CN112319239A - 基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆，涉及动力系统控制技术领域，该方法包括：首先基于导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；然后根据预先存储的稳定车速表确定第一曲率弯道对应的稳定车速；当该车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据当前行驶信息、导航路径信息和稳定车速，确定车辆到达该弯道时的理论减速扭矩；最后控制电机实现理论减速扭矩。该方法通过根据导航路况信息，在车辆即将进入弯道滑行时调节电机扭矩，可以缓解现有技术中存在的电动车辆滑行过程中能量回收率低的问题，实现提高能量回收利用率，增加续驶里程的效果。

Description

基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆

技术领域

本发明涉及动力系统控制技术领域，尤其是涉及一种基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆。

背景技术

目前在一般的纯电动车辆中，当其制动系统的特点是机械制动与电制动不解耦时，一旦驾驶员踩制动踏板，该类车辆的刹车盘就开始产生摩擦，使车辆的一部分动能转化为热能。通常为了保证车辆的回收能量，可以在车辆滑行时，开始发挥驱动电机的作用，实现车辆减速，避免制动系统介入时刹车卡钳的摩擦能量损失。

车辆在滑行过程中时，如果电机回收强度大(即，电机对整车的拖拽力强)，虽然能量的回收率较高，但车辆减速度大，减速感强烈，导致驾驶感受偏差。因此一般通过降低电机回收强度以提高驾驶感受，但驾驶员可能要通过踩制动踏板控制车辆减速，此时则存在动能转化为热能，导致能量回收率低。也就是说在现有技术中，存在电动车辆滑行过程中能量回收率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆，以缓解现有技术中存在的电动车辆滑行过程中能量回收率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法，该方法包括：基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；根据预先存储的稳定车速表确定所述第一曲率弯道对应的第一稳定车速；当所述车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据所述当前行驶信息、所述导航路径信息和所述第一稳定车速，确定所述车辆到达所述当前弯道时的理论减速扭矩；将所述理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现所述理论减速扭矩。

在一些可能的实施方式中，该方法还包括：确定车辆在不同曲率弯道转弯时对应的稳定车速表，并预先存储于所述车辆的控制器；其中，所述稳定车速表包括：第一曲率弯道和第一稳定车速，所述第一稳定车速为所述车辆在所述第一曲率弯道转弯时的稳定车速。

在一些可能的实施方式中，所述车辆的当前行驶信息包括：所述车辆的当前车速、加速踏板开度和制动踏板开度。

在一些可能的实施方式中，所述使能预设条件包括：加速踏板开度小于第一阈值，且制动踏板开度小于第二阈值。

在一些可能的实施方式中，该方法还包括：接收所述车辆的加速踏板开度传感器采集的加速踏板开度信号，并基于所述加速踏板开度信号确定所述车辆当前的加速踏板开度；接收所述车辆的制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号，并基于所述制动踏板开度信号确定所述车辆当前的制动踏板开度。

在一些可能的实施方式中，该方法还包括：接收所述车辆的轮速传感器采集的轮速信号，并基于所述轮速信号确定所述车辆的当前车速。

在一些可能的实施方式中，基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道的步骤，包括：接收所述车辆的人机界面发送的导航路径信息；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；基于所述当前弯道的曲率信息，确定当前弯道为第一曲率弯道。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于导航信息的扭矩控制装置，该装置包括：弯道确定单元，用于基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；稳定车速确定单元，用于根据预先存储的稳定车速表确定所述第一曲率弯道对应的第一稳定车速；扭矩确定单元，用于当所述车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据所述当前行驶信息、所述导航路径信息和所述第一稳定车速，确定所述车辆到达所述当前弯道时的理论减速扭矩；发送单元，用于将所述理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现所述理论减速扭矩。

第三方面，本发明实施例提供了一种电动车辆，该电动车辆应用上述任意一种实施方式所述的基于导航信息的扭矩控制方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。

本发明提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆，该方法包括：首先基于导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；然后根据预先存储的稳定车速表确定第一曲率弯道对应的稳定车速；当该车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据当前行驶信息、导航路径信息和稳定车速，确定车辆到达该弯道时的理论减速扭矩；最后控制电机实现理论减速扭矩。该方法通过根据导航路况信息，在车辆即将进入弯道滑行时调节电机扭矩，可以缓解现有技术中存在的电动车辆滑行过程中能量回收率低的问题，实现提高能量回收利用率，增加续驶里程的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于导航信息的扭矩控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种基于导航信息的扭矩控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于导航信息的扭矩控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

通常为了保证纯电动车辆的回收能量，可以在车辆滑行时(驾驶员松开油门踏板，且不踩制动踏板)，开始发挥驱动电机的作用，实现车辆减速，避免制动系统介入时刹车卡钳的摩擦能量损失。尤其是针对制动系统特点为机械制动与电制动不解耦的纯电动车辆，一旦驾驶员踩制动踏板，刹车盘就开始产生摩擦，使车辆的一部分动能转化为热能。该类车辆在滑行过程中，如果电机回收强度大，虽然能量的回收率较高，但车辆减速度大，减速感强烈，导致驾驶感受偏差。因此一般通过降低电机回收强度以提高驾驶感受，但驾驶员可能要通过踩制动踏板控制车辆减速，此时则存在动能转化为热能，导致能量回收率低。也就是说在现有技术中，存在电动车辆滑行过程中能量回收率低的问题。

基于此，本发明实施例提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法、装置和电动车辆，以缓解电动车辆滑行过程中能量回收率低的技术问题。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于导航信息的扭矩控制方法进行详细介绍，参见图1所示的一种基于导航信息的扭矩控制方法的流程示意图，该方法可以由车辆的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)执行，主要包括以下步骤S110至步骤S140：

S110，基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；

该导航路径信息包括当前弯道的曲率信息和车辆与当前弯道的距离信息，该导航路径信息可以由车载导航规划得到。

当车辆开启导航功能时，车载导航规划获取导航路径信息，车辆的人机界面(Human Machine Interface，HMI)将该导航路径信息发送给车辆的整车控制器，再由整车控制器根据导航路径信息确定车辆即将经过的弯道的曲率，该车辆即将经过的弯道即为当前弯道，该当前弯道的曲率为第一曲率时，该当前弯道为第一曲率弯道。其中，第一曲率可以是任意一个弯道曲率。

在一种实施例中，该导航路径信息还可以包括车辆与当前弯道的距离信息，也就是说该车辆与即将经过的弯道之间的距离。

S120，根据预先存储的稳定车速表确定第一曲率弯道对应的第一稳定车速；

该稳定车速表可以包括该车辆在不同曲率的弯道上转弯时对应的稳定车速，也包括第一曲率弯道和第一稳定车速，该第一稳定车速即为该车辆在第一曲率弯道转弯时的稳定车速。

该稳定车速表可以是由控制器统计的车辆驾驶员在历史转弯记录中进入各个曲率半径时的多个车速，并对多个车速进行平均计算得到，并储存到控制器中。

S130，当车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据当前行驶信息、导航路径信息和第一稳定车速，确定车辆到达当前弯道时的理论减速扭矩；

该车辆的当前行驶信息可以包括：车辆的当前车速、加速踏板开度和制动踏板开度。在一种实施例中，该使能预设条件包括：加速踏板开度小于第一阈值，且制动踏板开度小于第二阈值。也就是说，当加速踏板开度和制动踏板开度都不能过大时，才能执行该方法所描述的方案对扭矩进行控制。

其中，车辆的加速踏板开度可以由车辆的整车控制器接收加速踏板开度传感器采集的加速踏板开度信号，并基于加速踏板开度信号确定车辆当前的加速踏板开度；车辆的制动踏板开度可以由车辆的整车控制器接收制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号，并基于制动踏板开度信号确定车辆当前的制动踏板开度。

而车辆的当前车速则可以首先由车辆轮速传感器采集轮速，然后将轮速信号传递至车辆电子稳定控制系统(Electronic Stability Controller，ESC)，再由ESC将轮速信号转化为车速信号，并通过CAN网络将车速信号发送至整车控制器。

当加速踏板开度小于一定门槛值，并且制动踏板开度小于一定门槛值时，根据前实际车速、步骤S120中根据当前弯道的曲率确定的第一稳定车速、以及车辆距离即将经过的当前弯道的距离，计算出车辆在该距离达到弯道时最佳速度的理论减速扭矩。

S140，将理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现理论减速扭矩。

最后由整车控制器将得到的理论减速扭矩发送至电机控制器，以控制电机实现理论减速扭矩。在一些具体的实施例中，还可以参照车辆的当前车速对理论扭矩进行进一步的限制，以获得更加舒适的驾驶感受。

本申请实施例提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法，该方法包括：首先基于导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；然后根据预先存储的稳定车速表确定第一曲率弯道对应的稳定车速；当该车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据当前行驶信息、导航路径信息和稳定车速，确定车辆到达该弯道时的理论减速扭矩；最后控制电机实现理论减速扭矩。该方法通过根据导航路况信息，在车辆即将进入弯道滑行时调节电机扭矩，可以缓解现有技术中存在的电动车辆滑行过程中能量回收率低的问题，实现提高能量回收利用率，增加续驶里程的效果。

作为一种具体的示例，参照图2，该方法包括：

S210，HMI将导航路径信息发送至整车控制器VCU；

S220，制动踏板开度传感器和加速踏板开度传感器将制动踏板开度信息和加速踏板开度信息发送至整车控制器VCU；

S230，整车控制器VCU判断是否满足使能预设条件；

S240，轮速传感器采集轮速并经过ESC发送当前车速至整车控制器VCU；

S250，整车控制器VCU根据导航路径信息计算车辆转弯时的最佳速度，以及根据当前车速计算理论减速扭矩；

S260，整车控制器VCU对理论扭矩进行进一步限制，并发送至电机控制单元；

S270，电机控制单元控制电机实现理论减速扭矩。

通常驾驶员在高速行驶遇见弯道路况时，都会通过制动来控制降低车速。该方法提供了一种基于导航信息的扭矩控制方法，如果驾驶员开启导航功能，车辆能接收驾驶员行驶路况信息，当车辆在转弯前滑行时，能够增大滑行能量回收扭矩，使能量回收率较高，且增大回收扭矩后，在一定距离内，驾驶员可以不踩制动踏板即实现进入弯道时的车速，减少驾驶员踩制动踏板概率，方便驾驶员操作。

本发明实施例还提供了一种基于导航信息的扭矩控制装置，参见图3，该装置包括：

弯道确定单元310，用于基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；导航路径信息包括当前弯道的曲率信息和车辆与当前弯道的距离信息；

稳定车速确定单元320，用于根据预先存储的稳定车速表确定第一曲率弯道对应的第一稳定车速；

扭矩确定单元330，用于当车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据当前行驶信息、导航路径信息和第一稳定车速，确定车辆到达当前弯道时的理论减速扭矩；

发送单元340，用于将理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现理论减速扭矩。

本发明实施例还提供了一种电动车辆，该电动车辆应用如上述实施例中任意一种所述的基于导航信息的扭矩控制方法。

本申请实施例所提供的基于导航信息的扭矩控制装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本申请实施例提供的基于导航信息的扭矩控制装置以及电动车辆与上述实施例提供的基于导航信息的扭矩控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本申请实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。

图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备400包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。

处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

对应于上述方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，包括：

基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；

根据预先存储的稳定车速表确定所述第一曲率弯道对应的第一稳定车速；

当所述车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据所述当前行驶信息、所述导航路径信息和所述第一稳定车速，确定所述车辆到达所述当前弯道时的理论减速扭矩；

将所述理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现所述理论减速扭矩。

2.根据权利要求1所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，还包括：

确定车辆在不同曲率弯道转弯时对应的稳定车速表，并预先存储于所述车辆的控制器；

其中，所述稳定车速表包括：第一曲率弯道和第一稳定车速，所述第一稳定车速为所述车辆在所述第一曲率弯道转弯时的稳定车速。

3.根据权利要求1所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，所述车辆的当前行驶信息包括：所述车辆的当前车速、加速踏板开度和制动踏板开度。

4.根据权利要求3所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，所述使能预设条件包括：加速踏板开度小于第一阈值，且制动踏板开度小于第二阈值。

5.根据权利要求3所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，还包括：

接收所述车辆的加速踏板开度传感器采集的加速踏板开度信号，并基于所述加速踏板开度信号确定所述车辆当前的加速踏板开度；

接收所述车辆的制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号，并基于所述制动踏板开度信号确定所述车辆当前的制动踏板开度。

6.根据权利要求3所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，还包括：

接收所述车辆的轮速传感器采集的轮速信号，并基于所述轮速信号确定所述车辆的当前车速。

7.根据权利要求1所述的基于导航信息的扭矩控制方法，其特征在于，基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道的步骤，包括：

接收所述车辆的人机界面发送的导航路径信息；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；

基于所述当前弯道的曲率信息，确定当前弯道为第一曲率弯道。

8.一种基于导航信息的扭矩控制装置，其特征在于，包括：

弯道确定单元，用于基于预先获取的导航路径信息，确定当前弯道为第一曲率弯道；所述导航路径信息包括所述当前弯道的曲率信息和车辆与所述当前弯道的距离信息；

稳定车速确定单元，用于根据预先存储的稳定车速表确定所述第一曲率弯道对应的第一稳定车速；

扭矩确定单元，用于当所述车辆的当前行驶信息满足使能预设条件时，根据所述当前行驶信息、所述导航路径信息和所述第一稳定车速，确定所述车辆到达所述当前弯道时的理论减速扭矩；

发送单元，用于将所述理论减速扭矩发送至电机控制单元，以控制电机实现所述理论减速扭矩。

9.一种电动车辆，其特征在于，应用如权利要求1至7任意一项所述的基于导航信息的扭矩控制方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

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