CN113997791A - 电动汽车的防打滑控制方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种电动汽车的防打滑控制方法、装置、车辆及存储介质,其中,方法包括:采集电动汽车的驱动电机的实际转速,根据实际转速计算驱动电机的当前转速变化率,并基于当前转速变化率识别电动汽车的当前工况,以及若当前工况为打滑工况,则由当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用当前降扭系数优化电动汽车的当前目标扭矩。由此,解决了相关技术中使用部件过多,导致打滑控制的准确性较低,大大降低了车辆的可靠性和安全性,用户体验较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种电动汽车的防打滑控制方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
电动汽车相较于传统汽车在起步、加速和转弯过程中有更大的力矩输出和更短的响应时间,在这些工况中很容易发生轮胎的打滑,使整车处于失控状态,从而增加了电动汽车在起步、加速和转弯过程中产生交通事故的概率。
相关技术中,目前市场上车辆的打滑工况由车身电子稳定性控制系统ESC(Electronic Stability Controller,汽车电子稳定控制系统)、ESP(ElectronicStability Program,车身电子稳定性控制系统)处理,传统的防打滑方式是车轮速度传感器将车轮转速转变成电信号,输送给控制器,控制器计算出驱动车轮的滑转率,将驱动车轮的滑转率控制在目标范围内,在车轮出现滑转时,减少驱动力以防止驱动力超出轮胎与路面的附着力而导致车轮空转打滑。
然而,相关技术需要使用单独控制器及各种传感器,由于部件较多,导致程序较为复杂,尤其是在信号转换计算的过程中,容易出现通信延时,造成执行偏差,不仅提高了成本,增加了维护难度,还降低了用户的驾驶体验,存在一定的安全隐患。
申请内容
本申请提供一种电动汽车的防打滑控制方法、装置、车辆及存储介质,以解决使用部件过多导致系统稳定性低、存在响应延迟等问题。
本申请第一方面实施例提供一种电动汽车的防打滑控制方法,包括以下步骤:采集电动汽车的驱动电机的实际转速;根据所述实际转速计算所述驱动电机的当前转速变化率,并基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况;以及若所述当前工况为打滑工况,则由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用所述当前降扭系数优化所述电动汽车的当前目标扭矩。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况包括:检测所述当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率;在检测到所述当前转速变化率大于所述第一预设转速变化率时,判定所述当前工况为所述打滑工况。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,包括:根据所述第一预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
可选地,在本申请的一个实施例中,还包括:判断所述当前转速变化率是否大于第二预设转速变化率,其中,所述第二预设转速变化率小于所述第一预设转速变化率;如果所述当前转速变化率小于所述第二预设转速变化率,则判定所述电动汽车退出所述打滑工况,以所述当前目标扭矩控制所述驱动电机输出。
可选地,在本申请的一个实施例中,还包括:如果所述当前转速变化率大于所述第二预设转速变化率,且小于所述第一预设转速变化率,则根据所述第二预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
本申请第二方面实施例提供一种电动汽车的防打滑控制装置,包括:采集模块,用于采集电动汽车的驱动电机的实际转速;识别模块,用于根据所述实际转速计算所述驱动电机的当前转速变化率,并基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况;以及控制模块,用于在所述当前工况为打滑工况时,由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用所述当前降扭系数优化所述电动汽车的当前目标扭矩。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述识别模块包括:检测单元,用于检测所述当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率;判定单元,用于在检测到所述当前转速变化率大于所述第一预设转速变化率时,判定所述当前工况为所述打滑工况。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述控制模块包括:计算单元,用于根据所述第一预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
本申请第三方面实施例提供一种车辆,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并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程序,以实现如上述实施例所述的电动汽车的防打滑控制方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的电动汽车的防打滑控制方法。
根据本申请实施例的电动汽车的防打滑控制方法,根据驱动电机的转速变化率识别汽车是否打滑,并在识别到汽车打滑后,计算转速变化率对应的降扭系数,从而降低目标扭矩,帮助车辆尽快摆脱打滑状态,无需单独控制器及各种传感器,利用电机控制器即可实现驱动时的防打滑功能,同时采用实时检测分段计算的方式,保证车辆可以针对不同工况进行应对,实现汽车驱动过程中的方向稳定性、转向稳定性、转向控制能力、加速性能和即时响应能力。由此,解决了相关技术中使用部件过多,导致打滑控制的准确性较低,大大降低了车辆的可靠性和安全性,用户体验较差的技术问题。
本申请附加的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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请实施例提供的一种电动汽车的防打滑控制方法的流程图;
图2为根据本申请一个实施例的电动汽车防打滑控制方法的流程图;
图3为根据本申请一个具体实施例的电动汽车防打滑控制方法的流程图;
图4为根据本申请实施例的电动汽车的防打滑控制装置的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的电动汽车的防打滑控制方法、装置、电子设备及存储介质。针对上述背景技术中心提到的使用部件过多导致系统稳定性低、存在响应延迟的问题,本申请提供了一种电动汽车的防打滑控制方法,根据驱动电机的转速变化率识别汽车是否打滑,并在识别到汽车打滑后,计算转速变化率对应的降扭系数,从而降低目标扭矩,帮助车辆尽快摆脱打滑状态,无需单独控制器及各种传感器,利用电机控制器即可实现驱动时的防打滑功能,同时采用实时检测分段计算的方式,保证车辆可以针对不同工况进行应对,实现汽车驱动过程中的方向稳定性、转向稳定性、转向控制能力、加速性能和即时响应能力。由此,解决了相关技术中使用部件过多,导致打滑控制的准确性较低,大大降低了车辆的可靠性和安全性,用户体验较差的技术问题。
具体而言,图1为本申请实施例所提供的一种电动汽车的防打滑控制方法的流程示意图。
如图1所示,该电动汽车的防打滑控制方法包括以下步骤:
在步骤S101中,采集电动汽车的驱动电机的实际转速。
可以理解的是,本申请实施例首先采集驱动电机的实际转速,如通过汽车现有的或者单独的轮速传感器,或者从车辆CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)网络获取,在此不作具体限制。
本申请实施例的MCU(Micro Controller Unit,电机控制单元)直接采集驱动电机的转速,并进行下一步的降扭控制,无需总舵部件,控制更加准确,更加简单可靠,有效满足用户的使用需求。
在步骤S102中,根据实际转速计算驱动电机的当前转速变化率,并基于当前转速变化率识别电动汽车的当前工况。
可以理解的是,往往造成电动车辆打滑因素为扭矩过大,导致车辆的抓地力和摩擦力充当了轮胎和道路之间的屏障和联系,速度太快限制了轮胎表面和道路表面产生的摩擦力,使得电动汽车开车时的过度加速会引起车辆打滑的现象。由此,本申请实施例可以根据驱动电机的转速变化率判断车辆当前是否处于打滑工况,其中,转速变化率可以由当前时刻和之前任一时刻的驱动电机的实际转速计算得到。
可选地,在本申请的一个实施例中,基于当前转速变化率识别电动汽车的当前工况包括:检测当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率。在检测到当前转速变化率大于第一预设转速变化率时,判定当前工况为打滑工况。
在具体实施例中,本申请实施例可以预先设定一标定转速变化率或者转速变化区间,当驱动电机的转速变化率超过预设的标定转速变化率或者转速变化区间的最大值时,可以判定车辆处于打滑工况。
可选地,在本申请的一个实施例中,还包括:判断当前转速变化率是否大于第二预设转速变化率,其中,第二预设转速变化率小于第一预设转速变化率。如果当前转速变化率小于第二预设转速变化率,则判定电动汽车退出打滑工况,以当前目标扭矩控制驱动电机输出。
在一些实施例中,可以预先设定一安全转速变化率,预设的安全转速变化率的数值要小于预设的标定转速变化率,用于判断处理车辆是否退出打滑工况。其中,当车辆处于打滑工况时,驱动电机的转速变化率会随着电动汽车的逐渐稳定而下降,而当驱动电机的转速变化率降至预设的安全转速变化率以下时,那么MCU可以判定该电动汽车退出打滑工况。
需要说明的是,上述实施例的标定数值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置,为避免冗余,在此不作具体限制。
在步骤S103中,若当前工况为打滑工况,则由当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用当前降扭系数优化电动汽车的当前目标扭矩。
在一些实施例中,在判定车辆打滑即处于打滑工况后,对车辆进行降扭控制,保证车辆和驾乘人员的的安全。其中,电机控制器除了可以实时监测驱动电机转速,并计算转速变化率外,还可控制驱动电机执行扭矩输出,从而稳定车辆状态。其中,执行扭矩可以根据降扭系数和VCU(Vehicle Control Unit,整车控制器)指令扭矩进行计算。
作为一种可能实现的方式,当车辆处于打滑工况时,车辆的实际执行扭矩=驾驶员需求扭矩*降扭系数。当驱动电机的实时转速变化率越大时,其相应的降扭系数越小,以使车辆退出打滑工况的同时,满足驾驶员需求。
可选地,在本申请的一个实施例中,由当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,包括:根据第一预设转速变化率与当前转速变化率的比值,得到当前降扭系数。
在实际执行的过程中,当驱动电机的转速变化率大于预设的标定转速变化率,电动汽车处于打滑工况时,实际的降扭系数可以由标定转速变化率与驱动电机当前的转速变化率的比值得到。或者,实际的降扭系数可以由预设于数据库中的转速变化率-降扭系数的关系表得到,在此不作具体限制。
可选地,在本申请的一个实施例中,还包括:如果当前转速变化率大于第二预设转速变化率,且小于第一预设转速变化率,则根据第二预设转速变化率与当前转速变化率的比值,得到当前降扭系数。
基于上述实施例可以得到的是,当电动汽车处于打滑工况,其驱动电机的转速变化率下降至预设的标定转速变化率与安全转速变化率之间时,实际的降扭系数为安全转速变化率与驱动电机当前转速变化率的比值,或者实际的降扭系数可以由预设于数据库中的转速变化率-降扭系数的关系表得到,在此不作具体限制。
举例而言,如图2所示,车辆可以采用图中所示的降扭系数计算方式,其可以包括如下步骤:
步骤S201:电动汽车启动,驱动电机开始运转,采集驱动电机转速,并计算驱动电机的转速变化率。
步骤S202:判断运算周期内电机转速变化率是否大于a rpm/min(a为预设的标定转速变化率,可根据实际情况自行设定)。
步骤S203:当运算周期内电机转速变化率大于a rpm/min时,电动汽车内部档位转为打滑标志位置位,打滑标志位置为1,此时的降扭系数=a/当前转速变化率。
步骤S204:当运算周期内电机转速变化率小于a rpm/min时,对运算周期内电机转速变化率进行二次比对,判断其变化率是否大于b rpm/min(b为预设的安全转速变化率,且b<a,可根据实际情况自行设定)。
步骤S205:当运算周期内电机转速变化率小于b rpm/min时,判定电动汽车脱离打滑工况,电动汽车内部档位脱离打滑标志位置位,即打滑标志位为0。
步骤S206:当运算周期内电机转速变化率小于a rpm/min,且大于b rpm/min时,判断此时电动汽车内部档位是否为打滑标志位置位,即打滑标志位是否为1。
步骤S207:当此时电动汽车仍处于打滑工况,即打滑标志位为1时,降扭系数=b/当前转速变化率。
步骤S208:当此时电动汽车未处于打滑工况,即打滑标志位为0时,降扭系数为1,即执行扭矩和驾驶员需求扭矩一致。
下面以一个具体实施例对本申请实施例的电动汽车的防打滑控制方法的原理进行详细赘述。
如图3所示,本申请实施例方法包括以下步骤:
步骤S301:电动汽车启动,驱动电机开始运转。
步骤S302:MCU采集驱动电机转速,并计算驱动电机的转速变化率。
步骤S303:对驱动电机的转速变化率进行判定,若该变化率未超过预设范围,则电动汽车处于正常工况,若该变化率超过预设范围,则判定电动汽车处于打滑工况。
步骤S304:当电动汽车处于打滑工况时,其内部档位变更为打滑标志位置位,并根据当前驱动电机的转速变化率计算当前降扭系数。
步骤S305:根据计算出的降扭系数和VCU指令扭矩计算执行扭矩。
步骤S306:电动汽车按照执行扭矩控制驱动电机输出。
根据本申请实施例提出的根据驱动电机的转速变化率识别汽车是否打滑,并在识别到汽车打滑后,计算转速变化率对应的降扭系数,从而降低目标扭矩,帮助车辆尽快摆脱打滑状态,无需单独控制器及各种传感器,利用电机控制器即可实现驱动时的防打滑功能,同时采用实时检测分段计算的方式,保证车辆可以针对不同工况进行应对,实现汽车驱动过程中的方向稳定性、转向稳定性、转向控制能力、加速性能和即时响应能力。由此,解决了相关技术中使用部件过多,导致打滑控制的准确性较低,大大降低了车辆的可靠性和安全性,用户体验较差的技术问题。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的电动汽车的防打滑控制装置。
图4是本申请实施例的电动汽车的防打滑控制装置的方框示意图。
如图4所示,该电动汽车的防打滑控制装置10包括:采集模块100、识别模块200和控制模块300。
具体地,采集模块100,用于采集电动汽车的驱动电机的实际转速。识别模块200,用于根据实际转速计算驱动电机的当前转速变化率,并基于当前转速变化率识别电动汽车的当前工况。控制模块300,用于在当前工况为打滑工况时,由当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用当前降扭系数优化电动汽车的当前目标扭矩。
可选地,在本申请的一个实施例中,识别模块200包括:检测单元和判定单元。
其中,检测单元,用于检测当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率。
判定单元,用于在检测到当前转速变化率大于第一预设转速变化率时,判定当前工况为打滑工况。
可选地,在本申请的一个实施例中,控制模块300包括:计算单元。
其中,计算单元,用于根据第一预设转速变化率与当前转速变化率的比值,得到当前降扭系数。
需要说明的是,前述对电动汽车的防打滑控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电动汽车的防打滑控制装置,此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的电动汽车的防打滑控制装置,基于转速波动监控车辆行驶状态控制防打滑方式,无需单独控制器及各种传感器,利用电机控制器即可实现驱动时的防打滑功能,实现汽车驱动过程中的方向稳定性、转向稳定性、转向控制能力、加速性能和即时响应能力。同时本申请实施例的电动汽车的防打滑方法采用实时检测分段计算的方式,保证车辆可以针对不同工况进行应对。由此,解决了传统防打滑控制方法中,使用部件过多导致系统稳定性低、存在响应延迟等技术问题。不仅节约了成本,降低了维护难度,还提高了驾驶员的体验度和安全性能。
图5为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括:
存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序。
处理器502执行程序时实现上述实施例中提供的电动汽车的防打滑控制方法。
进一步地,车辆还包括:
通信接口503,用于存储器501和处理器502之间的通信。
存储器501,用于存放可在处理器502上运行的计算机程序。
存储器501可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器501、处理器502和通信接口503独立实现,则通信接口503、存储器501和处理器502可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称为EISA)总线等。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中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果存储器501、处理器502及通信接口503,集成在一块芯片上实现,则存储器501、处理器502及通信接口503可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器502可能是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如上的电动汽车的防打滑控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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申请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必须针对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一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“N个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
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N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,并且本申请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,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请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,N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。
Claims (10)
1.一种电动汽车的防打滑控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集电动汽车的驱动电机的实际转速;
根据所述实际转速计算所述驱动电机的当前转速变化率,并基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况;以及
若所述当前工况为打滑工况,则由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用所述当前降扭系数优化所述电动汽车的当前目标扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况包括:
检测所述当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率;
在检测到所述当前转速变化率大于所述第一预设转速变化率时,判定所述当前工况为所述打滑工况。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,包括:
根据所述第一预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,还包括:
判断所述当前转速变化率是否大于第二预设转速变化率,其中,所述第二预设转速变化率小于所述第一预设转速变化率;
如果所述当前转速变化率小于所述第二预设转速变化率,则判定所述电动汽车退出所述打滑工况,以所述当前目标扭矩控制所述驱动电机输出。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
如果所述当前转速变化率大于所述第二预设转速变化率,且小于所述第一预设转速变化率,则根据所述第二预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
6.一种电动汽车的防打滑控制装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集电动汽车的驱动电机的实际转速;
识别模块,用于根据所述实际转速计算所述驱动电机的当前转速变化率,并基于所述当前转速变化率识别所述电动汽车的当前工况;以及
控制模块,用于在所述当前工况为打滑工况时,由所述当前转速变化率计算对应的当前降扭系数,利用所述当前降扭系数优化所述电动汽车的当前目标扭矩。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述识别模块包括:
检测单元,用于检测所述当前转速变化率是否大于第一预设转速变化率;
判定单元,用于在检测到所述当前转速变化率大于所述第一预设转速变化率时,判定所述当前工况为所述打滑工况。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述控制模块包括:
计算单元,用于根据所述第一预设转速变化率与所述当前转速变化率的比值,得到所述当前降扭系数。
9.一种车辆,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并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程序,以实现如权利要求1-5任一项所述的电动汽车的防打滑控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-5任一项所述的电动汽车的防打滑控制方法。
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