；
11.利用所述目标油门电压信号，确定所述油门所对应的燃油喷油量，其中，所述燃油喷油量用于表征所述油门的油门开度。
12.在一个实施方式中，所述获取当前车况包括：获取当前车辆的发动机转速。
13.在一个实施方式中，所述利用所述当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度，包括：
14.对当前车辆的所述目标车速以及所需时间进行配置；
15.基于所述目标车速以及所需时间，根据当前车速确定当前车辆的目标加速度。
16.在一个实施方式中，所述利用所述目标油门电压信号，确定所述油门所对应的燃
油喷油量，包括：
17.根据所述发动机转速以及所述目标油门电压信号，利用预先标定的需求扭矩对应图，确定当前车辆的需求扭矩；
18.基于当前车辆的需求扭矩以及所述发动机转速，确定所述油门所对应的燃油喷油量。
19.本发明的另一方面还提供了一种用于自动驾驶的油门控制装置，包括：自动驾驶控制器，油门转换器，发动机控制器；
20.自动驾驶控制器，被配置为：
21.获取当前车况，其中，所述当前车况包括当前车速；
22.利用所述当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度；
23.基于所述目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号；
24.油门转换器，被配置为将所述目标油门总线信号转化为目标油门电压信号；
25.发动机控制器，被配置为利用所述目标油门电压信号，确定所述油门所对应的燃油喷油量，其中，所述燃油喷油量用于表征所述油门的油门开度。
26.在一个实施方式中，所述自动驾驶控制器被进一步配置为：获取当前车辆的发动机转速
27.在一个实施方式中，所述自动驾驶控制器被进一步配置为：
28.对当前车辆的所述目标车速以及所需时间进行配置；
29.基于所述目标车速以及所需时间，根据当前车速确定当前车辆的目标加速度。
30.在一个实施方式中，所述发动机控制器被进一步配置为：
31.根据所述发动机转速以及所述目标油门电压信号，利用预先标定的需求扭矩对应图，确定当前车辆的需求扭矩；
32.基于当前车辆的需求扭矩以及所述发动机转速，确定所述油门所对应的燃油喷油量。
33.本发明的另一方面还提供了一种车辆，包括如上任一项所述用于自动驾驶的油门控制的装置。
34.本发明的另一方面还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述用于自动驾驶的油门控制方法的步骤。
35.采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
36.本发明所述用于自动驾驶的油门控制方法及装置，可以有效反映自动驾驶的驾驶油门需求，满足车辆低速爬坡工况与低速行驶工况的油量需求。
附图说明
37.图1为根据本发明实施例的用于自动驾驶的油门控制方法流程图；
38.图2为根据本发明实施例的用于自动驾驶的油门控制方法的执行装置组成结构示意图；
39.图3为根据本发明实施例的加速度对应图(车速转换为目标油门map示意图)；
40.图4为根据本发明实施例的需求扭矩对应图(发动机转速与扭矩map示意图)。
41.附图标记
42.1-自动驾驶控制器，2-发动机控制器，3-油门转换器。
具体实施方式
43.为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后
44.还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本技术的实施方式时，使用“可以”表示“本技术的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
45.如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
46.除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本技术所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
48.本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
49.本发明第一实施例，一种用于自动驾驶的油门控制方法，如图1所示，包括以下具体步骤：
50.步骤s1，获取当前车况，其中，当前车况包括当前车速；
51.步骤s2，利用当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度；
52.步骤s3，基于目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号；
53.步骤s4，将目标油门总线信号转化为目标油门电压信号；
54.步骤s5，利用目标油门电压信号，确定油门所对应的燃油喷油量，其中，燃油喷油量表征油门的油门开度。
55.下面将分步对本实施例所提供的方法进行详细说明。
56.步骤s1，获取当前车况，其中，当前车况包括当前车速。
57.本实施例中，可参考图2，方法的执行装置可以包括自动驾驶控制器1、发动机控制器2、油门转换器3。
58.其中，自动驾驶控制器1是用于根据车辆状态信息以及控制指令对车辆驾驶行为进行控制的单元。
59.进一步地，自动驾驶控制器1可以通过can总线接收车速、发动机转速等信息，根据预设模型或遥控指令等设定目标车速，也就是说，可以通过自动驾驶控制器1，获取当前车速。
60.在一些实施方式中，也可以通过自动驾驶控制器1，获取当前车辆的发动机转速。
61.步骤s2，利用当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度。
62.本实施例中，可以通过自动驾驶控制器1对当前车辆的目标车速以及所需时间进行配置，再基于目标车速、所需时间以及当前车速确定当前车辆的目标加速度。
63.步骤s3，基于目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号。
64.可参考图3，图3为本发明实施例的加速度对应图(也可称为车速转换为目标油门map示意图)。本实施例中，可以基于当前的目标加速度，利用该对应图，获取自动驾驶所需求的车辆目标油门，即目标油门总线信号。
65.可以理解的是，加速度对应图中的具体对应关系并不唯一，也就是说，该对应图中的相关对应信息是可以根据实际情况进行合理配置的，图3中的对应关系仅仅是作为一个示例性的参考，并不对本发明的范围构成限定。
66.需要说明的是，目标油门总线信号为can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线信号。
67.步骤s4，将目标油门总线信号转化为目标油门电压信号。
68.本实施例中，由于目标油门总线信号为can总线信号，不可被发动机控制器2直接使用，因此，可以通过油门转换器3，将目标油门总线信号转化为目标油门电压信号。
69.步骤s5，利用目标油门电压信号，确定油门所对应的燃油喷油量，其中，燃油喷油量表征油门的油门开度。
70.本实施例中，参考图4，图4为本实施例的需求扭矩对应图(也可称为发动机转速与扭矩map示意图)，发动机控制器2可以根据之前步骤中获取的发动机转速以及目标油门电压信号，利用预先标定的需求扭矩对应图，确定当前车辆的需求扭矩；再基于当前车辆的需求扭矩以及发动机转速，确定油门所对应的燃油喷油量。
71.可以理解的是，油门所对应的燃油喷油量可以表征油门的油门开度，也就是说，可以通过上述实施例所提供的方法，等效完成对自动驾驶车辆的油门控制。
72.本实施例中，发动机控制器2通过基于扭矩控制模式控制动力输出。
73.需要说明的是，需求扭矩对应图中的具体对应关系并不唯一，也就是说，该对应图中的相关对应信息是可以根据实际情况进行合理配置的，图4中的对应关系仅仅是作为一个示例性的参考，并不对本发明的范围构成限定。
74.相较于现有技术，本本实施例提供的用于自动驾驶的油门控制方法，可以有效反映自动驾驶的驾驶油门需求，满足车辆低速爬坡工况与低速行驶工况的油量需求。
75.本发明第二实施例，与第一实施例对应，本实施例介绍一种用于自动驾驶的油门控制装置，如图2所示，包括以下组成部分：
76.自动驾驶控制器1，被配置为：
77.获取当前车况，其中，所述当前车况包括当前车速；
78.利用当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度；
79.基于目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号；
80.油门转换器3，被配置为：将目标油门总线信号转化为目标油门电压信号；
81.发动机控制器2，被配置为利用目标油门电压信号，确定油门所对应的燃油喷油量，其中，所述燃油喷油量用于表征所述油门的油门开度。
82.本实施例中，自动驾驶控制器1被进一步配置为：获取当前车辆的发动机转速。
83.本实施例中，自动驾驶控制器1被进一步配置为：
84.对当前车辆的目标车速以及所需时间进行配置；
85.基于目标车速以及所需时间，根据当前车速确定当前车辆的目标加速度。
86.本实施例中，所述发动机控制器2被进一步配置为：
87.根据发动机转速以及所述目标油门电压信号，利用预先标定的需求扭矩对应图，确定当前车辆的需求扭矩；
88.基于当前车辆的需求扭矩以及发动机转速，确定油门所对应的燃油喷油量。
89.本发明第三实施例，一种车辆，包括如第二实施例所述的用于自动驾驶的油门控制装置，可被用于执行如下方法的步骤：
90.步骤s1，获取当前车况，其中，当前车况包括当前车速；
91.步骤s2，利用当前车速以及目标车速，确定当前车辆的目标加速度；
92.步骤s3，基于目标加速度，利用预先标定的加速度对应图，确定目标油门总线信号；
93.步骤s4，将目标油门总线信号转化为目标油门电压信号；
94.步骤s5，利用目标油门电压信号，确定油门所对应的燃油喷油量，其中，燃油喷油量用于表征油门的油门开度。
95.本发明第四实施例，本实施例是在上述实施例的基础上，结合附图1至4介绍一个本发明的应用实例。
96.图2所示的一种自动驾驶越野车自动驾驶油门处理方法，包括自动驾驶控制器1、发动机控制器2、油门转换器3。
97.自动驾驶控制器1，根据当前车辆的车速，计算车辆目标加速度a，查询已经标定的车辆加速度map，确定车辆的目标油门can总线信号。
98.目标油门can总线信号传输到油门转换器3，油门转换器3将目标油门can总线信号转换为目标油门电压信号。
99.发动机控制器2根据发动机转速、油门信号查询已标定的需求扭矩map,确定当前发动机转速和目标油门下所需要的需求扭矩；
100.根据需求扭矩和发动机转速查询燃油喷油量，从而控制动力输出
101.图3所示为车速转换为目标油门map示意图。车辆目标加速度a等于b时，根据车辆当前车速(例如10m/s)、车辆加速度b，查询到的车辆目标油门等于30％。车辆目标加速度a等于c时，根据车辆当前车速(例如10m/s)、车辆加速度c，查询到的车辆目标油门等于40％。车辆目标加速度a在(b,c)之间时，根据车辆当前车速(例如10m/s)、车辆加速度a，在车辆加速度b、c之间进行线性插值，从而进行查询到的车辆目标油门等于m％。
102.图4所示为发动机转速与扭矩map示意图。车辆在低速爬坡工况受到的阻力大于低速非爬坡工况需求扭矩不同，即低速爬坡工况的需求扭矩大于低速非爬坡工况的需求扭
矩。发动机控制器2采用成熟的基于扭矩控制，可在相同目标油门需求下，根据当前发动机转速n标定不同的需求扭矩，车辆低速爬坡工况时，发动机控制器2根据发动机转速、目标油门信号，自动查询较大的扭矩需求，进而确定较大的燃油喷射量。
103.采用此种油门处理方法，真实反应自动驾驶的驾驶油门需求，避免了车辆低速爬陡坡工况下，车辆无法通过特定陡坡的现象。例如在低速爬60％陡坡的工况中，目标车速18km/h，需要保证100％的油门开度爬坡，采用本发明中的油门处理方法可以真实反自动驾驶的驾驶油门需求，顺利通过60％陡坡。而通过目标车速调节燃油喷射量大小的方法处理，目标车速18km/h，对应的燃油喷射量远小于实际所需要的燃油喷射量(相当于油门开度并非是100％的油门开度)，从而无法通过特定的陡坡。但若通过修改目标车速18km/h下燃油喷射量，则会在非爬陡坡工况，造成非常大的安全风险。
104.本发明第五实施例，本实施例的用于自动驾驶的油门控制方法的流程与第一、二或三实施例相同，区别在于，在工程实现上，本实施例可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的所述方法可以以计算机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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是车辆等设备)执行本发明实施例所述的方法。
105.综上，相较于现有技术，本发明可以用于反应自动驾驶的驾驶油门需求，避免了车辆低速爬陡坡工况下，车辆无法通过特定陡坡的现象。
106.通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。