CN108674409A - 一种智能汽车的动力控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能汽车的动力控制方法及装置，通过检测电池荷电状态和需求扭矩参数对发动机的动力分配方式进行切换，能够优化智能汽车的驾驶舒适性、保持车辆的动力性以及达到节能减排的目的；根据智能汽车的运行所述功率控制发动机的工作状态，能够在节省智能汽车的动力的前提下，延长智能汽车的运行时间；通过获取所述汽车的爬坡角度，根据智能汽车的爬坡角度以及智能汽车重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值，然后根据牵引力数值控制汽车发动机控制器的动力输出，能够在车辆上坡时灵活控制智能汽车的动力输出；根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数调整发动机的转矩能够避免车辆在滑动状态下过多的浪费动力输出，节省能量。

Description

一种智能汽车的动力控制方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车动力控制技术领域，尤其涉及一种智能汽车的动力控制方法及装置。
背景技术
智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。
通过对车辆智能化技术的研究和开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅通、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷，使得即便在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶。
通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。
发明内容
本发明提供一种智能汽车的动力控制方法及装置，以解决现有技术对智能汽车的动力控制不足的问题。
第一方面，本发明提供的一种智能汽车的动力控制方法，包括：
获取智能汽车当前的运行状态信息；
根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制，所述获取智能汽车当前的运行状态信息包括：
检测所述智能汽车的电池荷电状态和需求扭矩参数；
根据所述电池荷电状态和所述需求扭矩参数切换所述智能汽车的动力分配方式，所述动力分配方式包括纯电动模式、混合动力模式、纯发动机模式和电机辅助模式，在所述电机辅助模式中，所述智能汽车的发动机作为主动力源且所述智能汽车的电机作为辅助动力源；
计算所述智能汽车的需求功率；
判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内，若是，则控制所述发动机输出所述需求功率；
检测所述智能汽车的爬坡角度，判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值；
若判断所述智能汽车处于爬坡状态，则获取所述智能汽车的爬坡角度；
根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值；
将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比；
判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值，若是，则控制所述智能汽车发动机提高动力输出值；
检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数；
根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态，若是，则调整所述智能汽车发动机的转矩。
在本发明的控制方法一个实施例中，当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，控制所述混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
在本发明的控制方法一个实施例中，所述转速区间为2000-3000转/分钟。
在本发明的控制方法一个实施例中，以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
在本发明的控制方法一个实施例中，所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
第二方面，本发明提供的一种智能汽车的动力控制装置，包括：
状态信息收集模块，用于获取智能汽车当前的运行状态信息；
发动机控制器，用于根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制，切换所述智能汽车的动力分配方式；
第一检测模块，用于检测所述智能汽车的电池荷电状态；
第二检测模块，用于检测所述智能汽车的需求扭矩参数；
第一计算模块，用于计算所述智能汽车的需求功率；
第一判断模块，用于判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内；
第三检测模块，用于检测所述智能汽车的爬坡角度；
第二判断模块，用于判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值；
第二计算模块，用于根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值；
数据对比模块，用于将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比；
第三判断模块，用于判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值；
第四检测模块，用于检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数；
第四判断模块，用于根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态。
在本发明的控制装置一个实施例中，当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，发动机控制器控制所述混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述转速区间为2000-3000转/分钟。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述第三检测模块以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
本发明提供一种智能汽车的动力控制方法及装置的有益效果包括：通过检测电池荷电状态和需求扭矩参数对发动机的动力分配方式进行切换能够有效减弱由于辅助动力源频繁介入动力输出而对车辆产生的冲击，优化智能汽车的驾驶舒适性，当采用发动机作为主动力源且电机作为辅助动力源时，能够既保持车辆的动力性又能达到节能减排的目的；根据智能汽车的运行所述功率控制发动机的工作状态，使得智能汽车工作在最佳的工作模式下，能够在节省智能汽车的动力的前提下，延长智能汽车的运行时间；通过获取所述汽车的爬坡角度，根据智能汽车的爬坡角度以及智能汽车重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值，然后根据牵引力数值控制汽车发动机控制器的动力输出，能够在车辆上坡时灵活控制智能汽车的动力输出，有效防止车辆溜车；根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数调整发动机的转矩能够避免车辆在滑动状态下过多的浪费动力输出，节省能量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的第一种智能汽车的动力控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的第二种智能汽车的动力控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的第三种智能汽车的动力控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的第四种智能汽车的动力控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的第五种智能汽车的动力控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种智能汽车的动力控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供的一种智能汽车的动力控制方法，包括：
S100：获取智能汽车当前的运行状态信息。
S200：根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制。
所述获取智能汽车当前的运行状态信息包括：
S210：检测所述智能汽车的电池荷电状态和需求扭矩参数。
S211：根据所述电池荷电状态和所述需求扭矩参数切换所述智能汽车的动力分配方式，所述动力分配方式包括纯电动模式、混合动力模式、纯发动机模式和电机辅助模式，在所述电机辅助模式中，所述智能汽车的发动机作为主动力源且所述智能汽车的电机作为辅助动力源。
当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，发动机控制器控制所述混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
通过检测电池荷电状态和需求扭矩参数对发动机的动力分配方式进行切换能够有效减弱由于辅助动力源频繁介入动力输出而对车辆产生的冲击，优化智能汽车的驾驶舒适性，当采用发动机作为主动力源且电机作为辅助动力源时，能够既保持车辆的动力性又能达到节能减排的目的。
S230：计算所述智能汽车的需求功率。
S231：判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内。
若是，则进行步骤S232：控制所述发动机输出所述需求功率。
所述转速区间为2000-3000转/分钟。
根据智能汽车的运行所述功率控制发动机的工作状态，使得智能汽车工作在最佳的工作模式下，能够在节省智能汽车的动力的前提下，延长智能汽车的运行时间。
S240：检测所述智能汽车的爬坡角度。
S241：判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值。
若判断所述智能汽车处于爬坡状态，则进行步骤S242：获取所述智能汽车的爬坡角度。
S243：根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值。
S244：将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比。
S245：判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值。
若是，则进行步骤S246：控制所述智能汽车发动机提高动力输出值。
步骤S240中，以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
通过获取所述汽车的爬坡角度，根据智能汽车的爬坡角度以及智能汽车重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值，然后根据牵引力数值控制汽车发动机控制器的动力输出，能够在车辆上坡时灵活控制智能汽车的动力输出，有效防止车辆溜车。
S250：检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数。
S251：根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态。
若是，则进行步骤S252：调整所述智能汽车发动机的转矩。
所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数调整发动机的转矩能够避免车辆在滑动状态下过多的浪费动力输出，节省能量。
与本方面实施例提供的一种智能汽车的动力控制方法相对应，本发明实施例还提供一种智能汽车的动力控制装置，包括：
状态信息收集模块1，用于获取智能汽车当前的运行状态信息。
发动机控制器2，用于根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制，切换所述智能汽车的动力分配方式。
第一检测模块3，用于检测所述智能汽车的电池荷电状态。
第二检测模块4，用于检测所述智能汽车的需求扭矩参数。
第一计算模块5，用于计算所述智能汽车的需求功率。
第一判断模块6，用于判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内。
第三检测模块7，用于检测所述智能汽车的爬坡角度。
第二判断模块8，用于判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值。
第二计算模块9，用于根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值。
数据对比模块10，用于将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比。
第三判断模块11，用于判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值。
第四检测模块12，用于检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数。
第四判断模块13，用于根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态。
在本发明的控制装置一个实施例中，当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，发动机控制器控制所述混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述转速区间为2000-3000转/分钟。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述第三检测模块以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
在本发明的控制装置一个实施例中，所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
综上所述，本发明实施例提供一种智能汽车的动力控制方法及装置通过检测电池荷电状态和需求扭矩参数对发动机的动力分配方式进行切换能够有效减弱由于辅助动力源频繁介入动力输出而对车辆产生的冲击，优化智能汽车的驾驶舒适性，当采用发动机作为主动力源且电机作为辅助动力源时，能够既保持车辆的动力性又能达到节能减排的目的；根据智能汽车的运行所述功率控制发动机的工作状态，使得智能汽车工作在最佳的工作模式下，能够在节省智能汽车的动力的前提下，延长智能汽车的运行时间；通过获取所述汽车的爬坡角度，根据智能汽车的爬坡角度以及智能汽车重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值，然后根据牵引力数值控制汽车发动机控制器的动力输出，能够在车辆上坡时灵活控制智能汽车的动力输出，有效防止车辆溜车；根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数调整发动机的转矩能够避免车辆在滑动状态下过多的浪费动力输出，节省能量。
以上所述的本发明的具体实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种智能汽车的动力控制方法，其特征在于，包括：
获取智能汽车当前的运行状态信息；
根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制，所述获取智能汽车当前的运行状态信息包括：检测所述智能汽车的电池荷电状态和需求扭矩参数；
根据所述电池荷电状态和所述需求扭矩参数切换所述智能汽车的动力分配方式，所述动力分配方式包括纯电动模式、混合动力模式、纯发动机模式和电机辅助模式，在所述电机辅助模式中，所述智能汽车的发动机作为主动力源且所述智能汽车的电机作为辅助动力源；
计算所述智能汽车的需求功率；
判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内，若是，则控制所述发动机输出所述需求功率；
检测所述智能汽车的爬坡角度，判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值；
若判断所述智能汽车处于爬坡状态，则获取所述智能汽车的爬坡角度；
根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值；
将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比；
判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值，若是，则控制所述智能汽车发动机提高动力输出值；
检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数；
根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态，若是，则调整所述智能汽车发动机的转矩。
2.根据权利要求1所述的智能汽车的动力控制方法，其特征在于，当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，控制所述混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
3.根据权利要求1所述的智能汽车的动力控制方法，其特征在于，所述转速区间为2000-3000转/分钟。
4.根据权利要求1所述的智能汽车的动力控制方法，其特征在于，以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
5.根据权利要求1所述的智能汽车的动力控制方法，其特征在于，所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
6.一种智能汽车的动力控制装置，其特征在于，包括：
状态信息收集模块，用于获取智能汽车当前的运行状态信息；
发动机控制器，用于根据所述运行状态信息对所述智能汽车进行动力控制，切换所述智能汽车的动力分配方式；
第一检测模块，用于检测所述智能汽车的电池荷电状态；
第二检测模块，用于检测所述智能汽车的需求扭矩参数；
第一计算模块，用于计算所述智能汽车的需求功率；
第一判断模块，用于判断所述智能汽车的发动机输出所述需求功率时所述发动机的转速是否处于预先设置的转速区间内；
第三检测模块，用于检测所述智能汽车的爬坡角度；
第二判断模块，用于判断所述爬坡角度是否大于系统设置的阈值；
第二计算模块，用于根据所述智能汽车的爬坡角度以及所述智能汽车的重力计算生成爬坡所需的最小牵引力数值；
数据对比模块，用于将所述爬坡所需的最小牵引力数值与所述智能汽车发动机当前的动力输出值进行对比；
第三判断模块，用于判断所述爬坡所需的最小牵引力数值是否大于所述智能汽车发动机当前的动力输出值；
第四检测模块，用于检测所述智能汽车的驱动轮的加速度参数；
第四判断模块，用于根据所述加速度参数和所述智能汽车的驱动轮的转数判断所述智能汽车是否处于滑动状态。
7.根据权利要求6所述的智能汽车的动力控制装置，其特征在于，当所述需求扭矩参数大于所述发动机的最大输出扭矩且所述电池荷电状态大于电池荷电状态最小值时，发动机控制器控制混合动力汽车切换到电机辅助模式，所述需求扭矩等于所述发动机的最大输出扭矩加上所述电机的输出扭矩。
8.根据权利要求6所述的智能汽车的动力控制装置，其特征在于，所述转速区间为2000-3000转/分钟。
9.根据权利要求6所述的智能汽车的动力控制装置，其特征在于，所述第三检测模块以预设时间值周期性检测所述智能汽车的爬坡角度，所述预设时间值为0.5-1.0s。
10.根据权利要求6所述的智能汽车的动力控制装置，其特征在于，所述智能汽车的驱动轮被独立地控制，并且根据所述驱动轮转向特性的变化独立地控制左、右驱动轮。
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