CN112874313B - 控制车辆的方法、车辆和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制车辆的方法、车辆和介质，所述控制车辆的方法，包括：获取车辆驱动电机的实时功率值；判断所述驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值；如果是，计算所述驱动电机持续超出额定功率值运行过程中的累计能量值；当所述累计能量值达到预设能量阈值时，控制所述驱动电机以控制功率值运行，其中，所述控制功率值小于等于额定功率值。该方法可以使车辆合理运行，既可避免驱动电机损坏又可以提高用户体验。

Description

控制车辆的方法、车辆和介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种控制车辆的方法，以及一种非临时性计算机存储介质和车辆。

背景技术

相关技术中，车辆在行驶时，由于电机功率不是很大，尤其在大负载的使用场合时，若超负荷运转，会对驱动电机造成损坏，而若过于保守限制驱动电机电流，又将会影响用户体验，无法短时提供瞬间爆发力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种控制车辆的方法，该方法可以使车辆合理运行，既可避免驱动电机损坏又可以提高用户体验。

本发明的目的之二在于提出一种非临时性计算机存储介质。

本发明的目的之三在于提出一种车辆。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例的控制车辆的方法，包括：获取车辆驱动电机的实时功率值；判断所述驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值；如果是，计算所述驱动电机持续超出额定功率值运行过程中的累计能量值；当所述累计能量值达到预设能量阈值时，控制所述驱动电机以控制功率值运行，其中，所述控制功率值小于等于额定功率值。

根据本发明实施例的控制车辆的方法，在确定驱动电机实时功率值大于额定功率值时，通过比较驱动电机超功率运行的累计能量值和预设能量阈值，控制驱动电机在达到预设能量阈值后，以控制功率值运行，从而避免长时间以超过额定功率值连续运行，有效发挥驱动电机的实时功率，使车辆合理运行，减小对驱动电机造成的损坏，又可以控制驱动电机短时以超额功率运行，允许用户短时越障、刺激的短时瞬间加速度，满足用户体验。

在一些实施例中，所述获取车辆驱动电机的实时功率值包括：采集所述驱动电机的电流值和转速值；根据所述电流值计算所述驱动电机的力矩值；根据所述力矩值和所述转速值计算所述驱动电机的实时功率值。

在一些实施例中，所述计算所述驱动电机的累计能量值包括：在检测到所述驱动电机的实时功率值超出额定功率值时，根据所述驱动电机的实时功率值计算实时能量值，并将计算得到的实时能量值进行累加得到所述累计能量值；在检测到所述驱动电机的实时功率值低于所述额定功率时，将所述累计能量值清零。

在一些实施例中，所述控制所述驱动电机以控制功率值运行之后，所述方法还包括：记录所述驱动电机以所述控制功率值运行的运行时间；当所述运行时间未达到预设时间时，根据油门信号控制所述驱动电机运行，和/或，在检测到所述车辆的行驶路况为下坡时，控制所述驱动电机输出反向力矩且所述反向力矩逐渐增大；当所述运行时间达到所述预设时间时，执行所述判断所述驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值的步骤。

在一些实施例中，所述预设时间大于等于散热时间阈值，其中，所述散热时间阈值为所述驱动电机的电机温度达到发热预警温度或上限温度后，持续以所述控制功率值运行使电机温度降低至标准工作温度的时长。

在一些实施例中，所述方法还包括：当所述实时功率值小于所述额定功率值时，根据油门信号控制所述驱动电机运行，和/或，在检测到所述车辆的行驶路况为下坡时，控制所述驱动电机输出反向力矩且所述反向力矩逐渐增大。

本发明第二方面实施例提出一种非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述实施例所述的控制车辆的方法。

本发明第三方面实施例提出一种车辆，包括：车体和驱动电机；控制器，所述控制器用于执行上述实施例所述的控制车辆的方法。

根据本发明实施例的车辆，通过采用上述实施例提供的控制车辆的方法，可以充分发挥驱动电机的有效功率，避免电机损坏，使车辆合理运行，并提高用户体验度。

在一些实施例中，所述车辆还包括：电流检测器，用于检测所述驱动电机的电流值；转速传感器，用于检测所述驱动电机的转速值；控制器，分别与所述电流检测器和所述转速传感器相连，用于接收所述电流值和所述转速值，以计算所述驱动电机的实时功率值。

在一些实施例中，所述车辆包括滑板车。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的控制车辆方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的控制车辆方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的车辆的结构框图；

图4是根据本发明一个实施例的滑板车的示意图。

附图标记：

车辆10；

车体1；驱动电机2；控制器3；电流检测器4；转速传感器5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例提供的控制车辆的方法，该方法可以使车辆合理运行，避免车辆在超负荷状态下对驱动电机造成损坏。

图1示出了本发明的一个实施例提供的控制车辆方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的控制车辆方法的流程图至少包括步骤S1-S5，下面对每个步骤进行说明。

步骤S1，获取车辆驱动电机的实时功率值。

车辆控制器通过软件算法计算车辆驱动电机的实时功率值，以判断车辆是否处于超负荷运转状态。

具体地，采集驱动电机的电流值和转速值；根据电流值计算驱动电机的力矩值；根据力矩值和转速值计算驱动电机的实时功率值。具体地，可以通过车辆的电流检测器和转速传感器实时采集驱动电机的电流、速度，并传送至控制器，控制器内的软件程序根据采集到的电流值，在恒定功率下计算出驱动电机的输出力矩，以及根据力矩值和转速值计算驱动电机的实时功率值。在实时功率值超出额定功率值时，车辆进入超负荷运转状态。

步骤S2，判断驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值。

车辆控制器对获取的实时功率值进行比较，判断驱动电机是否超过额定功率运行，若否，则进行步骤S6，若是，则进行步骤S3。

步骤S3，计算驱动电机持续超出额定功率值运行过程中的累计能量值。

通过车辆控制器确定实时功率值大于额定功率后，允许车辆超功率运行，控制器根据内设的软件控制策略，计算驱动电机的累计能量值。

具体地，在检测到驱动电机的实时功率值超出额定功率值时，根据驱动电机的实时功率值计算实时能量值，并将计算得到的实时能量值进行累加得到累计能量值；如果检测到驱动电机的实时功率值低于额定功率，即此时驱动电机没有超功率运行，则将累计能量值清零。

举例来讲，根据驱动电机的实时功率值计算实时能量值，将驱动电机的实时功率值大于额定功率值时的实时能量值进行累加，即将驱动电机持续超功率运行时的能量值进行累加，以获得累计能量值。例如，累计能量值P＝P₁*t₁+P₂*t₂...+P_n*t_n，其中，P_n为运行功率值，t_n为运行时间，P_n均大于额定功率。

步骤S4，判断累计能量值是否达到预设能量阈值。

通过车辆控制器将超功率运行时获得的累计能量值P与车辆的预设能量阈值P_预设作比较，若累计能量值未达到预设能量阈值，则执行步骤S2，即继续获取驱动电机的实时功率值，判断车辆是否超功率运行，以及，若累计能量值达到预设能量阈值，则执行步骤S5。

步骤S5,控制驱动电机以控制功率值运行，其中，控制功率值小于等于额定功率值，控制功率值可以根据具体路况按照控制指令设置，也可以为开发人员设定的固定值。

具体地，假设驱动电机的额定功率为400W，车辆在运行过程中，控制器实时监测驱动电机的实时功率值，当确定实时功率值大于额定功率值时，计算驱动电机的累计能量值，例如，车辆超功率运行，以P₁＝500W运行5s，以P₂＝600W运行5s,以P₃＝750W运行5s，以P₄＝900W运行5s，进而通过公式P＝P₁*t₁+P₂*t₂+P₃*t₃+P₄*t₄,，获得当前累计能量值P，若P＞P_预设，则控制驱动电机逐渐降低功率，以控制功率值运行，也就是使驱动电机的运行功率减小至小于等于额定功率值。

以此方式，在车辆超负荷运转时，允许驱动电机短时间内超功率运行，满足大负载例如驾驶者体重大、上坡角度大等场景的驾驶需求，以及允许用户短时越障、刺激的短时瞬间加速度，满足用户体验，以及，在超功率运行的累计能量值达到预设能量阈值时降低转换为控制功率值运行，从而在车辆运行时，可以有效发挥驱动电机的实时功率，避免在超负荷状态下，由于持续超功率运行，而造成驱动电机损坏。

步骤S6,根据油门信号控制驱动电机运行，和/或，在检测到车辆的行驶路况为下坡时，控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大。

具体地，例如在平路时，实时功率通常小于额定功率，则根据油门信号控制驱动电机运行；再例如，当驱动电机的电流小于参考电流阈值、车速值大于参考车速阈值时，确定车辆处于下坡路况，则控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大直至车速降低至预设车速，即在下坡路况时，对车辆进行限速控制，以提高安全性。可选地，在检测到车辆的行驶路况为下坡并且未检测到刹车操作动作时，控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大直至车速降低至预设车速，可以提高下坡时速度的平稳性，避免车辆急刹车而造成危险，提高安全性。

根据本发明实施例的控制车辆的方法，通过获取驱动电机的实时功率值，通过软件算法，在恒定功率下计算出驱动电机的输出力矩值，根据力矩值和转速值计算驱动电机的实时功率值，以及根据内设的软件控制策略，允许驱动电机短时间内超功率运行，并在驱动电机超功率运行的累计能量值大于预设能量阈值时，控制驱动电机降低功率至小于额定功率的控制功率值，从而避免车辆持续超负荷运转，既充分发挥驱动电机的有效功率，可以控制驱动电机短时以超额功率运行，允许用户短时越障、刺激的短时瞬间加速度，满足用户体验，使车辆合理运行，又避免驱动电机因长时间超负荷运转造成损坏。

在实施例中，如图2所示，本发明实施例的控制车辆的方法还包括以下步骤。

步骤S7，记录驱动电机以控制功率值运行的运行时间，

步骤S8，判断运行时间是否达到预设时间，如果否，则执行步骤S6,如果是，则执行步骤S2。

具体地，当运行时间达到预设时间时，根据油门信号控制驱动电机运行，和/或，在检测到车辆的行驶路况为下坡时，控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大。

例如，当驱动电机的电流小于参考电流阈值、车速值大于参考车速阈值时，确定车辆处于下坡路况，控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大直至车速降低至预设车速。可选地，在检测到车辆的行驶路况为下坡并且未检测到刹车操作动作时，控制驱动电机输出反向力矩且反向力矩逐渐增大直至车速降低至预设车速。

具体地，当运行时间达到预设时间时，执行步骤S2，即判断驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值，以及当运行时间未达到预设时间时，执行步骤S6，控制驱动电机按照当前路况下控制策略的控制指令运行。其中，预设时间大于等于散热时间阈值，散热时间阈值为驱动电机的电机温度达到发热预警温度或上限温度后，持续以控制功率值运行使电机温度降低至标准工作温度时的时长。

具体地，根据驱动电机的散热性能，在驱动电机的电机温度达到发热预警温度或上限温度后，如果在额定功率下运行M个时间单位后，驱动电机温度趋于标准工作温度，也就是正常工作温度(通常由开发人员设定)，那么m≥M，m为预设时间，M为散热时间阈值，如驱动电机正常工作温度为80度，需使m≥M，即驱动电机以控制功率值运行m个时间单位后，驱动电机工作温度小于等于80度，使驱动电机在标准工作温度范围内运行，避免对驱动电机造成损坏。

在实施例中，预设时间参数与驱动电机的制造工艺有关，可以根据实际测量结果设置相应参数，对此不作限制。

总而言之，采用本发明实施例的控制车辆的方法，既可以避免车辆持续超负荷运转，充分发挥驱动电机的有效功率，使车辆合理运行，避免驱动电机因长时间超负荷运转造成损坏，又可以控制驱动电机短时以超额功率运行，允许用户短时越障、刺激的短时瞬间加速度，满足用户体验。

本发明第二方面实施例提出一种非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述实施例所述的控制车辆的方法。

本发明第三方面实施例提出一种车辆，如图3所示，本发明实施例的车辆10包括车体1，驱动电机2和控制器3。

车体1用于承载驱动电机2和控制器3。

驱动电机2用于提供车辆10所需的运转电力。

控制器3用于控制驱动电机2的运行状态，且控制器3执行上述实施例提供的控制车辆的方法。

根据本发明实施例的车辆10，通过控制器3执行上述实施例提供的控制车辆的方法，可以在超负荷状态下，例如当驾驶者体重较大或上坡角度较大时，控制驱动电机2短时间内超功率运行，并在驱动电机超功率运行至累计能量值大于预设能量阈值后，控制驱动电机降低功率至控制功率值，而不是持续超负荷运转或限制驱动电机2电流，从而有效发挥驱动电机2的实时功率，允许用户短时越障、刺激的短时瞬间加速度，提高用户体验，以及可以合理分配驱动电机2的超功率运行时间，使得车辆10合理运行，避免对驱动电机2造成损坏，提高车辆10使用寿命。

在实施例中，如图3所示，车辆10还包括电流检测器4，用于检测驱动电机2的电流值，以及转速传感器5，用于检测驱动电机2的转速值。其中，控制器3分别与电流检测器4和转速传感器5相连，用于接收电流值和转速值，以计算驱动电机2的实时功率值。

在实施例中，车辆10包括滑板车或其他智能出行交通工具。如图4所示为本发明一个实施例的滑板车的示意图，其中，M1为前驱动电机，M2为后驱动电机，其均可以采用上述实施例提供的控制车辆的方法，具体采用策略可以根据实际情况具体设置，例如，可以前驱动电机采用上述实施例提供的控制车辆的方法或者后驱动电机采用上述实施例提供的控制车辆的方法或者两者均采用上述实施例提供的控制车辆的方法，对此不作限制。

总而言之，根据本发明实施例的车辆10，通过控制器3执行上述实施例提供的控制车辆的方法，以执行对驱动电机2功率的控制，可以保护驱动电机2，满足用户体验。

在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种控制车辆的方法，其特征在于，包括：

获取车辆驱动电机的实时功率值；

判断所述驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值；

如果是，计算所述驱动电机持续超出额定功率值运行过程中的累计能量值，包括：

在检测到所述驱动电机的实时功率值超出所述额定功率值时，将所述驱动电机的实时功率值与所述驱动电机以所述实时功率值运行的运行时间的乘积值作为实时能量值，并将计算得到的实时能量值进行累加得到所述累计能量值，在检测到所述驱动电机的实时功率值低于所述额定功率时，将所述累计能量值清零；

当所述累计能量值达到预设能量阈值时，控制所述驱动电机以控制功率值运行，其中，所述控制功率值小于等于额定功率值；

记录所述驱动电机以所述控制功率值运行的运行时间；

当所述运行时间达到预设时间时，执行所述判断所述驱动电机的实时功率值是否大于额定功率值的步骤，其中，所述预设时间大于等于散热时间阈值，其中，所述散热时间阈值为所述驱动电机的电机温度达到发热预警温度或上限温度后，持续以所述控制功率值运行使电机温度降低至标准工作温度的时长；

所述方法还包括：

当所述实时功率值小于所述额定功率值时，根据油门信号控制所述驱动电机运行，在检测到所述车辆的行驶路况为下坡并且未检测到刹车操作动作时，控制所述驱动电机输出反向力矩且所述反向力矩逐渐增大直至车速降低至预设车速。

2.根据权利要求1所述的控制车辆的方法，其特征在于，所述获取车辆驱动电机的实时功率值包括：

采集所述驱动电机的电流值和转速值；

根据所述电流值计算所述驱动电机的力矩值；

根据所述力矩值和所述转速值计算所述驱动电机的实时功率值。

3.一种非临时性计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1或2所述的控制车辆的方法。

4.一种车辆，其特征在于，包括：

车体和驱动电机；

控制器，所述控制器用于执行权利要求1或2所述的控制车辆的方法。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括：

电流检测器，用于检测所述驱动电机的电流值；

转速传感器，用于检测所述驱动电机的转速值；

所述控制器，分别与所述电流检测器和所述转速传感器相连，用于接收所述电流值和所述转速值，以计算所述驱动电机的实时功率值。

6.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括滑板车。