CN108974004A - 一种动力系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种动力系统控制方法，包括：车辆控制单元接收自动驾驶转换指令；电动助力转向单元接收车辆控制单元发送的转向控制信号，根据转向控制信号工作，并向车辆控制单元发送工作反馈信息；电子稳定程序控制单元接收车辆控制单元发送的油门控制信号、制动减速度控制信号，根据油门控制信号、制动减速度控制信号工作，并向车辆控制单元发送工作反馈信息；变速箱控制单元接收车辆控制单元发送的挡位控制信号，根据挡位控制信号工作，并向车辆控制单元发送工作反馈信息；当工作反馈信息是为第一工作反馈信息时，车辆控制单元向电子稳定程序控制单元发送第一制动减速度控制信号；将故障信息发送至显示单元和服务器。

Description

一种动力系统控制方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种动力系统控制方法。

背景技术

随着经济的发展以及人工智能技术的崛起，自动驾驶汽车也越来越受市场的关注。自动驾驶汽车指的是依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。市场预测自动驾驶汽车的普及可以实现降低交通事故发生率、降低交通拥堵程度、降低投入交通基础设施的成本、以及减少对环境的污染等效果。

但目前，自动驾驶领域的相关技术还并不成熟，使得自动驾驶车无法在实际道路中行驶。尤其是自动驾驶车中的动力系统，其系统中各个单元的控制方法还有待完善。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种动力系统控制方法，在车辆自动驾驶模式下，动力系统可以响应车辆控制单元输出的各种指令数据，并在响应故障情况下，输出相应故障提示并采取制动措施，使得车辆在自动驾驶模式下可以更安全、平稳的运行。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种动力系统控制方法，包括：

车辆控制单元接收自动驾驶转换指令；

根据所述自动驾驶转换指令，通过控制器局域网络向电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号，用以所述电动助力转向单元、所述电子稳定程序控制单元和所述变速箱控制单元根据所述自动驾驶激活信号工作；

所述电动助力转向单元接收所述车辆控制单元发送的转向控制信号，根据所述转向控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送工作反馈信息；

所述电子稳定程序控制单元接收所述车辆控制单元发送的油门控制信号和制动减速度控制信号，根据所述油门控制信号和所述制动减速度控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送工作反馈信息；

所述变速箱控制单元接收所述车辆控制单元发送的挡位控制信号，根据所述挡位控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送所述工作反馈信息；

所述车辆控制单元确定所述工作反馈信息是否为第一工作反馈信息；

当所述工作反馈信息是为所述第一工作反馈信息时，所述车辆控制单元向所述电子稳定程序控制单元发送第一制动减速度控制信号，用以所述电子稳定程序控制单元根据所述第一制动减速度控制信号工作；

并且，所述车辆控制单元解析所述第一工作反馈信息，得到故障信息，并将所述故障信息发送至显示单元和服务器。

优选的，在所述向电动助力转向单元、电子稳定程序控制单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号之后，所述方法还包括：

所述电动助力转向单元、所述电子稳定程序控制单元和所述变速箱控制单元向所述车辆控制单元发送激活反馈信息；

所述车辆控制单元确定所述激活反馈信息是否为第一激活反馈信息；

当所述激活反馈信息是为所述第一激活反馈信息时，生成激活失败信息发送至所述显示单元和所述服务器。

优选的，所述根据所述油门控制信号和所述制动减速度控制信号工作具体为：

当所述电子稳定程序控制单元接收到所述油门控制信号时，所述电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析所述油门控制信号，得到油门控制参数；

将所述油门控制参数发送至伺服电动机，使得所述伺服电动机根据所述油门控制参数控制节气门的开合；

当所述电子稳定程序控制单元接收到所述制动减速度控制信号时，所述电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析所述制动减速度控制信号，得到目标车速数据；

获取当前方向盘转角数据、当前车速数据、当前轮速数据和当前加速度数据，并根据所述当前方向盘转角数据、所述当前车速数据、所述当前轮速数据、所述当前加速度数据和所述目标车速数据得到制动控制参数；

将所述制动控制参数发送至轮缸，使得所述轮缸根据所述制动控制参数工作。

优选的，所述根据所述转向控制信号工作具体为：

当所述电动助力转向单元接收到所述转向控制信号时，所述电动助力转向单元中的电子控制单元解析所述转向控制信号，得到目标转向角度参数和目标转向角速度参数，使得所述电动助力转向单元根据所述目标转向角度参数和所述目标转向角速度参数工作。

优选的，所述根据所述挡位控制信号工作具体为：

所述变速箱控制单元解析所述挡位控制信号，得到目标档位数据；

获取所述当前车速数据，根据所述当前车速数据和所述目标档位数据确定档位控制参数，使得所述变速箱控制单元根据所述档位控制参数工作。

进一步优选的，在所述根据所述当前车速数据和所述目标档位数据确定档位控制参数之后，所述方法还包括：

所述变速箱控制单元根据所述档位控制参数得到当前档位数据，并将所述当前档位数据发送至所述显示单元中的仪表盘中，用以所述仪表盘显示所述当前档位数据。

优选的，所述方法还包括：

所述电子稳定程序控制单元、所述电动助力转向单元和所述变速箱控制单元根据用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数工作。

进一步优选的，所述电子稳定程序控制单元、所述电动助力转向单元和所述变速箱控制单元得到的油门控制参数、制动控制参数、目标转向角度参数、目标转向角速度参数和档位控制参数的最大值，不小于所述用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数的最大值。

进一步优选的，当所述工作反馈信息是为所述第一工作反馈信息时时，所述方法还包括：

所述车辆控制单元向车灯单元发送双闪信号，用以所述车灯单元根据所述双闪信号工作。

本发明实施例提供的一种动力系统控制方法，在车辆自动驾驶模式下，动力系统可以响应车辆控制单元输出的各种指令数据，并在响应故障情况下，输出相应故障提示并采取制动措施，使得车辆在自动驾驶模式下可以更安全、平稳的运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种动力系统控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的一种动力系统控制方法，实现于无人驾驶车辆中，用于实现无人驾驶车辆在自动驾驶模式下的动力系统的运行，其方法流程图如图1所示，包括如下步骤：

步骤110，车辆控制单元接收自动驾驶转换指令；

具体的，无人驾驶车辆中包括车辆控制单元、控制器局域网络(Controller AreaNetwork，CAN)总线、电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元、变速箱控制单元、显示单元和车灯单元。其中车辆控制单元控制无人驾驶车辆进入或退出自动驾驶模式。当车辆控制单元接收用户输入的自动驾驶转换指令时，无人驾驶车辆进入自动驾驶模式。自动驾驶转换指令可以是用户通过无人驾驶车辆中的显示屏输入的，也可以是通过服务器或其他遥控装置远程输入的。

需要说明的是，本发明实施例中的无人驾驶车辆不仅包括上述车辆控制单元、CAN总线、电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元、变速箱控制单元、显示单元和车灯单元，本实施例中只列举了与本技术方案相关的各个单元，本领域技术人员可以根据需要设置其他实现无人驾驶车辆行驶的相关装置或单元。

步骤120，车辆控制单元向电动助力转向单元、电子稳定程序控制单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号；

具体的，当车辆控制单元接收到自动驾驶转换指令时，车辆控制单元根据线控转换动力指令，通过CAN总线向电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号，用以激活电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元中用于自动驾驶部分的功能。

步骤130，确定自动驾驶功能是否激活成功；

具体的，在车辆控制单元根据自动驾驶转换指令，通过CAN总线向电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单送自动驾驶激活信号之后，电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元向车辆控制单元发送激活反馈信息。激活反馈信息用以确定电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元中用于自动驾驶部分的功能激活是否成功。

车辆控制单元确定激活反馈信息是否为代表了自动驾驶部分功能激活失败的第一激活反馈信息。当激活反馈信息不为第一激活反馈信息时，说明车辆自动驾驶部分功能激活成功，执行下述步骤140。当激活反馈信息为第一激活反馈信息时，说明车辆自动驾驶部分功能激活失败，执行下述步骤141。

步骤141，车辆控制单元生成激活失败信息发送至显示单元和服务器；

具体的，当激活反馈信息为第一激活反馈信息时，也就是车辆自动驾驶部分功能激活失败时，车辆控制单元生成激活失败信息发送至车内的显示单元，并将激活失败信息上传至服务器，通过显示单元显示激活失败信息告知车内用户自动驾驶功能激活失败，同时将激活失败信息上传至服务器。

步骤140，车辆控制单元生成油门控制信号、制动减速度控制信号、转向控制信号和挡位控制信号中的一种或多种，并发送至电子稳定程序控制单元和/或电动助力转向单元和/或变速箱控制单元；

具体的，无人驾驶车辆中动力系统为线控动力控制系统。按功能分类可将线控动力控制系统细化为：线控油门控制系统、线控档位控制系统、线控制动控制系统和主动转向控制系统。其中线控油门控制系统和线控制动控制系统通过电子稳定程序控制单元实现的，主动转向控制系统通过电动助力转向单元实现的，线控档位控制系统通过变速箱控制单元实现的。

在自动驾驶模式下，当激活反馈信息不为第一激活反馈信息时，也就是车辆自动驾驶部分功能激活成功之后，车辆控制单元根据行驶任务和实际路况生成油门控制信号、制动减速度控制信号、转向控制信号和挡位控制信号中的一种或多种，并通过CAN总线将油门控制信号发送至线控油门控制系统、将挡位控制信号通过CAN总线发送至线控档位控制系统、将制动减速度控制信号通过CAN总线发送至线控制动控制系统、将转向控制信号通过CAN总线发送至主动转向控制系统，也就是将油门控制信号、制动减速度控制信号、转向控制信号和挡位控制信号中的一种或多种通过CAN总线发送至电子稳定程序控制单元和/或电动助力转向单元和/或变速箱控制单元。

步骤150，线控油门控制系统、线控档位控制系统、线控制动控制系统和主动转向控制系统分别根据油门控制信号、挡位控制信号、制动减速度控制信号和转向控制信号工作，并向车辆控制单元发送工作反馈信息；

具体的，线控动力控制系统在自动驾驶模式下工作时，主要表现在以下四个方面：

第一方面，当电子稳定程序控制单元接收到油门控制信号时，说明车辆控制单元确定当前无人驾驶车辆需要加速行驶。则电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析油门控制信号，得到油门控制参数，并将油门控制参数发送至伺服电动机，使得伺服电动机根据油门控制参数控制节气门的开合，从而实现线控油门控制系统根据油门控制信号工作。

上述实现线控油门控制系统根据油门控制信号工作的过程也可以理解为，电子稳定程序控制单元中的电子控制单元通过CAN总线接收车辆控制单元发送的加速扭矩请求信号，也就是油门控制信号，根据加速扭矩请求信号量的大小控制伺服电机动作，进而控制节气门的开和幅度实现加速控制。

第二方面，当电子稳定程序控制单元接收到制动减速度控制信号时，说明车辆控制单元确定当前无人驾驶车辆需要减速行驶或制动。则电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析制动减速度控制信号，得到目标车速数据。同时电子控制单元获取当前无人驾驶车辆的方向盘转角数据、当前车速数据、当前轮速数据和当前加速度数据，并结合当前方向盘转角数据、当前车速数据、当前轮速数据、当前加速度数据和目标车速数据计算得到制动控制参数。最后将制动控制参数发送至轮缸，使得轮缸根据制动控制参数工作，从而实现线控制动控制系统根据制动减速度控制信号工作。

上述实现线控制动控制系统根据制动减速度控制信号工作的过程也可以理解为，根据车辆控制单元发送的制动减速度请求信号，也就是制动减速度控制信号，以及方向盘转角速度信号、车速信号、加速度信号计算后对轮缸输出与计算结果相符的制动压力，从而实现控制车辆减速或制动。

第三方面，当变速箱控制单元接收到挡位控制信号时，说明车辆控制单元确定当前无人驾驶车辆需要变换档位。则变速箱控制单元解析挡位控制信号，得到目标档位数据，同时获取当前车速数据，根据当前车速数据和目标档位数据确定档位控制参数，使得变速箱控制单元根据档位控制参数工作，从而实现线控档位控制系统根据挡位控制信号工作。

并且，在变速箱控制单元根据当前车速数据和目标档位数据确定档位控制参数之后，变速箱控制单元还会根据档位控制参数得到当前档位数据，并将当前档位数据发送至显示单元中的仪表盘中，用以仪表盘显示当前档位数据。

上述实现线控档位控制系统根据挡位控制信号工作的过程也可以理解为，变速箱控制单元根据车辆控制单元发送的目标档位请求信号，以及当前无人驾驶车辆的车速信号得到最佳策略档位，并根据最佳策略档位执行换挡操作，从而实现车辆换挡。

第四方面，当电动助力转向单元接收到转向控制信号时，说明车辆控制单元确定当前无人驾驶车辆需要转向，则电动助力转向单元中的电子控制单元解析转向控制信号，得到目标转向角度参数和目标转向角速度参数，使得电动助力转向单元中的转向控制单元根据目标转向角度参数和目标转向角速度参数工作，从而实现主动转向控制系统根据转向控制信号工作。

上述实现主动转向控制系统根据转向控制信号工作过程也可以理解为，电动助力转向单元根据目标转向角度参数和目标转向角速度参数执行自动转向动作，从而实现主动转向。

在电子稳定程序控制单元根据所述油门控制信号和制动减速度控制信号工作之后，电子稳定程序控制单元会根据工作结果向车辆控制单元发送工作反馈信息。在电动助力转向单元根据所述转向控制信号工作之后，电动助力转向单元会根据工作结果向车辆控制单元发送工作反馈信息。并且，在变速箱控制单元根据所述挡位控制信号工作之后，变速箱控制单元也会根据工作结果向车辆控制单元发送工作反馈信息。

步骤160，确定工作过程中是否出现故障情况；

具体的，在电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元根据车辆控制单元发送的数据工作时，车辆控制单元需要对电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元的工作结果进行状态监控，确定电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元的工作过程中是否出现故障情况，也就是没有按照数据进行工作。而车辆控制单元可以通过确定工作反馈信息是否为代表了执行数据失败的第一工作反馈信息，来确定电动助力转向单元和变速箱控制单元的工作过程中是否出现故障情况。

当工作反馈信息是为第一工作反馈信息时，说明电子稳定程序控制单元和/或电动助力转向单元和/或变速箱控制单元故障，则执行下述步骤170。当工作反馈信息是不为第一工作反馈信息时，说明电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元工作正常，则返回执行上述步骤140，车辆控制单元继续根据行驶任务和实际路况生成油门控制信号、制动减速度控制信号、转向控制信号和挡位控制信号中的一种或多种，也就是无人驾驶车辆继续行驶。

步骤170，车辆控制单元向电子稳定程序控制单元发送第一制动减速度控制信号，用以电子稳定程序控制单元根据第一制动减速度控制信号工作；

具体的，当工作反馈信息是为第一工作反馈信息时，也就是电子稳定程序控制单元和/或电动助力转向单元和/或变速箱控制单元故障时，无人驾驶车辆首先会在道路条件允许的安全情况下驻车。车辆控制单元向电子稳定程序控制单元发送的第一制动减速度控制信号为车辆控制单元根据实际道路情况生成的，使得电子稳定程序控制单元根据第一制动减速度控制信号控制车辆驻车时，可以保证行驶安全。

同时，车辆控制单元还会向车灯单元发送双闪信号，用以车灯单元根据双闪信号进行双闪提示。

步骤180，车辆控制单元解析第一工作反馈信息，得到故障信息，并将故障信息发送至显示单元和服务器；

具体的，当工作反馈信息是为代表了电动助力转向单元和/或变速箱控制单元故障的第一工作反馈信息时，车辆控制单元对第一工作反馈信息进行解析，确定故障位置和原因，得到故障信息，并将故障信息发送至显示单元和服务器，通过显示单元显示故障信息告知车内用户自动驾驶功能发生故障，同时将激活失败信息上传至服务器。

在一些优选的实施例中，无人驾驶车辆在自动驾驶模式下的性能，不能比手动驾驶模式下的性能低。

在手动驾驶模式下，电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元根据用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数工作。而在自动驾驶模式下，电动助力转向单元和变速箱控制单元通过车辆控制单元所得到的油门控制参数、制动控制参数、目标转向角度参数、目标转向角速度参数和档位控制参数的最大值，不小于用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数的最大值。

本发明实施例提供的一种动力系统控制方法，在车辆自动驾驶模式下，动力系统可以响应车辆控制单元输出的各种指令数据，并在响应故障情况下，输出相应故障提示并采取制动措施，使得车辆在自动驾驶模式下可以更安全、平稳的运行。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM动力系统控制方法、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动力系统控制方法，其特征在于，所述方法包括：

车辆控制单元接收自动驾驶转换指令；

根据所述自动驾驶转换指令，通过控制器局域网络向电子稳定程序控制单元、电动助力转向单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号，用以所述电动助力转向单元、所述电子稳定程序控制单元和所述变速箱控制单元根据所述自动驾驶激活信号工作；

所述电动助力转向单元接收所述车辆控制单元发送的转向控制信号，根据所述转向控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送工作反馈信息；

所述电子稳定程序控制单元接收所述车辆控制单元发送的油门控制信号和制动减速度控制信号，根据所述油门控制信号和所述制动减速度控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送工作反馈信息；

所述变速箱控制单元接收所述车辆控制单元发送的挡位控制信号，根据所述挡位控制信号工作，并向所述车辆控制单元发送所述工作反馈信息；

所述车辆控制单元确定所述工作反馈信息是否为第一工作反馈信息；

当所述工作反馈信息是为所述第一工作反馈信息时，所述车辆控制单元向所述电子稳定程序控制单元发送第一制动减速度控制信号，用以所述电子稳定程序控制单元根据所述第一制动减速度控制信号工作；

并且，所述车辆控制单元解析所述第一工作反馈信息，得到故障信息，并将所述故障信息发送至显示单元和服务器。

2.根据权利要求1所述的动力系统控制方法，其特征在于，在所述向电动助力转向单元、电子稳定程序控制单元和变速箱控制单元发送自动驾驶激活信号之后，所述方法还包括：

所述电动助力转向单元、所述电子稳定程序控制单元和所述变速箱控制单元向所述车辆控制单元发送激活反馈信息；

所述车辆控制单元确定所述激活反馈信息是否为第一激活反馈信息；

当所述激活反馈信息是为所述第一激活反馈信息时，生成激活失败信息发送至所述显示单元和所述服务器。

3.根据权利要求1所述的动力系统控制方法，其特征在于，所述根据所述油门控制信号和所述制动减速度控制信号工作具体为：

当所述电子稳定程序控制单元接收到所述油门控制信号时，所述电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析所述油门控制信号，得到油门控制参数；

将所述油门控制参数发送至伺服电动机，使得所述伺服电动机根据所述油门控制参数控制节气门的开合；

当所述电子稳定程序控制单元接收到所述制动减速度控制信号时，所述电子稳定程序控制单元中的电子控制单元解析所述制动减速度控制信号，得到目标车速数据；

获取当前方向盘转角数据、当前车速数据、当前轮速数据和当前加速度数据，并根据所述当前方向盘转角数据、所述当前车速数据、所述当前轮速数据、所述当前加速度数据和所述目标车速数据得到制动控制参数；

将所述制动控制参数发送至轮缸，使得所述轮缸根据所述制动控制参数工作。

4.根据权利要求1所述的动力系统控制方法，其特征在于，所述根据所述转向控制信号工作具体为：

当所述电动助力转向单元接收到所述转向控制信号时，所述电动助力转向单元中的电子控制单元解析所述转向控制信号，得到目标转向角度参数和目标转向角速度参数，使得所述电动助力转向单元根据所述目标转向角度参数和所述目标转向角速度参数工作。

5.根据权利要求1所述的动力系统控制方法，其特征在于，所述根据所述挡位控制信号工作具体为：

所述变速箱控制单元解析所述挡位控制信号，得到目标档位数据；

获取所述当前车速数据，根据所述当前车速数据和所述目标档位数据确定档位控制参数，使得所述变速箱控制单元根据所述档位控制参数工作。

6.根据权利要求5所述的动力系统控制方法，其特征在于，在所述根据所述当前车速数据和所述目标档位数据确定档位控制参数之后，所述方法还包括：

所述变速箱控制单元根据所述档位控制参数得到当前档位数据，并将所述当前档位数据发送至所述显示单元中的仪表盘中，用以所述仪表盘显示所述当前档位数据。

7.根据权利要求1所述的动力系统控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述电子稳定程序控制单元、所述电动助力转向单元和所述变速箱控制单元根据用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数工作。

8.根据权利要求7所述的动力系统控制方法，其特征在于，所述电子稳定程序控制单元、所述电动助力转向单元和所述变速箱控制单元得到的油门控制参数、制动控制参数、目标转向角度参数、目标转向角速度参数和档位控制参数的最大值，不小于所述用户输入的油门控制参数、制动控制参数、转向角度参数、转向角速度参数和档位控制参数的最大值。

9.根据权利要求2所述的动力系统控制方法，其特征在于，当所述工作反馈信息是为所述第一工作反馈信息时时，所述方法还包括：

所述车辆控制单元向车灯单元发送双闪信号，用以所述车灯单元根据所述双闪信号工作。