CN109552307A - 基于电机扭矩的安全控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于电机扭矩的安全控制方法、装置和系统，方法包括：根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。本发明解决了现有技术中从动力系统的角度去设计实施车辆主动安全扭矩控制比较困难、成本高的技术问题。

Description

基于电机扭矩的安全控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种基于电机扭矩的安全控制方法、装置和系统。

背景技术

汽车行驶安全是汽车设计的重要目标，但由于传统汽车各零部件电气化程度不是很高，燃油发动机和变速箱组成的传统动力系统的整体扭矩响应速度和精度也不高，从动力系统的角度去设计实施车辆主动安全扭矩控制比较困难，而且成本也高。

发明内容

基于以上问题，本发明提出一种基于电机扭矩的安全控制方法、装置和系统，解决了现有技术中从动力系统的角度去设计实施车辆主动安全扭矩控制比较困难、成本高的技术问题。

本发明提出一种基于电机扭矩的安全控制方法，包括：

根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

此外，根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力限值计算驱动需求扭矩包括：根据车速和加速踏板信号得到踏板解析需求扭矩，根据制动踏板信号得到制动踏板衰减系数，将踏板解析需求扭矩与制动踏板衰减系数相乘得到请求扭矩，根据请求扭矩和电机扭矩能力限值对请求扭矩进行限制处理，得到系统的驱动需求扭矩。

此外，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算干预目标值包括：依据车速、方向盘转角及转角变化率计算干预扭矩最大值和干预系数，干预扭矩最大值和干预系数的乘积为请求扭矩，请求扭矩经过与电机扭矩能力限值比较后再与驱动扭矩能力限值比较得到最终的目标干预扭矩。

此外，根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别包括：获取车速、方向盘转角和方向盘转角变化率，根据车速和方向盘转角计算方向盘转角安全阀值和方向盘转角变化率阈值，若当前的方向盘转角大于方向盘转角安全阀值或当前方向盘转角变化率大于方向盘转角变化率阈值，则判断为危险工况。

本发明还提出一种基于电机扭矩的安全控制装置，包括：

第一计算模块，用于根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

第二计算模块，用于根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

识别模块，用于根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

判断模块，用于若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

本发明还提出一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行上述任一项所述的基于电机扭矩的安全控制方法。

本发明还提出一种人脸图像美化系统，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明解决了现有技术中从动力系统的角度去设计实施车辆主动安全扭矩控制比较困难、成本高的技术问题。本发明通过对车辆速度信号、方向盘转角信号、电机扭矩信号和驾驶员踏板信号等综合处理，在车辆高速行驶遇到紧急避让路况时能及时的进行主动扭矩干预控制，提前预判提前限扭矩，防止车辆因为驾驶员的操作不当而出现车辆失稳现象。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制方法的流程图；

图2是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制方法的流程图；

图4是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制方法的流程图；

图5是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制方法的流程图；

图6是本发明一个实施例提供的基于电机扭矩的安全控制装置的框图。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案，并不对本发明产生任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。

参照图1，本发明提出一种基于电机扭矩的安全控制方法，包括：

步骤S001，根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

步骤S002，根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

步骤S003，根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

步骤S004，若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

干预扭矩＝干预扭矩最大值*干预系数；

其中干预扭矩最大值为车速和方向盘转角查表值，干预系数为车速和方向盘转角变化率查表值。

车速和方向盘转角查表值通过在标定的车速和方向盘转角二维数表中查表得到，车速和方向盘转角变化率查表值通过在车速和方向盘转角变化率二维数表中查表得到。

车速和方向盘转角二维数表举例如下表所示：

车速和方向盘转角变化率二维数表举例如下表所示：

本发明的基本控制思想是：在车辆行驶过程中出现紧急情况，如需要打转向紧急避让或急转弯等工况，控制系统能够根据当时的车辆状态主动的降低驱动扭矩甚至是进行负扭矩制动减速(根据车速、方向盘转角及转角变化率来计算目标干预扭矩，通常转角越大方向盘打的越急目标干预扭矩会越大)，能够在紧急情况下，在驾驶员采取操作之前提前帮助稳定车辆姿态，从而大大降低车辆失稳现象出现的概率。

本发明的目的在于控制系统根据车辆信号，在车辆高速行驶过程中，控制系统提前对车辆状态做出预判，通过主动扭矩干预的方式来帮助车辆维持稳定。

其扭矩控制流程如图2所示：

首先根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；根据根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别得到车辆状态；最后根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩并进行扭矩仲裁，最后根据目标干预扭矩控制车辆，输出扭矩指令。

本发明解决了现有技术中从动力系统的角度去设计实施车辆主动安全扭矩控制比较困难、成本高的技术问题。本发明通过对车辆速度信号、方向盘转角信号、电机扭矩信号和驾驶员踏板信号等综合处理，在车辆高速行驶遇到紧急避让路况时能及时的进行主动扭矩干预控制，提前预判提前限扭矩，防止车辆因为驾驶员的操作不当而出现车辆失稳现象。相比传统的ESP等安全部件，这种方法能在车辆出现失稳之前提出做出预判并及时平稳的干预动力系统，从而大大降低车辆失稳现象出现的概率。

参照图3，在其中的一个实施例中，根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力限值计算驱动需求扭矩包括：根据车速和加速踏板信号得到踏板解析需求扭矩，根据制动踏板信号得到制动踏板衰减系数，将踏板解析需求扭矩与制动踏板衰减系数相乘得到请求扭矩，根据请求扭矩和电机扭矩能力限值对请求扭矩进行限制处理，得到系统的驱动需求扭矩。

请求扭矩＝踏板解析需求扭矩*制动踏板衰减系数；

踏板解析需求扭矩在车速和加速踏板开度二维数表中查表得到，制动踏板衰减系数在制动踏板开度信号一维数表中查表得到，车速和加速踏板开度二维数表和制动踏板开度信号一维数表通过标定得到。

图3说明了当前驱动需求扭矩的计算过程，根据制动踏板信号和电机扭矩能力对请求扭矩进行限制处理，得到系统的当前驱动需求扭矩为：将请求扭矩与电机扭矩能力限制进行大小比较，将二者中小的值作为驱动需求扭矩。

参照图4，在其中的一个实施例中，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算干预目标值包括：依据车速、方向盘转角及转角变化率计算干预扭矩最大值和干预系数，干预扭矩最大值和干预系数的乘积为请求扭矩，请求扭矩经过与电机扭矩能力限值比较后再与驱动扭矩能力限值比较得到最终的目标干预扭矩。

依据车速、方向盘转角及转角变化率计算干预扭矩最大值和干预系数中，干预扭矩最大值为车速和方向盘转角查表值，干预系数为车速和方向盘转角变化率查表值。车速和方向盘转角查表值通过在标定的车速和方向盘转角二维数表中查表得到，车速和方向盘转角变化率查表值通过在车速和方向盘转角变化率二维数表中查表得到。

请求扭矩与电机扭矩能力限值取大处理，取大后的结果然后与驱动扭矩能力限值进行取小处理，得到目标干预扭矩。

其中干预扭矩最大值为车速和方向盘转角查表值，干预系数为车速和方向盘转角变化率查表值。

车速和方向盘转角查表值通过在标定的车速和方向盘转角二维数表中查表得到，车速和方向盘转角变化率查表值通过在车速和方向盘转角变化率二维数表中查表得到。

参照图5，在其中的一个实施例中，根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别包括：获取车速、方向盘转角和方向盘转角变化率，根据车速和方向盘转角计算方向盘转角安全阀值和方向盘转角变化率阈值，若当前的方向盘转角大于方向盘转角安全阀值或当前方向盘转角变化率大于方向盘转角变化率阈值，则判断为危险工况。

方向盘转角安全阀值与车辆本身特性有关，需要实车试验测试中进行标定得到，例如车速20kph时，方向盘转角安全阀值可能是10°以内，而车速到达50kph，方向盘转角安全阀值只有5°了；

同样的道理，方向盘转角变化率阀值，也是试验标定得到，表征方向盘打的快慢速度，车速低允许方向盘可以打的快些(例如车速小于20kph，方向盘打的再怎么快，我们认为车辆也不会有安全隐患，反之如果车速高了，方向盘稍微打的急些就会出现车辆失稳)，因此方向盘转角安全阀值和方向盘转角变化率阀值是根据大量的试验数据标定的数表中得到的，通过实时查表得到当前车况下的安全阀值。

参照图6，本发明还提出一种基于电机扭矩的安全控制装置，包括：

第一计算模块10，用于根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

第二计算模块20，用于根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

识别模块30，用于根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

判断模块40，用于若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

本发明还提出一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行上述任一个实施例中所述的基于电机扭矩的安全控制方法。

本发明还提出一种人脸图像美化系统，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于电机扭矩的安全控制方法，其特征在于，包括：

根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

2.根据权利要求1所述的基于电机扭矩的安全控制方法，其特征在于，

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力限值计算驱动需求扭矩包括：根据车速和加速踏板信号得到踏板解析需求扭矩，根据制动踏板信号得到制动踏板衰减系数，将踏板解析需求扭矩与制动踏板衰减系数相乘得到请求扭矩，根据请求扭矩和电机扭矩能力限值对请求扭矩进行限制处理，得到系统的驱动需求扭矩。

3.根据权利要求1所述的基于电机扭矩的安全控制方法，其特征在于，

根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算干预目标值包括：依据车速、方向盘转角及转角变化率计算干预扭矩最大值和干预系数，干预扭矩最大值和干预系数的乘积为请求扭矩，请求扭矩经过与电机扭矩能力限值比较后再与驱动扭矩能力限值比较得到最终的目标干预扭矩。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于电机扭矩的安全控制方法，其特征在于，

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别包括：获取车速、方向盘转角和方向盘转角变化率，根据车速和方向盘转角计算方向盘转角安全阀值和方向盘转角变化率阈值，若当前的方向盘转角大于方向盘转角安全阀值或当前方向盘转角变化率大于方向盘转角变化率阈值，则判断为危险工况。

5.一种基于电机扭矩的安全控制装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

第二计算模块，用于根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

识别模块，用于根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

判断模块，用于若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。

6.一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行权利要求1至4中任一项所述的基于电机扭矩的安全控制方法。

7.一种人脸图像美化系统，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

根据车速、方向盘转角、方向盘转角变化率和发电扭矩能力计算干预扭矩；

根据车速、加速踏板信号、制动踏板信号和发电扭矩能力计算驱动需求扭矩；

根据车速、方向盘转角和方向盘转角变化率进行工况识别，工况包括非危险工况和危险工况；

若为危险工况，则控制车辆系统进入主动干预模式，根据干预扭矩和驱动需求扭矩计算目标干预扭矩，并根据目标干预扭矩控制车辆。