CN108284771A - 一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车，其中方法包括：在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中第一预设阈值大于第二预设阈值，且第一预设阈值与第二预设阈值均大于零。本发明实施例的单踏板驾驶控制方法，根据加速踏板的开度进行扭矩控制，可以在制动时调节能量回收强度来保证驾驶感受，同时本发明提供的控制方法不涉及到硬件变更，不会额外增加系统成本，具有易于实现的特点，具备良好的推广价值。

Description

一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，节能与新能源汽车得到了高度重视，并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。

纯电动汽车通过电机驱动车轮实现汽车行驶，电机驱动及控制作为纯电动汽车的核心功能对整车性能影响重大，为此成为各大纯电动汽车厂商研究的重点。随着永磁材料、电力电子技术、控制理论、电机制造以及信号处理硬件的发展，永磁同步电机得到了普遍应用，永磁同步电机由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点，目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。

安全、可靠是纯电动汽车正常运行的基本要求，同时驾驶的便捷与高效也是纯电动汽车作为新兴事物的一个主要发展方向。与传统燃油车不同，纯电动汽车的唯一能量来源于车载动力电池，在目前动力电池能量密度尚未获得突破的状况下，如何高效的利用电能成为纯电动汽车的研究热点。

基于以上背景，现有技术中提供了一种单踏板驾驶控制的电动汽车，单踏板驾驶只需要驾驶员控制加速踏板(调节加速踏板开度)便能够满足大多数工况下的汽车驾驶需求，其工作原理为，进入到单踏板驾驶模式后，驱动系统对加速踏板、制动踏板状态进行检测，在无制动信号的状态下根据加速踏板开度调节驱动系统的扭矩输出，当加速踏板开度不为0时驱动系统输出扭矩以实现汽车行驶功能，在加速踏板开度为0时，即驾驶员未踩制动踏板，此时通过控制驱动系统进行能量回收，以能量回收方式实现汽车的制动。综上可以看出，在单踏板驾驶模式下，对于驾驶员来说，可通过单纯的控制加速踏板便能够实现汽车的加速与一般制动功能，这样一来在提高驾驶便捷性的同时也进一步提高了能量的利用效率。

目前，对于单踏板驾驶来说，在驾驶员释放加速踏板后驱动系统能量回收强度的调节尤为关键，若能量回收扭矩过小将可能无法实现驾驶员预期的减速需求，同时能量回收强度过大将会影响驾驶感受。

发明内容

本发明实施例提供一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车，以解决现有技术中驾驶员进行能量回收时回收扭矩难以控制，无法实现预期的减速需求或影响驾驶感受的问题。

本发明实施例提供一种单踏板驾驶控制方法，包括：

在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；

在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；其中所述第一预设阈值大于零；

在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。

其中，所述在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度之前，还包括：

检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件；

在整车状态满足所述第一预设条件时，检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件；

在整车状态满足所述第二预设条件时，执行在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度的步骤。

其中，所述检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件的步骤，包括：

检测整车是否启动以及整车是否发生下电、零扭矩或限制所述驱动电机输出的故障；

在整车启动且整车未发生下电、零扭矩或限制所述驱动电机输出的故障时，则确定整车状态满足所述第一预设条件。

其中，所述检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件的步骤，包括：

检测当前挡位是否为前进挡、整车是否禁止能量回收、单踏板控制面板是否无故障且发送单踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板是否无故障以及所述制动踏板是否被踩下；

在当前挡位为前进挡、整车未禁止能量回收、所述单踏板控制面板无故障且发送所述单踏板驾驶请求、所述加速踏板和所述制动踏板均无故障以及所述制动踏板未被踩下时，则确定整车状态满足所述第二预设条件。

其中，所述在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩的步骤，包括：

在所述踏板开度大于所述第一预设阈值时，获取所述驱动电机的当前转速；

根据所述驱动电机的当前转速和所述加速踏板的踏板开度，在第一扭矩查询表中获取对应的第一扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第一扭矩；

其中，所述第一扭矩查询表中存储有所述驱动电机的转速、所述加速踏板的踏板开度与所需求的第一扭矩之间的对应关系。

其中，所述在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩的步骤，包括：

在所述踏板开度小于所述第二预设阈值时，获取所述踏板开度的变化率；

在所述踏板开度的变化率大于预设变化率时，根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩；

在所述踏板开度的变化率小于预设变化率时，在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩。

其中，所述根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩的步骤，包括：

根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率，采用下述公式计算所述第二扭矩，并控制所述驱动电机输出计算出的所述第二扭矩；

其中，x为输入向量且x＝[VAD_A]^T，y(x，w)为所述驱动电机输出的第二扭矩，w_i为权重，l为隐层神经元数量，c_i为中心矢量，∣∣x-c_i∣∣表示输入向量到节点中心的距离；为径向基函数。

其中，所述在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩的步骤，包括：

根据所述驱动电机的当前转速，在所述第二扭矩查询表中查询对应的所述第二扭矩，并控制所述驱动电机输出查询的所述第二扭矩；

其中，所述第二扭矩查询表中存储有所述驱动电机的转速与所需求的第二扭矩之间的对应关系。

本发明实施例还提供一种单踏板驾驶控制装置，包括：

获取模块，用于在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；

第一控制模块，用于在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩，其中所述第一预设阈值大于零；

第二控制模块，用于在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机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上述的单踏板驾驶控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种电动汽车，包括：

电机控制器；

与所述电机控制器连接的加速踏板、制动踏板、挡位系统、单踏板控制面板、整车控制器和电池管理系统；以及

与所述电机控制器连接的驱动电机；

所述电机控制器采集所述加速踏板、所述制动踏板、所述挡位系统以及所述单踏板控制面板的信息，并结合所述驱动电机的转速、所述整车控制器以及所述电池管理系统反馈的汽车信息判断汽车单踏板驾驶模式，在单踏板驾驶模式下，当所述加速踏板的踏板开度大于第一预设阈值时，控制所述驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；当所述加速踏板的踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩，其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。

本发明实施例的有益效果至少包括：

本发明技术方案中，通过获取加速踏板的踏板开度，并检测加速踏板的开度是否大于第一预设阈值；在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车前进的第一扭矩；在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩，其中第一预设阈值大于第二预设阈值，且第一预设阈值与第二预设阈值均大于零，可以实现根据加速踏板的开度进行扭矩控制，进而实现在制动时调节能量回收强度来保证驾驶感受，同时本发明提供的控制方法不涉及到硬件变更，不会额外增加系统成本，具有易于实现的特点，具备良好的推广价值。

附图说明

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。

图1表示本发明实施例单踏板驾驶控制方法示意图；

图2表示本发明实施例检测整车状态是否满足预设条件的示意图；

图3表示本发明实施例判断使用何种方式获取第二扭矩的示意图；

图4表示本发明实施例的神经网络架构框图；

图5表示本发明实施例的单踏板驾驶控制装置示意图；

图6表示本发明实施例的电动汽车示意图。

具体实施方式

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。

本发明实施例提供一种单踏板驾驶控制方法，如图1所示，包括：

步骤101、在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度。

本发明实施例所提供的单踏板驾驶控制方法，需要在单踏板驾驶模式下获取加速踏板当前的踏板开度。其中在确定当前汽车处于单踏板驾驶模式之前，需要进行单踏板驾驶模式的检测，该检测包含两方面的内容，分别为是否允许单踏板驾驶功能启动以及是否允许进入单踏板驾驶模式。

即在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度之前，还包括：检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件；在整车状态满足第一预设条件时，检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件；在整车状态满足第二预设条件时，执行在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度的步骤。

其中，检测整车状态是否满足第一预设条件和第二预设条件的流程可参见图2，如图2所示：

步骤201、检测是否允许单踏板驾驶功能启动。

在汽车上电后，首先检测当前是否允许单踏板驾驶功能启动，即检测汽车是否具备实施单踏板驾驶控制的条件，若条件允许则进入到步骤202，否则继续执行步骤201的判断过程。

步骤202、检测是否允许进入单踏板驾驶模式。

若允许进入单踏板驾驶模式，则进入步骤203在单踏板驾驶模式下进行单踏板控制，否则重新回到步骤201。其中在单踏板控制过程中，继续检测是否允许进入单踏板驾驶模式，若退出条件得到满足则退出单踏板控制，同时返回至步骤201。

通过图2可以看出，允许单踏板驾驶功能启动是允许进入单踏板驾驶模式的前提与基础，只有在允许单踏板驾驶功能启动的前提下，才会进入单踏板驾驶模式以及进行单踏板控制。

接下来，介绍允许单踏板驾驶功能启动以及允许进入单踏板驾驶模式的检测过程。

其中检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件的步骤，包括：检测整车是否启动以及整车是否发生下电、零扭矩或限制驱动电机输出的故障；在整车启动且整车未发生下电、零扭矩或限制驱动电机输出的故障时，则确定整车状态满足第一预设条件。

对于电动汽车而言，在显示仪表中可显示汽车是否启动，若汽车已经启动，则表明汽车具备行驶条件，否则汽车不具备行驶条件，因此只有在汽车启动状态下才允许单踏板驾驶功能的使用。同理，若汽车发生下电类故障、零扭矩故障以及限制驱动电机输出类故障，将会影响驱动电机的扭矩输出，进而会导致单踏板控制无法有效开展，因此只有在整车启动且整车未发生下电、零扭矩或限制驱动电机输出的故障时，确定整车状态满足第一预设条件。

其中，检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件的步骤，包括：检测当前挡位是否为前进挡、整车是否禁止能量回收、单踏板控制面板是否无故障且发送单踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板是否无故障以及制动踏板是否被踩下；在当前挡位为前进挡、整车未禁止能量回收、单踏板控制面板无故障且发送单踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板均无故障以及制动踏板未被踩下时，则确定整车状态满足第二预设条件。

在检测是否允许进入单踏板驾驶模式的过程中，首先给出了挡位要求，即要求汽车处于前进挡，之后要求汽车未禁止能量回收。在动力电池剩余电量为100％、动力电池总电压或单体电压高于一定阈值以及一些特定工况(如防抱死系统启动)及故障状态下，出于保护电池，保证行车安全方面的考虑会禁止能量回收，但禁止能量回收后会导致单踏板控制无法有效进行(无法通过能量回收对汽车进行减速)，因此若汽车禁止能量回收则进入单踏板驾驶模式的条件将不满足。

接下来判断单踏板控制面板的状态，单踏板控制面板是驾驶员与汽车进行交互的渠道，电机控制器通过采集单踏板控制面板的状态信息获得驾驶员的单踏板驾驶需求，因此从行车安全以及驾驶员的实际操作层面考虑，需要将单踏板控制面板无故障，且发送单踏板驾驶请求(驾驶员具有单踏板驾驶需求)作为进入单踏板驾驶模式的条件之一。(其中本发明仅用到单踏板控制面板故障及状态信息，不涉及其具体的故障机制，因此针对该方面不进行过多的说明)。

除此之外，由于获得加速踏板和制动踏板的当前状态信息是进行单踏板驾驶控制的前提，因此出于安全考虑，若加速踏板或制动踏板发生故障则禁止进入单踏板驾驶模式。最后，考虑到制动信号(驾驶员踩制动踏板)是国际公认的退出单踏板驾驶的条件，因此若驾驶员踩下制动踏板则退出单踏板驾驶控制模式。其中在检测制动踏板是否被踩下时，可通过制动开关信号(制动开关信号由制动开关传感器发出)或者制动踏板中的行程传感器(行程传感器用来获取制动踏板被踩下的深度)来获取。

因此只有在当前挡位为前进挡、整车未禁止能量回收、单踏板控制面板无故障且发送单踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板均无故障以及制动踏板未被踩下时，则确定此时可以进入单踏板驾驶模式。

在进入单踏板驾驶模式之后，电机控制器可以获取加速踏板的踏板开度，基于踏板开度执行对应的过程。在单踏板驾驶模式下，驾驶员可通过控制加速踏板开度完成汽车的加速、速度保持以及能量回收制动，从而实现汽车的行驶，这种状态下驱动电机只在两种状态间进行切换，即电动与发电状态。电动状态即驱动电机输出控制汽车前进的扭矩，汽车产生前进方向的动力；发电状态则指的是汽车处于能量回收模式，此时驱动电机会产生制动扭矩，使车速降低。

具体为：在电机控制器获取加速踏板的踏板开度之后，需要对加速踏板的踏板开度进行检测，在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩，在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩，其中第一预设阈值大于第二预设阈值，且第一预设阈值与第二预设阈值均大于零。下面对两种控制过程进行详细介绍。

步骤102、在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩。

在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩的步骤，包括：在踏板开度大于第一预设阈值时，获取驱动电机的当前转速；根据驱动电机的当前转速和加速踏板的踏板开度，在第一扭矩查询表中获取对应的第一扭矩，并控制驱动电机输出第一扭矩；其中，第一扭矩查询表中存储有驱动电机的转速、加速踏板的踏板开度与所需求的第一扭矩之间的对应关系。

具体为：在踏板开度大于第一预设阈值时，通过驱动电机当前转速与加速踏板开度，通过查表方法计算得到驱动电机输出的前进扭矩命令，考虑到纯电动汽车装备的驱动电机具有良好的动态响应特性，因此该前进扭矩命令可等同于驱动电机的实际输出。

本发明中通过前期实车标定获得单踏板驾驶模式下电机当前转速、加速踏板开度与驾驶员需求扭矩之间的关系，并将其存储在表中，实际应用时通过电机转速与加速踏板开度直接查询得到前进扭矩命令，采用该方法得到的前进扭矩命令能够与驾驶员的驾驶意图高度符合。

本发明规定在在加速踏板开度大于2％(第一预设阈值)时，通过查表方法获取驱动电机输出的驱动汽车前进的第一扭矩；当加速踏板开度小于1.5％(第二预设阈值)时，认为加速踏板未被踩下，此时将计算驱动电机的能量回收扭矩，从而最终实现单踏板驾驶功能。这里的第一预设阈值以及第二预设阈值的确定均考虑了加速踏板的死区及物理间隙等特性。

本发明通过加速踏板的开度状态实现了驱动电机输出第一扭矩控制与驱动电机能量回收控制模式间的切换，同时通过规定不同的加速踏板开度阈值(1.5％与2％)，有效的消除了以上两模式间的非预期频繁切换。

步骤103、在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩。

在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩的步骤，包括：在踏板开度小于第二预设阈值时，获取踏板开度的变化率；在踏板开度的变化率大于预设变化率时，根据加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩；在踏板开度的变化率小于预设变化率时，在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩。

针对踏板开度小于第二预设阈值的情况，需要获取踏板开度的变化率，基于踏板开度的变化率确定使用何种方式获取制动扭矩。其中在踏板开度的变化率小于预设变化率时，此时得到的踏板开度的变化率会存在较大的不确定性，即加速踏板释放过程中对应的释放过程过长，可能不会反映出这段时间内加速踏板真实的变化率(如加速踏板在前阶段释放速度快，后阶段释放速度慢)，这将导致由神经网络方法计算得到的能量回收扭矩命令不符合驾驶员的心理预期，此时可通过在第二扭矩查询表中查询的方式获取对应的第二扭矩。其中在踏板开度的变化率大于预设变化率时，可以根据采集的数据并基于神经网络算法计算获取对应的第二扭矩。

因此，针对驾驶员释放加速踏板的速度有快有慢的问题，需要对每一次采集所获取的数据信息进行检测。本发明规定驾驶员开始释放加速踏板后开始计时，若在一定时长内(例如3s)加速踏板被完全释放，即踏板开度的变化率大于预设变化率时，则认为所采集的数据有效，可以利用神经网络算法进行计算。其中在采集数据时需要获取加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率D_A，在踏板开度的变化率D_A大于预设变化率时，可以根据所采集的数据利用神经网络算法获取第二扭矩。在踏板开度的变化率D_A小于预设变化率时，需要通过在第二扭矩查询表中查询的方式获取对应的第二扭矩。

其判断使用何种方式获取第二扭矩的过程可参见图3:

步骤301、检测加速踏板释放过程所采集的数据是否有效，在有效时执行步骤302，否则执行步骤303。

步骤302、采用神经网络算法获取第二扭矩。

步骤303、通过查表方法获取第二扭矩。

其中，在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩的步骤，包括：根据驱动电机的当前转速，在第二扭矩查询表中查询对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出查询的第二扭矩；其中，第二扭矩查询表中存储有驱动电机的转速与所需求的第二扭矩之间的对应关系。

此时，根据电机转速进行查表，得到驱动电机能量回收扭矩命令即第二扭矩，可以使得最终得到的能量回收扭矩命令进一步贴近驾驶员的驾驶预期。其中第二扭矩查询表通过前期实车标定获得，该查询表能够满足驾驶员慢速释放加速踏板时的车辆制动需求。

一般来说，加速踏板释放越快表明驾驶员心理预期的车辆制动减速度也越大，同理，加速踏板释放速度越慢，则驾驶员预期的减速度也越小。加速踏板释放前的速度、加速踏板释放前的踏板开度、以及加速踏板的踏板开度变化率与驾驶员预期的汽车减速度之间密切相关，它们之间存在着复杂的映射关系，不能够通过精确的数学模型进行描述，神经网络方法具有非线性的基本特性，对于解决非线性问题具有天然的优势。而RBF(Radialbasis function，径向基函数)神经网络作为一种性能优良的前馈型神经网络，可以任意精度逼近任意的非线性函数，且拓扑结构紧凑、具有全局逼近能力，同时解决了BP(backpropagation，反向传播)神经网络的局部最优问题，为此采用RBF神经网络算法，在给出加速踏板释放前的速度、加速踏板释放前的开度、以及加速踏板开度变化率的条件下计算出驱动电机能量回收扭矩，即控制汽车制动的第二扭矩，然后对驱动电机进行控制，从而满足驾驶员对汽车的减速预期。

在本发明实施例中，根据加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩的步骤，包括：

根据加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率，采用下述公式计算第二扭矩，并控制驱动电机输出计算出的第二扭矩；

其中，x为输入向量且x＝[VAD_A]^T，y(x，w)为驱动电机输出的第二扭矩，w_i为权重，l为隐层神经元数量，c_i为中心矢量，∣∣x-c_i∣∣表示输入向量到节点中心的距离；为径向基函数。

本发明实施例所采用的为RBF神经网络算法，RBF神经网络的具体架构框图如图4所示，RBF神经网络分为三层，输入层、隐层与输出层，其中输入量为3，隐层的神经元数量为7，输出量为驱动电机能量回收扭矩即控制汽车制动的第二扭矩。

输入量包括加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率D_A，由V、A以及D_A可以组成一矩阵，输入量即为该矩阵的转置矩阵，输入向量到节点中心的距离即为输入向量到中心矢量的距离，这里的径向基函数取为高斯径向基函数。

在计算过程中，计算高斯径向基函数与权重的乘积，然后累计所得到的乘积之和，可以获取对应的第二扭矩，其中高斯径向基函数的函数值可根据输入量来确定。

神经网络设计完成后需要对其进行训练。考虑到RBF神经网络只有在训练完成后才能够根据不同的输入做出正确的反应，因此对该神经网络进行训练时必须要获得大量的信息[VAD_AT]，其中T表示能量回收扭矩。

具体为：在不同的车速条件及加速踏板开度条件下(获得V与A)，按照不同的速度释放加速踏板(获得D_A)，在此基础上标定符合驾驶员制动预期的能量回收扭矩(获得T)。以此来得到理想的驱动电机能量回收扭矩，根据该方法得到大量的试验数据组，将该数据作为基础数据对RBF神经网络进行训练，最后将训练完成的神经网络用于计算驱动电机能量回收扭矩。

本发明实施例提供的单踏板控制方法，创造性的引入RBF神经网络，通过该神经网络对驾驶员的减速意图进行判断，并通过调节能量回收强度来保证驾驶感受，使在单踏板驾驶模式中驱动系统产生的制动效果最大程度的符合驾驶员的驾驶预期。且本发明提供的纯电动汽车单踏板驾驶控制方法不涉及到硬件变更，不会额外增加系统成本，同时具有易于实现的特点，因此具有良好的推广价值。

本发明实施例还提供一种单踏板驾驶控制装置，如图5所示，包括：

获取模块10，用于在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；

第一控制模块20，用于在踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；

第二控制模块30，用于在踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中第一预设阈值大于第二预设阈值，且第一预设阈值与第二预设阈值均大于零。

其中，该装置还包括：

第一检测模块，用于在获取模块在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度之前，检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件；

第二检测模块，用于在整车状态满足第一预设条件时，检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件；

第三控制模块，用于在整车状态满足第二预设条件时，控制获取模块在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度。

其中，第一检测模块进一步用于：

检测整车是否启动以及整车是否发生下电、零扭矩或限制驱动电机输出的故障；

在整车启动且整车未发生下电、零扭矩或限制驱动电机输出的故障时，则确定整车状态满足第一预设条件。

其中，第二检测模块进一步用于：

检测当前挡位是否为前进挡、整车是否禁止能量回收、单踏板控制面板是否无故障且发送踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板是否无故障以及制动踏板是否被踩下；

在当前挡位为前进挡、整车未禁止能量回收、单踏板控制面板无故障且发送踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板均无故障以及制动踏板未被踩下时，则确定整车状态满足第二预设条件。

其中，第一控制模块包括：

第一获取子模块，用于在踏板开度大于第一预设阈值时，获取驱动电机的当前转速；

第一处理子模块，用于根据驱动电机的当前转速和加速踏板的踏板开度，在第一扭矩查询表中获取对应的第一扭矩，并控制驱动电机输出第一扭矩；

其中，第一扭矩查询表中存储有驱动电机的转速、加速踏板的踏板开度与所需求的第一扭矩之间的对应关系。

其中，第二控制模块包括：

第二获取子模块，用于在踏板开度小于第二预设阈值时，获取踏板开度的变化率；

第二处理子模块，用于在踏板开度的变化率大于预设变化率时，根据加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩；

第三处理子模块，用于在踏板开度的变化率小于预设变化率时，在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出第二扭矩。

其中，第二处理子模块进一步用于：

根据加速踏板释放前的汽车速度V、加速踏板释放前的踏板开度A以及加速踏板的踏板开度的变化率，采用下述公式计算第二扭矩，并控制驱动电机输出计算出的第二扭矩；

其中，x为输入向量且x＝[VAD_A]^T，y(x，w)为驱动电机输出的第二扭矩，w_i为权重，l为隐层神经元数量，c_i为中心矢量，∣∣x-c_i∣∣表示输入向量到节点中心的距离；为径向基函数。

其中，第三处理子模块进一步用于：

根据驱动电机的当前转速，在第二扭矩查询表中查询对应的第二扭矩，并控制驱动电机输出查询的第二扭矩；

其中，第二扭矩查询表中存储有驱动电机的转速与所需求的第二扭矩之间的对应关系。

本发明实施例提供的单踏板驾驶控制装置是应用上述方法的装置，能够实现上述方法实施例的各个过程，在此不再详细阐述。

本发明实施例提供的单踏板驾驶控制装置，可以实现根据加速踏板的开度进行扭矩控制，进而实现在制动时调节能量回收强度来保证驾驶感受，同时本发明提供的控制方法不涉及到硬件变更，不会额外增加系统成本，具有易于实现的特点，具备良好的推广价值。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述单踏板驾驶控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种电动汽车，如图6所示，包括：

电机控制器61；与电机控制器61连接的加速踏板62、制动踏板63、挡位系统64、单踏板控制面板65、整车控制器66和电池管理系统67；以及与电机控制器61连接的驱动电机68；

电机控制器61采集加速踏板62、制动踏板63、挡位系统64以及单踏板控制面板65的信息，并结合驱动电机68的转速、整车控制器66以及电池管理系统67反馈的汽车信息判断汽车单踏板驾驶模式，在单踏板驾驶模式下，当加速踏板62的踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机68输出驱动汽车前进的第一扭矩；当加速踏板62的踏板开度小于第二预设阈值时，控制驱动电机68输出控制汽车制动的第二扭矩，其中第一预设阈值大于第二预设阈值，且第一预设阈值与第二预设阈值均大于零。

具体为：电机控制器61采集加速踏板62、制动踏板63的开度信息以及车辆当前挡位状态，以此来获得驾驶员对车辆的驾驶需求；在此基础上，通过单踏板控制面板65采集单踏板控制面板有无故障，以及是否发送单踏板驾驶请求的信息，并结合电机转速与整车控制器、电池管理系统反馈的汽车状态(整车故障状态、动力电池状态、允许功率输出限制等)判断汽车单踏板驾驶模式。

根据驾驶模式及驾驶员需求控制驱动电机68输出扭矩，实现汽车的行驶。驱动电机68通过单级减速器直接驱动车轮转动，中间无换挡机构，该特点保证了驱动电机输出扭矩到车轮上的直接传递。

本发明提供的电动汽车，可以实现根据加速踏板的开度进行扭矩控制，进而实现在制动时调节能量回收强度来保证驾驶感受，同时本发明提供的控制方法不涉及到硬件变更，不会额外增加系统成本，具有易于实现的特点，具备良好的推广价值。

以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种单踏板驾驶控制方法，其特征在于，包括：

在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；

在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；

在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。

2.根据权利要求1所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度之前，还包括：

检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件；

在整车状态满足所述第一预设条件时，检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件；

在整车状态满足所述第二预设条件时，执行在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度的步骤。

3.根据权利要求2所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述检测整车状态是否满足允许单踏板驾驶功能启动的第一预设条件的步骤，包括：

检测整车是否启动以及整车是否发生下电、零扭矩或限制所述驱动电机输出的故障；

在整车启动且整车未发生下电、零扭矩或限制所述驱动电机输出的故障时，则确定整车状态满足所述第一预设条件。

4.根据权利要求2所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述检测整车状态是否满足允许进入单踏板驾驶模式的第二预设条件的步骤，包括：

检测当前挡位是否为前进挡、整车是否禁止能量回收、单踏板控制面板是否无故障且发送单踏板驾驶请求、加速踏板和制动踏板是否无故障以及所述制动踏板是否被踩下；

在当前挡位为前进挡、整车未禁止能量回收、所述单踏板控制面板无故障且发送所述单踏板驾驶请求、所述加速踏板和所述制动踏板均无故障以及所述制动踏板未被踩下时，则确定整车状态满足所述第二预设条件。

5.根据权利要求1所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩的步骤，包括：

在所述踏板开度大于所述第一预设阈值时，获取所述驱动电机的当前转速；

根据所述驱动电机的当前转速和所述加速踏板的踏板开度，在第一扭矩查询表中获取对应的第一扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第一扭矩；

其中，所述第一扭矩查询表中存储有所述驱动电机的转速、所述加速踏板的踏板开度与所需求的第一扭矩之间的对应关系。

6.根据权利要求1所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩的步骤，包括：

在所述踏板开度小于所述第二预设阈值时，获取所述踏板开度的变化率；

在所述踏板开度的变化率大于预设变化率时，根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩；

在所述踏板开度的变化率小于预设变化率时，在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩。

7.根据权利要求6所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率D_A，采用神经网络算法获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩的步骤，包括：

根据所述加速踏板释放前的汽车速度V、所述加速踏板释放前的踏板开度A以及所述加速踏板的踏板开度的变化率，采用下述公式计算所述第二扭矩，并控制所述驱动电机输出计算出的所述第二扭矩；

其中，x为输入向量且x＝[VAD_A]^T，y(x，w)为所述驱动电机输出的第二扭矩，w_i为权重，l为隐层神经元数量，c_i为中心矢量，∣∣x-c_i∣∣表示输入向量到节点中心的距离；为径向基函数。

8.根据权利要求6所述的单踏板驾驶控制方法，其特征在于，所述在第二扭矩查询表中获取对应的第二扭矩，并控制所述驱动电机输出所述第二扭矩的步骤，包括：

根据所述驱动电机的当前转速，在所述第二扭矩查询表中查询对应的所述第二扭矩，并控制所述驱动电机输出查询的所述第二扭矩；

其中，所述第二扭矩查询表中存储有所述驱动电机的转速与所需求的第二扭矩之间的对应关系。

9.一种单踏板驾驶控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在单踏板驾驶模式下，获取加速踏板的踏板开度；

第一控制模块，用于在所述踏板开度大于第一预设阈值时，控制驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；

第二控制模块，用于在所述踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩；其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机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权利要求1至8中任一项所述的单踏板驾驶控制方法的步骤。

11.一种电动汽车，其特征在于，包括：

电机控制器；

与所述电机控制器连接的加速踏板、制动踏板、挡位系统、单踏板控制面板、整车控制器和电池管理系统；以及

与所述电机控制器连接的驱动电机；

所述电机控制器采集所述加速踏板、所述制动踏板、所述挡位系统以及所述单踏板控制面板的信息，并结合所述驱动电机的转速、所述整车控制器以及所述电池管理系统反馈的汽车信息判断汽车单踏板驾驶模式，在单踏板驾驶模式下，当所述加速踏板的踏板开度大于第一预设阈值时，控制所述驱动电机输出驱动汽车前进的第一扭矩；当所述加速踏板的踏板开度小于第二预设阈值时，控制所述驱动电机输出控制汽车制动的第二扭矩，其中所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值，且所述第一预设阈值与所述第二预设阈值均大于零。