CN113665572B - 一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统，涉及车辆工程技术领域。该车辆工作力矩的协同控制方法包括：制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，工作力矩为原点值；制动装置和驱动装置均不输出力矩时，工作力矩为边界值，边界值与原点值不相等，工作力矩大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩；根据当前行驶工况输入原点值，根据当前原点值、制动踏板开度和油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值判断制动装置输出制动力矩或者驱动装置输出驱动力矩；实时反馈工作力矩。该车辆工作力矩的协同控制方法能够降低了驾驶操作繁杂程度，减少反应时间，提高驾驶安全性。

Description

一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统。

背景技术

汽车诞生以来，纵向控制就是由两套独立的系统来完成，分别是负责起步加速的驱动系统和负责减速停车的制动系统。两套系统分别关联两个独立的操纵机构，即加速踏板和制动踏板。驱动与制动工况分别具有独立的操纵装置与执行装置。随着新能源汽车与自动驾驶技术的发展，传统的纵向独立控制系统越来越难以兼容现代汽车复杂的纵向力控制需求。各种工况下驱动系统与制动系统有各自的控制逻辑，不统一，容易出现干涉，驱动与制动难以实现衔接控制，重合度太高出现对扭，重合度太低出现真空。

此外，随着电子控制技术的发展，操纵装置和执行装置之间的机械连接被切断，代之以电子控制系统。现有的驱动系统已经实现了线控化，动力控制单元通过传感器获取加速踏板行程信号，自动控制驱动力的输出。制动系统也正在向线控方向迈进，线控制动装置的基本特征是实现了制动踏板行程和汽车制动力之间的解耦。但是在常规驾驶行为中，驱动和制动仍然是相互独立的两套控制系统，协同性不强。

在城市拥堵工况下，车辆会不断在驱动与制动工况之间进行切换，由于现有的驱动系统和制动系统大多是相互独立的两套控制系统，驾驶员需要不断在踩下加速踏板和踩下制动踏板之间进行切换，导致驾驶操作繁杂，驾驶员情绪紧张，且紧急工况下需要切换踏板，增加了反应时间，降低了安全性。

因此，亟需一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种车辆工作力矩的协同控制方法及系统，能够降低了驾驶操作繁杂程度，减少反应时间，提高驾驶安全性。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种车辆工作力矩的协同控制方法，车辆包括制动装置和驱动装置，制动装置能够根据制动踏板开度输出制动力矩，驱动装置能够根据油门踏板开度输出驱动力矩，包括：制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，工作力矩为原点值；制动装置和驱动装置均不输出力矩时，工作力矩为边界值，边界值与原点值不相等，工作力矩的目标值大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩；根据当前行驶工况输入原点值，根据当前原点值、制动踏板开度和油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值判断制动装置输出制动力矩或者驱动装置输出驱动力矩；实时反馈工作力矩。

进一步地，车辆处于单踏板跟车模式时，输入原点值，原点值大于零且原点值大于边界值，制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，驱动装置输出驱动力矩为原点值；工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第一预设值，第一预设值大于零，在制动踏板开度第一次由零提高且小于第一预设值时，驱动装置减小输出的驱动力矩，在制动踏板开度第二次提高至大于第一预设值时，制动装置输出制动力矩；在制动踏板开度由最大值降低时，制动装置停止输出制动力矩，驱动装置输出驱动力矩，在制动踏板开度降低为零时，驱动装置输出的驱动力矩恢复为原点值。

进一步地，车辆处于定速巡航控制模式时，根据车辆的目标车速调整原点值，制动踏板开度或油门踏板开度提高时，挂起定速巡航控制模式，且原点值保持为工作力矩在挂起定速巡航控制模式时的值，根据制动踏板开度或油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值与原点值的差距判断执行制动装置或执行驱动装置；当制动踏板开度或油门踏板开度为零时，恢复定速巡航控制模式，并根据输入的目标车速调整原点值。

进一步地，原点值大于零时，边界值小于原点值，且工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第二预设值，第二预设值大于零，油门踏板开度提高时，提高驱动装置输出的驱动力矩；制动踏板开度提高时，根据制动踏板开度降低驱动装置的驱动力矩，直至驱动装置的驱动力矩降低为零后，制动装置输出制动力矩。

进一步地，原点值小于零时，边界值大于原点值，且工作力矩为边界值时，油门踏板开度为第三预设值，第三预设值大于零，油门踏板开度提高时，根据油门踏板开度降低制动装置的制动力矩，直至制动装置的制动力矩降低为零后，驱动装置输出驱动力矩。

进一步地，车辆处于制动能量回收模式时，驱动装置包括驱动电机，驱动电机具有最大反拖力矩，边界值等于最大反拖力矩，工作力矩大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩小于边界值时，制动装置输出制动力矩。

进一步地，制动踏板开度小于预设范围时，驱动装置输出驱动力矩，制动装置不执行制动输出，且驱动装置执行反拖制动力，制动踏板开度大于预设范围后，制动装置输出制动力矩。

进一步地，原点力矩为T0，当驱动装置工作时，驱动装置输出的驱动力矩T1与油门踏板开度x的关系式为T1＝f(x)，f为函数且f(0)＝0，工作力矩T＝T1+T0；当制动装置工作时，制动装置输出的制动力矩T2与制动踏板开度y的关系式为T2＝g(y)，g为函数且g(0)＝0，工作力矩T＝T2+T0。

一种车辆工作力矩的协同控制系统，包括：设置装置，设置装置用于根据输入的目标车速计算原点值；制动装置，制动装置与设置装置通信连接，制动装置与制动踏板和油门踏板通信连接，制动装置用于根据制动踏板开度或油门踏板开度输出制动力矩；驱动装置，驱动装置与制动装置通信连接，驱动装置用于根据制动装置发送的驱动请求输出驱动力矩；仪表装置，仪表装置与制动装置通信连接，仪表装置用于显示制动装置反馈的工作力矩；控制装置，与设置装置、制动装置、驱动装置和仪表装置通信连接，控制装置用于执行前文所述的车辆工作力矩的协同控制方法。

进一步地，仪表装置包括：表盘，表盘具有顶侧和底侧，顶侧的两端与底侧的两端连接，顶侧上设有刻度，顶侧的两端分别表示驱动装置能够输出的最大驱动力矩和制动装置能够输出的最大制动力矩，表盘上设有沿其转动点连接至顶侧的分界线并将表盘分割为制动工况区域和驱动工况区域，分界线所对应顶侧上的刻度为边界值，表盘能够转动以切换制动工况区域和驱动工况区域的大小；指针，指针的一端转动连接于底侧上，指针的另一端能够指示至顶侧的任意位置，指针所指向的顶侧上的刻度为工作力矩。

本发明的有益效果为：由于在制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，车辆的工作力矩为原点值，在驱动装置和制动装置均不输出力矩时，车辆的工作力矩为边界值，且原点值与边界值不相等，也就是说，当制动踏板开度和油门踏板开度不为零时，驱动装置或制动装置仍然能够输出力矩，从而能够实现制动踏板开度与制动装置输出制动力矩之间的解耦。同时，当工作力矩的目标值大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩，从而能够根据实际工况判断执行工作力矩输出的执行装置为制动装置或驱动装置。具体而言，能够实现主动制动，即在主动制动时制动踏板开度保持为零，还能在制动踏板开度从零变大时，根据不同的工况识别，而在部分情况下不执行制动请求或降低执行制动请求。由此，能够在不同工况下规避驾驶员需要频繁切换踩下油门踏板和踩下制动踏板的操作，从而降低了驾驶操作繁杂程度，缓解了驾驶员情绪紧张问题，使驾驶员能够在紧急情况下无须切换踏板，减少了反应时间，提高了驾驶安全性。

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

图1是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制方法的曲线图之一；

图2是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制方法的曲线图之二；

图3是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制方法的曲线图之三；

图4是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制系统的结构示意图之一；

图5是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制系统的结构示意图之二；

图6是本发明具体实施方式提供的车辆工作力矩的协同控制系统的结构示意图之三；

图7是本发明具体实施方式提供的仪表装置的结构示意图之一；

图8是本发明具体实施方式提供的仪表装置的结构示意图之二；

图9是本发明具体实施方式提供的仪表装置的结构示意图之三。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面参考图1-图9描述本发明实施例的车辆工作力矩的协同控制方法的具体结构。

如图1-图9所示，本实施例公开了一种车辆工作力矩的协同控制方法，车辆包括制动装置和驱动装置，制动装置能够根据制动踏板开度输出制动力矩，驱动装置能够根据油门踏板开度输出驱动力矩，该车辆工作力矩的协同控制方法包括：制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，工作力矩为原点值；制动装置和驱动装置均不输出力矩时，工作力矩为边界值，边界值与原点值不相等，工作力矩的目标值大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩；根据当前行驶工况输入原点值，根据当前原点值、制动踏板开度和油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值判断制动装置输出制动力矩或者驱动装置输出驱动力矩；实时反馈工作力矩。

可以理解的是，由于在制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，车辆的工作力矩为原点值，在驱动装置和制动装置均不输出力矩时，车辆的工作力矩为边界值，且原点值与边界值不相等，也就是说，当制动踏板开度和油门踏板开度不为零时，驱动装置或制动装置仍然能够输出力矩，从而能够实现制动踏板开度与制动装置输出制动力矩之间的解耦。同时，当工作力矩的目标值大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩，从而能够根据实际工况判断执行工作力矩输出的执行装置为制动装置或驱动装置。具体而言，能够实现主动制动，即在主动制动时制动踏板开度保持为零，还能在制动踏板开度从零变大时，根据不同的工况识别，而在部分情况下不执行制动请求或降低执行制动请求。由此，能够在不同工况下规避驾驶员需要频繁切换踩下油门踏板和踩下制动踏板的操作，从而降低了驾驶操作繁杂程度，缓解了驾驶员情绪紧张问题，使驾驶员能够在紧急情况下无须切换踏板，减少了反应时间，提高了驾驶安全性。

在一些实施例中，如图1、图4和图7所示，车辆处于单踏板跟车模式时，输入原点值，原点值大于零且原点值大于边界值，制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，驱动装置输出驱动力矩为原点值；工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第一预设值，第一预设值大于零，在制动踏板开度第一次由零提高且小于第一预设值时，驱动装置减小输出的驱动力矩，在制动踏板开度第二次提高至大于第一预设值时，制动装置输出制动力矩；在制动踏板开度由最大值降低时，制动装置停止输出制动力矩，驱动装置输出驱动力矩，在制动踏板开度降低为零时，驱动装置输出的驱动力矩恢复为原点值。

现有的新能源汽车的单踏板操作模式通常是单油门踏板模式，在油门踏板开度降低时，电机执行反拖力矩以降低车速直至减速停车。由于根据油门踏板开度控制车速，驾驶员在驾驶时需要将右脚一直放在油门踏板上，在发生意外需要紧急减速停车时，驾驶员需要立刻将右脚由油门踏板转移到制动踏板上，其增加了反应时间且安全性较差。

可以理解的是，在本实施例中，车辆的运行工况为单踏板跟车模式，从而无须考虑车辆由停车状态启动的操作。在单踏板跟车模式下，由于原点值大于边界值，且工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第一预设值且第一预设值大于零，当制动踏板开度为零时，工作力矩为原点值，此时车辆在原点值的工作力矩作用下能够跟车行驶，当驾驶员认为车速较大需要减速时，可以通过提高制动踏板开度，在制动踏板开度未达到第一预设值时，根据原点值、制动踏板开度和油门踏板开度即可计算工作力矩的目标值，并能判断当前工况仅需控制驱动装置降低输出的驱动力矩，使得工作力矩由原点值下降，即可实现车速降低的目的。当制动踏板开度提高至超出第一预设值后，由于越过了边界值，即可判断此时需要制动装置输出制动力矩，从而能够进一步降低车速，达到减速停车的目的。

同时，在车辆需要起步时，驾驶员可以减小制动踏板开度，在制动踏板开度降低至第一预设值与零之间时，即可判断制动装置无须输出制动力矩，此时驱动装置输出驱动力矩，从而实现车辆的缓慢起步，当制动踏板开度降低至零后，车辆即可恢复原点值的工作力矩，实现加速形式。

在本实施例中，由于单踏板跟车模式下，驾驶员能够始终将右脚放在制动踏板上，并能完全根据制动踏板控制车速，无须频繁切换踩下油门踏板和踩下制动踏板操作，提高了跟车过程的驾驶舒适性，还能够随时通过踩踏制动踏板，应对随时可能发生的紧急刹车的危险工况，提高了驾驶安全性，缓解了驾驶员的紧张感。

需要说明的是，在本实施例中，边界值通常设置为零，在本发明的其他实施例中，边界值也可以设置为其他数值。

在一些实施例中，如图1、图2、图4、图5、图7和图8所示，辆处于定速巡航控制模式时，根据车辆的目标车速调整原点值，制动踏板开度或油门踏板开度提高时，挂起定速巡航控制模式，且原点值保持为工作力矩在挂起定速巡航控制模式时的值，根据制动踏板开度或油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值与原点值的差距判断执行制动装置或执行驱动装置；当制动踏板开度或油门踏板开度为零时，恢复定速巡航控制模式，并根据输入的目标车速调整原点值。

现有的定速巡航模式中，存在虚拟油门踏板开度，即模拟驾驶员踩下了油门踏板的油门踏板开度，当驾驶员需要进一步加速前进时，往往需要在驾驶员踩下的油门踏板的油门踏板开度大于虚拟油门踏板开度之后，驱动装置才会执行驾驶员的加速请求，其动力响应较慢；同时在车辆需要减速，驾驶员踩下制动踏板时，由于驱动力矩和制动力矩无法同时施加，使驱动装置在感知到制动踏板开度提高时，需要立刻停止输出驱动力矩，导致驱动力矩突变为制动力矩，并发生冲击导致切换不平顺，且还需要重新设置激活定速巡航功能，操作繁琐不便。

可以理解的是，由于制动踏板开度或油门踏板开度为零时，车辆处于定速巡航模式，在制动踏板开度或油门踏板开度提高时，挂起定速巡航控制模式，在制动踏板开度或油门踏板开度变为零后，又能根据输入的目标车速调整原点值，恢复定速巡航模式，而无须再重新按下巡航设置按钮，从而能有效提高定速巡航模式的恢复速度，提高驾驶员操作的便捷性。

此外，由于在退出定速巡航模式后，能够依据工作力矩的目标值与原点值的差距而判断执行制动装置或驱动装置，从而在加速时无须等待油门踏板开度的提高而能立刻执行驱动装置输出驱动力矩，从而提高了对驾驶员的加速请求的响应速度；又能在减速时先根据工作力矩的目标值与原点值的差距降低驱动装置输出的驱动力矩，并直至驱动力矩为零后再使制动装置输出制动力矩，从而保证了驱动和制动的切换过程中的平缓过渡，提高了驾驶体验。

需要说明的是，在本实施例中，边界值通常设置为零，在本发明的其他实施例中，边界值也可以设置为其他数值。

在一些实施例中，如图1、图4和图7所示，原点值大于零时，边界值小于原点值，且工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第二预设值，第二预设值大于零，油门踏板开度提高时，提高驱动装置输出的驱动力矩；制动踏板开度提高时，根据制动踏板开度降低驱动装置的驱动力矩，直至驱动装置的驱动力矩降低为零后，制动装置输出制动力矩。

可以理解的是，在车辆处于普通工况下时，原点值大于零，车辆进入定速巡航模式后，工作力矩为原点值，从而能使车辆保持运行。当制动踏板开度变化后，即可认为车辆进入单踏板跟车模式，此时驾驶员能够通过制动踏板控制车速，也能通过油门踏板进一步提高工作力矩使其大于原点值。当制动踏板开度提高时，能够根据制动踏板开度降低驱动装置的驱动力矩，直至驱动装置的驱动力矩降低为零后，制动装置输出制动力矩，从而实现了在减速时先根据工作力矩的目标值与原点值的差距降低驱动装置输出的驱动力矩，并直至驱动力矩为零后再使制动装置输出制动力矩，从而保证了驱动和制动的切换过程中的平缓过渡，提高了驾驶体验。

在一些实施例中，如图2、图5和图8所示，原点值小于零时，边界值大于原点值，且工作力矩为边界值时，油门踏板开度为第三预设值，第三预设值大于零，油门踏板开度提高时，根据油门踏板开度降低制动装置的制动力矩，直至制动装置的制动力矩降低为零后，驱动装置输出驱动力矩。

可以理解的是，当原点值小于零时，车辆处于特殊工况下，例如，车辆在下坡时开启了定速巡航功能时，此时巡航系统所控制的原点值小于零，如驾驶员踩踏油门踏板使油门踏板开度提高，则制动装置降低起输出的制动力矩，并直至制动力矩降低为零后才切换为驱动装置输出驱动力矩，也能保证驱动和制动的切换过程中的平缓过渡，提高了驾驶体验。

在一些实施例中，如图3、图6和图9所示，车辆处于制动能量回收模式时，驱动装置包括驱动电机，驱动电机具有最大反拖力矩，边界值等于最大反拖力矩，工作力矩大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩小于边界值时，制动装置输出制动力矩。

现有的新能源汽车的驱动电机虽然也具有反拖制动力，能够实现能量回收功能。但是现有的新能源汽车通常是通过油门踏板控制驱动装置，通过制动踏板控制制动装置。在油门踏板开度降低时，驱动电机执行反拖力矩，将一部分动能转化为电能储存，并降低车速。在此模式下，驾驶过程中驾驶员仍然需要随时做好踩下制动踏板以确保安全性，驾驶员仍然需要在不断在制动踏板和油门踏板之间切换，加重了驾驶员的操作负担。

可以理解的是，在本实施例中，由于制动踏板开度和制动装置输出制动力矩之间实现了解耦，在工作力矩大于边界值，当制动踏板开度从零提高时，制动装置先不执行输出制动力矩，此时降低驱动装置输出的驱动力矩并实现电机反拖，同时车辆的制动力矩来自于驱动装置的反拖制动力，从而也不会造成制动力叠加的问题；当制动踏板开度提高至工作力矩小于边界值后，此时工作力矩的绝对值大小超过了最大反拖力矩的绝对值大小，此时制动装置输出制动力矩，从而能够实现通过制动踏板完成能量回收。由此，本实施例的车辆在制动能量回收模式时，附加的制动力不会影响驾驶性能，且驾驶员能够保持踩在制动踏板上，降低了驾驶员在制动踏板和油门踏板之间切换频率，并在紧急刹车时仅需踩踏制动踏板提高制动踏板开度即可，从而降低了响应时间，提高了安全性。

在一些实施例中，如图3所示，制动踏板开度小于预设范围时，驱动装置输出驱动力矩，制动装置不执行制动输出，且驱动装置执行反拖制动力，制动踏板开度大于预设范围后，制动装置输出制动力矩。

可以理解的是，在本实施例中，在制动踏板开度位于预设范围内，制动踏板开度变化时，工作力矩仍然大于边界值，即大于最大反拖力矩，当制动踏板开度大于预设范围后，即说明工作力矩小于边界值，从而通过制动装置输出制动力矩。即本实施例中将工作力矩与边界值的判断调整为制动踏板开度的判断，提高了判断效率。

在一些实施例中，如图1-图3所示，原点力矩为T0，当驱动装置工作时，驱动装置输出的驱动力矩T1与油门踏板开度x的关系式为T1＝f(x)，f为函数且f(0)＝0，工作力矩T＝T1+T0；当制动装置工作时，制动装置输出的制动力矩T2与制动踏板开度y的关系式为T2＝g(y)，g为函数且g(0)＝0，工作力矩T＝T2+T0。

为了便于表达，在本实施例中，边界值为Tn。

可以理解的是，通过上述设置，即可较为便捷地根据驾驶员输入的目标车速计算原点力矩T0，进而根据驱动装置输出的驱动力矩T1与油门踏板开度x的关系式计算工作力矩，以及根据制动装置输出的制动力矩T2与制动踏板开度y的关系式计算工作力矩。

具体地，当驱动力矩与油门踏板开度为线性踏板特性时，驱动装置输出的最大驱动力矩值为Ta，0≤x≤1，T＝(Ta-T0)*x+T0；制动力矩与制动踏板开度为线性踏板特性时，制动装置输出的最大制动力矩值为Tb，0≤y≤1，工作力矩T＝(Tb-T0)*y+T0。

如图4-图9所示，本发明还公开了一种车辆工作力矩的协同控制系统，包括设置装置、制动装置、驱动装置、仪表装置和控制装置。设置装置用于根据输入的目标车速计算原点值。制动装置与设置装置通信连接，制动装置与制动踏板和油门踏板通信连接，制动装置用于根据制动踏板开度或油门踏板开度输出制动力矩。驱动装置与制动装置通信连接，驱动装置用于根据制动踏板开度或油门踏板开度输出驱动力矩。仪表装置与制动装置通信连接，仪表装置用于显示制动装置或驱动装置反馈的工作力矩。与设置装置、制动装置、驱动装置和仪表装置通信连接，控制装置用于执行前文所述的车辆工作力矩的协同控制方法。

根据本发明实施例的车辆工作力矩的协同控制系统，由于执行了前文所述的车辆工作力矩的协同控制方法，能够在不同工况下规避驾驶员需要频繁切换踩下油门踏板和踩下制动踏板的操作，从而降低了驾驶操作繁杂程度，缓解了驾驶员情绪紧张问题，使驾驶员能够在紧急情况下无须切换踏板，减少了反应时间，提高了驾驶安全性。

此外，本实施例的设置装置能够根据输入的目标车速计算并调整原点值，而现有的设置装置则通常通过设置装置调整目标车速，无法实现调整原点值的目的。

本实施例的制动装置能够实现制动踏板开度与其输出的制动力矩之间的解耦，从而能实现主动制动并在主动制动时保持制动踏板开度不变，能在制动踏板开度变大时，根据实际运行工况不执行制动请求或降低制动请求。此外，制动装置与油门踏板和制动踏板相连，从而能使制动装置获取驾驶员的加减速意图。当制动装置获取由设置装置处获取的原点值信号后，能够计算得到工作力矩，通过仪表装置将工作力矩反馈至驾驶员，并根据工作力矩确定是制动装置输出制动力矩还是控制驱动装置发动驱动请求。

在一些实施例中，如图4-图9所示，仪表装置包括表盘和指针。表盘具有顶侧和底侧，顶侧的两端与底侧的两端连接，顶侧上设有刻度，顶侧的两端分别表示驱动装置能够输出的最大驱动力矩和制动装置能够输出的最大制动力矩，表盘上设有沿其转动点连接至顶侧的分界线并将表盘分割为制动工况区域和驱动工况区域，分界线所对应顶侧上的刻度为边界值，表盘的中心线所对应的顶侧的刻度为原点值，表盘能够转动以切换制动工况区域和驱动工况区域的大小。指针的一端转动连接于底侧上，指针的另一端能够指示至顶侧的任意位置，指针所指向的顶侧上的刻度为工作力矩。

可以理解的是，由于在行驶过程中，根据不同的行驶工况，原点值也会随之变化，由于本实施例的表盘能够转动，从而能够通过旋转表盘以调整原点值的显示，当驾驶员通过设置装置调整原点值时，表盘的顶侧的中心处所对应的力矩即为原点值发生变化，表盘通过转动偏移而实现对原点值的调整，从而能够在油门踏板开度和制动踏板开度不变的情况下，使得指针所指向的工作力矩发生变化；同时，当油门踏板开度或制动踏板开度变化时，工作力矩则根据实际工况、表盘偏转力矩和油门踏板开度或制动踏板开度叠加进行调整计算。

具体地，如图7所示，当车辆处于单踏板跟车模式时，表盘转动并使驱动工况区域的面积增加，从而使原点值大于边界值；

如图7所示，当车辆处于定速巡航模式且原点值大于零时，表盘转动并使驱动工况区域的面积增加，从而使原点值大于边界值；

如图8所示，当车辆处于定速巡航模式且原点值小于零时，表盘转动并使制动工况区域的面积增加，从而使原点值小于边界值且原点值小于零；

在一些具体的实施例中，如图9所示，表盘包括扇状盘和环状盘，且环状盘位于扇状盘的径向外侧，扇状盘和环状盘能够相对转动，分界线将环状盘分为制动工况区域和驱动工况区域，将扇状盘分为制动装置驱动区域和驱动装置驱动区域。

当车辆处于制动能量回收模式时，扇状盘转动并使边界值小于原点值，且边界值小于零，边界值的值与驱动装置的驱动电机的最大反拖力矩的值相等。

当指针介于分界线与中心线之间时，即表明此时车辆处于制动工况，但是通过驱动装置降低驱动力矩实现制动，当指针在背离中心线的方向偏离中心线时，即表明车辆处于制动工况，且制动装置输出制动力矩实现制动。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种车辆工作力矩的协同控制方法，车辆包括制动装置和驱动装置，制动装置能够根据制动踏板开度输出制动力矩，驱动装置能够根据油门踏板开度输出驱动力矩，其特征在于，包括：

制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，工作力矩为原点值；

制动装置和驱动装置均不输出力矩时，工作力矩为边界值，边界值与原点值不相等，工作力矩的目标值大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩的目标值小于边界值时，制动装置输出制动力矩；

根据当前行驶工况输入原点值，根据当前原点值、制动踏板开度和油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值判断制动装置输出制动力矩或者驱动装置输出驱动力矩；

实时反馈工作力矩；

车辆处于定速巡航控制模式时，根据车辆的目标车速调整原点值，制动踏板开度或油门踏板开度提高时，挂起定速巡航控制模式，且原点值保持为工作力矩在挂起定速巡航控制模式时的值，根据制动踏板开度或油门踏板开度计算工作力矩的目标值，并根据工作力矩的目标值与原点值的差距判断执行制动装置或执行驱动装置；当制动踏板开度或油门踏板开度为零时，恢复定速巡航控制模式，并根据输入的目标车速调整原点值；

原点值大于零时，边界值小于原点值，且工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第二预设值，第二预设值大于零，油门踏板开度提高时，提高驱动装置输出的驱动力矩；制动踏板开度提高时，根据制动踏板开度降低驱动装置的驱动力矩，直至驱动装置的驱动力矩降低为零后，制动装置输出制动力矩；

原点值小于零时，边界值大于原点值，且工作力矩为边界值时，油门踏板开度为第三预设值，第三预设值大于零，油门踏板开度提高时，根据油门踏板开度降低制动装置的制动力矩，直至制动装置的制动力矩降低为零后，驱动装置输出驱动力矩。

2.根据权利要求1所述的车辆工作力矩的协同控制方法，其特征在于，车辆处于单踏板跟车模式时，输入原点值，原点值大于零且原点值大于边界值，制动踏板开度和油门踏板开度均为零时，驱动装置输出驱动力矩为原点值；工作力矩为边界值时，制动踏板开度为第一预设值，第一预设值大于零，在制动踏板开度第一次由零提高且小于第一预设值时，驱动装置减小输出的驱动力矩，在制动踏板开度第二次提高至大于第一预设值时，制动装置输出制动力矩；在制动踏板开度由最大值降低时，制动装置停止输出制动力矩，驱动装置输出驱动力矩，在制动踏板开度降低为零时，驱动装置输出的驱动力矩恢复为原点值。

3.根据权利要求1所述的车辆工作力矩的协同控制方法，其特征在于，车辆处于制动能量回收模式时，驱动装置包括驱动电机，驱动电机具有最大反拖力矩，边界值等于最大反拖力矩，工作力矩大于边界值时，驱动装置输出驱动力矩，工作力矩小于边界值时，制动装置输出制动力矩。

4.根据权利要求3所述的车辆工作力矩的协同控制方法，其特征在于，制动踏板开度小于预设范围时，驱动装置输出驱动力矩，制动装置不执行制动输出，且驱动装置执行反拖制动力，制动踏板开度大于预设范围后，制动装置输出制动力矩。

5.根据权利要求1所述的车辆工作力矩的协同控制方法，其特征在于，原点力矩为T0，当驱动装置工作时，驱动装置输出的驱动力矩T1与油门踏板开度x的关系式为T1＝f(x)，f为函数且f(0)＝0，工作力矩T＝T1+T0；当制动装置工作时，制动装置输出的制动力矩T2与制动踏板开度y的关系式为T2＝g(y)，g为函数且g(0)＝0，工作力矩T＝T2+T0。

6.一种车辆工作力矩的协同控制系统，其特征在于，包括：

设置装置，设置装置用于根据输入的目标车速计算原点值；

制动装置，制动装置与设置装置通信连接，制动装置与制动踏板和油门踏板通信连接，制动装置用于根据制动踏板开度或油门踏板开度输出制动力矩；

驱动装置，驱动装置与制动装置通信连接，驱动装置用于根据制动装置发送的驱动请求输出驱动力矩；

仪表装置，仪表装置与制动装置通信连接，仪表装置用于显示制动装置反馈的工作力矩；

控制装置，与设置装置、制动装置、驱动装置和仪表装置通信连接，控制装置用于执行权利要求1-5中任一项所述的车辆工作力矩的协同控制方法。

7.根据权利要求6所述的车辆工作力矩的协同控制系统，其特征在于，仪表装置包括：

表盘，表盘具有顶侧和底侧，顶侧的两端与底侧的两端连接，顶侧上设有刻度，顶侧的两端分别表示驱动装置能够输出的最大驱动力矩和制动装置能够输出的最大制动力矩，表盘上设有沿其转动点连接至顶侧的分界线并将表盘分割为制动工况区域和驱动工况区域，分界线所对应顶侧上的刻度为边界值，表盘能够转动以切换制动工况区域和驱动工况区域的大小；

指针，指针的一端转动连接于底侧上，指针的另一端能够指示至顶侧的任意位置，指针所指向的顶侧上的刻度为工作力矩。