CN114013297B - 一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法及控制装置，该方法包括：获取扭矩控制模型，扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型；获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；基于第一油门深度、第一制动深度、当前车速和扭矩控制模型，确定与第一油门深度、第一制动深度、当前车速对应的目标力矩，并输出目标力矩。在这种方式中，无需判断氢燃料电池汽车的驱动模式，输出的目标力矩与非连续的状态机无关，可以保证氢燃料电池汽车的动力源输出的扭矩平滑可控，可以消除各种驱动模式切换时出现的扭矩突变、抖动，有助于提升车辆的驾驶性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法及控制装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展，由于新能源汽车不使用传统化石能源，对环境不造成污染，新能源汽车已逐渐进入人们的生活当中。
氢燃料电池汽车作为一种新能源汽车，其使用电机驱动，由于电机的转速可连续调节、力矩可改变方向，氢燃料电池汽车在驱动中可有多种驱动模式。比如，按照驾驶员操作的油门、制动踏板状态，可分为蠕行、油门、松油门能量回馈和制动能量回馈等驱动模式。其中，制动能量回馈驱动模式可以显著提升氢燃料电池汽车的经济性与续航能力，是一种有效的节能手段。
目前，针对上述驱动模式，一般使用状态机，通过车速、踏板输入来判断氢燃料电池汽车当前的力矩输出状态，查询对应的数据表，从而得出对应的状态下的目标力矩。
在中国发明专利(CN112896127A)中，公布了一种基于电液制动系统的车辆减速度控制方法，其可通过获取车速和加速踏板开度信号，判断车辆处于加速状态、制动状态还是滑行状态；当判断车辆处于制动状态时，计算得到车辆的减速度，并得出需求的制动总力矩，由电机回馈的制动力矩单独制动或者配合电液制动系统进行制动；当判断车辆处于加速状态时，则计算需求的驱动力矩；当判断车辆处于滑行状态时，不作任何请求。
在中国发明专利(CN112249001A)中，公开了一种基于模糊逻辑的燃料电池汽车能量管理方法，其可基于获取到的目标车辆的初始化数集建立模糊逻辑模型，结合车辆实时的功率需求、电池SOC、燃料电池电流、效率等参数，得出该情况下对应的燃料电池功率。
在中国发明专利(CN112895917A)中，公开了一种电动汽车蠕行行驶的多阶梯段扭矩控制实现方法，其可通过整车控制器监测档位信号、加速踏板信号、制动踏板信号、车速、电机转速、电机实际输出扭矩信号，根据监测到的上述信号确定车辆是在蠕行工况中。
可见，现有技术中，通常是通过状态机来判断测量氢燃料电池汽车所使用的驱动模式，然后计算对应的力矩输出。然而，状态机是一种非连续性的状态，在不同扭矩计算模式切换中，会造成目标扭矩的跳变或抖动，甚至可能出现多个状态循环切换的情况，影响驾驶员感受和整车能耗。
发明内容
基于此，本发明提供一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法及控制装置，用于解决状态机在不同扭矩计算模式切换中，会造成目标扭矩的跳变或抖动，甚至可能出现多个状态循环切换的情况，影响驾驶感受和整车能耗的问题，可以消除驱动模式跳转带来的扭矩突变或抖动，防止出现驱动模式循环跳转带来的扭矩抖动，从而可以提升驾驶员感受，以及降低整车能耗，有助于提升车辆的驾驶性和经济性。
第一方面，本发明实施例提供一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法，包括：
获取扭矩控制模型，所述扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型；
获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；
基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，并输出所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述扭矩控制模型包括车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型；其中，
所述车辆蠕行子模型是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型；
所述响应油门子模型是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型；
所述滑行能量回馈子模型是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型；
所述制动能量回馈子模型是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型。
在一种可能的设计中，基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，包括：
基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述车辆蠕行子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述响应油门子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述滑行能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标松油门回馈扭矩；
基于所述第一制动深度、所述车速和所述制动能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标制动回馈扭矩；
若所述目标蠕行扭矩大于所述目标驱动扭矩，则将所述目标蠕行扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；或者，
若所述目标蠕行扭矩小于所述目标驱动扭矩，则将所述目标驱动扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述车辆蠕行子模型由所述氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩和在所述氢燃料电池汽车的不同踏板状态定义下的衰减系数确定。
在一种可能的设计中，所述蠕行起步扭矩由所述氢燃料电池汽车的目标怠速起步加速度、整车质量、车辆阻力和轮胎半径计算得到；
所述目标怠速蠕行扭矩由所述车辆阻力、所述轮胎半径计算得到；
所述怠速截止车速扭矩设为0。
在一种可能的设计中，所述响应油门子模型由所述氢燃料电池汽车的整车起步最大加速度、怠速起步加速度、功率和所述氢燃料电池汽车的油门开度确定。
在一种可能的设计中，所述整车起步最大加速度由所述氢燃料电池汽车的轮胎半径、车辆阻力、最大扭矩和整车质量计算得到。
在一种可能的设计中，所述滑行能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和松油门回馈衰减系数确定；
所述制动能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和制动回馈衰减系数确定。
第二方面，本发明实施例提供一种控制装置，包括：
接收单元，用于获取扭矩控制模型，所述扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型；获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；
处理单元，用于基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，并输出所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述扭矩控制模型包括车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型；其中，
所述车辆蠕行子模型是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型；
所述响应油门子模型是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型；
所述滑行能量回馈子模型是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型；
所述制动能量回馈子模型是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型。
在一种可能的设计中，所述处理单元具体用于：
基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述车辆蠕行子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述响应油门子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述滑行能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标松油门回馈扭矩；
基于所述第一制动深度、所述车速和所述制动能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标制动回馈扭矩；
若所述目标蠕行扭矩大于所述目标驱动扭矩，则将所述目标蠕行扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；或者，
若所述目标蠕行扭矩小于所述目标驱动扭矩，则将所述目标驱动扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述车辆蠕行子模型由所述氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩和在所述氢燃料电池汽车的不同踏板状态定义下的衰减系数确定。
在一种可能的设计中，所述蠕行起步扭矩由所述氢燃料电池汽车的目标怠速起步加速度、整车质量、车辆阻力和轮胎半径计算得到；
所述目标怠速蠕行扭矩由所述车辆阻力、所述轮胎半径计算得到；
所述怠速截止车速扭矩设为0。
在一种可能的设计中，所述响应油门子模型由所述氢燃料电池汽车的整车起步最大加速度、怠速起步加速度、功率和所述氢燃料电池汽车的油门开度确定。
在一种可能的设计中，所述整车起步最大加速度由所述氢燃料电池汽车的轮胎半径、车辆阻力、最大扭矩和整车质量计算得到。
在一种可能的设计中，所述滑行能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和松油门回馈衰减系数确定；
所述制动能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和制动回馈衰减系数确定。
第三方面，本发明实施例提供一种控制装置，所述控制装置包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
所述至少一个存储器用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行时，实现上述第一方面任一种可能设计所涉及的方法。
第四方面，本发明实施例提供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至少一个程序；当所述至少一个程序被处理器执行时，实现上述第一方面任一种可能设计所涉及的方法。
本发明的有益效果如下：
在本发明提供的技术方案中，控制装置通过基于氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度、当前车速和扭矩控制模型，确定与第一油门深度、第一制动深度、当前车速对应的目标力矩，可以输出该目标力矩用于控制氢燃料电池汽车行驶，由于无需判断氢燃料电池汽车的驱动模式，输出的目标力矩与非连续的状态机无关，从而可以在实现车辆蠕行、响应油门、滑行能量回馈和制动能量回馈等功能的前提下，可以保证氢燃料电池汽车的动力源输出的扭矩平滑可控，可以消除各种驱动模式切换时出现的扭矩突变、抖动，有助于提升车辆的驾驶性和经济性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种氢燃料电池汽车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一种扭矩控制模型的输入、输出示意图；
图3为本发明实施例提供的一种扭矩控制模型中的各个子模型的输入、输出示意图；
图4为本发明实施例提供的一种油门深度(制动深度)、车速与目标蠕行扭矩之间的连续变化关系曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的一种包括车速与扭矩之间的相关关系的油门响应曲线示意图；
图6为本发明实施例提供的一种包括车速与加速度之间的相关关系的松油门回馈的基础加速度曲线示意图；
图7为本发明实施例提供的一种包括车速、油门深度与力矩之间的相关关系的回馈扭矩曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的一种包括油门深度、制动深度、车速与力矩之间的相关关系的扭矩输出曲线示意图；
图9为本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。
在介绍本发明实施例之前，首先对本发明中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面将结合图1至图8对本发明实施例提供的氢燃料电池汽车的扭矩控制方法进行具体阐述。
请参考图1所示，为本发明实施例提供的一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法的流程示意图。其中，图1所示的方法流程的执行主体为控制装置，其中，该控制装置可以是氢燃料电池汽车的整车控制器，也可是其它装置，本发明实施例不限定。如图1所示，该方法流程可以包括以下步骤：
S101、获取扭矩控制模型。
在一些实施例中，如图2所示，扭矩控制模型可以为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型。可以理解为，扭矩控制模型的输出与氢燃料电池汽车的驱动模式无关，只与氢燃料电池汽车的油门深度、制动深度和车速相关，换言之，扭矩控制模型无需区分氢燃料电池汽车的不同驱动模式，只要输入为氢燃料电池汽车的油门深度、制动深度和车速，即可确定当下用于控制氢燃料电池汽车的力矩。
S102、获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速。
在一些实施例中，控制装置确认氢燃料电池汽车发声驱动模式切换时，可以获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速，以便于可以及时为氢燃料电池汽车提供平滑的油门、制动下的扭矩控制。
需要说明的是，本发明实施例不限定上述步骤S101和步骤S102的执行顺序，例如，控制装置可以先执行步骤S101，后执行步骤S102，或者，也可以先执行步骤S102，后执行步骤S102，或者，也可以同步执行步骤S101和步骤S102。
S103、基于第一油门深度、第一制动深度、当前车速和扭矩控制模型，确定与第一油门深度、第一制动深度、当前车速对应的目标力矩，并输出目标力矩。
在一些实施例中，扭矩控制模型可以包括但不限于车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型。在具体的实现过程中，如图3所示，车辆蠕行子模型可以是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型。响应油门子模型可以是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型。滑行能量回馈子模型可以是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型。制动能量回馈子模型可以是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型。
在一些实施例中，控制装置可以基于第一油门深度、第一制动深度、当前车速和车辆蠕行子模型，确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩，可以确保氢燃料电池汽车进入蠕行模式时，可以防止车轮陷滑。
在一些实施例中，车辆蠕行子模型可以由氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩和在氢燃料电池汽车的不同踏板定义下的衰减系数确定。比如，可以由氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩，拟合出氢燃料电池汽车的蠕行扭矩曲线，该蠕行扭矩曲线可以表示为氢燃料电池汽车的车速与氢燃料电池汽车的蠕行扭矩之间的相关关系。通过该蠕行扭矩曲线和氢燃料电池汽车的当前车速，即可确定氢燃料电池汽车当前的蠕行扭矩。由于氢燃料电池汽车的蠕行扭矩可以随着氢燃料电池汽车的油门深度、制动深度的增加衰减，通过根据氢燃料电池汽车在不同踏板状下对油门深度、制动深度的要求，定义氢燃料电池汽车在不同踏板状态下的衰减系数，再将在不同踏板状态下的衰减系数与由车速确定的蠕行扭矩相乘，即可得到该车辆蠕行子模型，即该车辆蠕行子模型可以适用于氢燃料电池汽车的不同踏板状态。
示例性的，通过按照如下参数，可以定义不同踏板状态下的衰减系数。
AccCrpPt(油门深度)＝[0，50，100]；
KfacCrpAcckPt(系数值)＝[1，0.5，0]；
通过上述两个参数即AccCrpPt和KfacCrpAcckPt，可以得到蠕行驱动力矩随油门踏板深度的衰减系数。
BrkCrpPt(制动深度)＝[0，5，30，100]；
KfacCrpBrkPt(系数值)＝[1，1，0，0]；
通过上述两个参数即BrkCrpPt和KfacCrpBrkPt，可以得到蠕行驱动力矩随制动踏板深度的衰减系数。
示例性的，制动深度可以看作为负的油门深度，其绝对值越大，表示制动程度越剧烈。将车速的取值范围设置为大于或等于0，小于或等于95，油门深度的取值范围设置为大于或等于0，小于或等于100，将制动深度的取值范围设置为大于或等于，小于或者等于100，通过上述蠕行扭矩曲线和上述定义的衰减系数，可以得到如图4所示的油门深度(制动深度)、车速与目标蠕行扭矩之间的连续变化关系曲线图。
在具体的实现过程中，蠕行起步扭矩可以由氢燃料电池汽车的目标怠速起步加速度、整车质量、车辆阻力和轮胎半径计算得到。示例性的，可以按照如下公式(1)计算得到蠕行起步扭矩。
TrqCrp0＝(ACrqTar*GCW+FRes(Index0))*WhR (1)
其中，TrqCrp0表示为蠕行起步扭矩，AcCrpTar表示为目标怠速起步加速度、GCW整车质量、FRes表示为车辆阻力、WhR表示为轮胎半径，Index0表示为起步状态。
在具体的实现过程中，目标怠速蠕行扭矩可以由车辆阻力、轮胎半径计算得到。可以按照如下公式(2)计算得到目标怠速蠕行扭矩。
TrqCrq＝FRes(IndexCrp)*WhR (2)
其中，TrqCrq表示为目标怠速蠕行扭矩，IndexCrp表示为怠速状态。
在具体的实现过程中，可以将怠速截止车速扭矩设为0，可以表示为TrqCrpoff＝0。
在一些实施例中，控制装置可以基于第一油门深度、车速和响应油门子模型，确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩，可以平滑地控制油门踏板下的驱动扭矩。
在一些实施例中，响应油门子模型可以由氢燃料电池汽车的整车起步最大加速度、怠速起步加速度(为在0油门深度和/或0速度下的加速度)、功率和氢燃料电池汽车的油门开度确定。比如，通过将整车起步最大加速度、怠速起步加速度，随着氢燃料电池汽车的油门开度线性分配，可以得到各油门踏板状态下的力矩最大值。通过将功率随着油门开度线性分配，可以得到各油门踏板状态下的功率最大值。通过各油门踏板状态下的力矩最大值和功率最大值，可以确定包括车速与扭矩之间的相关关系的油门响应曲线，例如可以结合各油门踏板状态下的力矩最大值和功率最大值与电机特性，得到该油门响应曲线。该油门响应曲线可以同时考虑驱动需求和能量回收需求，可以很好的反应整车的需求特性。
示例性的，结合前述例子，可以得到如图5所示的包括车速与扭矩之间的相关关系的油门响应曲线。
在具体的实现过程中，整车起步最大加速度可以由氢燃料电池汽车的轮胎半径、车辆阻力、最大扭矩和整车质量计算得到。示例性的，可以按照如下公式(3)计算得到整车起步最大加速度。
AMax＝(TrqMax(Index0)/WhR-FRes(Index0))/GCW (3)
其中，AMax表示为整车起步最大加速度，TrqMax表示为最大扭矩。
在一些实施例中，控制装置可以基于第一油门深度、车速和滑行能量回馈子模型，确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下的松油门回馈扭矩，可以同时考虑到不同车速下回收功率、回收扭矩加载平滑等因素，进一步的可以消除各种驱动模式切换时出现的扭矩突变、抖动，有助于提升氢燃料电池汽车的驾驶性。
在具体的实现过程中，滑行能量回馈子模型可以由氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和松油门回馈衰减系数确定。
示例性的，可以基于氢燃料电池汽车的舒适性目标减速，可以制定如图6所示的包括车速与加速度之间的相关关系的松油门回馈的基础加速度曲线，换言之，基于氢燃料电池汽车的舒适性目标减速即可确定松油门回馈的基础加速度。通过基于松油门回馈的基础加速度和松油门回馈衰减系数，即可确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下的松油门回馈扭矩。
示例性的，由于松油门回馈强度随着油门深度增加而衰减，可以按照如下参数，定义松油门回馈衰减系数。
AccCoastPt(油门深度)＝[-100，0，50，100]；
KfacCoastAccPt(系数值)＝[1，1，0，0]；
通过上述两个参数即AccCoastPt和KfacCoastAccPt，可以得到松油门能量回收力矩随着油门深度增加的衰减系数。
示例性的，结合前述例子和上述定义的松油门回馈衰减系数，可得到如图7所示的包括车速、油门深度与力矩之间的相关关系的回馈扭矩曲线。
在一些实施例中，控制装置可以基于第一制动深度、车速和制动能量回馈子模型，确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下的制动回馈扭矩，可以提高氢燃料电池汽车的再生制动性能，有助于提升氢燃料电池汽车的整车经济性。
在具体的实现过程中，制动能量回馈子模型可以由氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和制动回馈衰减系数确定。制动回馈衰减系数可以是在以再生制动能量回收的总功率不能高于电池当前允许的最高充电功率为前提进行定义的。
示例性的，可以基于氢燃料电池汽车的舒适性目标减速，可以制定如图6所示的包括车速与加速度之间的相关关系的制动回馈的基础加速度曲线，换言之，基于氢燃料电池汽车的舒适性目标减速即可确定制动回馈的基础加速度。通过基于制动回馈的基础加速度和制动回馈衰减系数，即可确定确定氢燃料电池汽车当前踏板状态下的制动回馈扭矩。
示例性的，由于制动回馈强度随着油门深度增加而衰减，可以定义制动回馈衰减系数如下：
BrkRegenPt(油门深度)＝[-100，-30，0，100]；
KfacBrkRegenPt(系数值)＝[1，1，0，0]。
通过上述两个参数即BrkRegenPt和KfacBrkRegenPt，可以得到制动能量回收力矩随制动踏板深度降低的衰减系数。
示例性的，结合前述例子和上述定义的制动回馈衰减系数，可得到如图7所示的包括车速、制动深度与力矩之间的相关关系的回馈扭矩曲线。
在一些实施例中，若目标蠕行扭矩大于目标驱动扭矩，控制装置则可以将目标蠕行扭矩、目标松油门扭矩和目标制动回馈扭矩的总和作为目标力矩。或者，若目标蠕行扭矩小于目标驱动扭矩，控制装置则可以将目标驱动扭矩、目标松油门扭矩和目标制动回馈扭矩的总和作为目标力矩。
示例性的，结合上述图4-图7的相关例子，可以制得如图8所示的包括油门深度、制动深度、车速与力矩之间的相关关系的扭矩输出曲线，即扭矩输出模型可以表征为该扭矩输出曲线。
需要说明的是，图7和图8所示的深度负值表示为制动深度的数值，深度正值表示为油门深度的数值。
本发明实施例中，控制装置通过基于氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度、当前车速和扭矩控制模型，确定与第一油门深度、第一制动深度、当前车速对应的目标力矩，可以输出该目标力矩用于控制氢燃料电池汽车行驶，由于无需判断氢燃料电池汽车的驱动模式，输出的目标力矩与非连续的状态机无关，从而可以在实现车辆蠕行、响应油门、滑行能量回馈和制动能量回馈等功能的前提下，可以保证氢燃料电池汽车的动力源输出的扭矩平滑可控，可以消除各种驱动模式切换时出现的扭矩突变、抖动，有助于提升车辆的驾驶性和经济性。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种控制装置，如图9所示，控制装置200可以包括：
接收单元201，用于获取扭矩控制模型，所述扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型；获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；
处理单元202，用于基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，并输出所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述扭矩控制模型包括车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型；其中，
所述车辆蠕行子模型是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型；
所述响应油门子模型是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型；
所述滑行能量回馈子模型是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型；
所述制动能量回馈子模型是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型。
在一种可能的设计中，所述处理单元202具体用于：
基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述车辆蠕行子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述响应油门子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩；
基于所述第一油门深度、所述车速和所述滑行能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标松油门回馈扭矩；
基于所述第一制动深度、所述车速和所述制动能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标制动回馈扭矩；
若所述目标蠕行扭矩大于所述目标驱动扭矩，则将所述目标蠕行扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；或者，
若所述目标蠕行扭矩小于所述目标驱动扭矩，则将所述目标驱动扭矩、所述目标松油门扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩。
在一种可能的设计中，所述车辆蠕行子模型由所述氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩和在所述氢燃料电池汽车的不同踏板状态定义下的衰减系数确定。
在一种可能的设计中，所述蠕行起步扭矩由所述氢燃料电池汽车的目标怠速起步加速度、整车质量、车辆阻力和轮胎半径计算得到；
所述目标怠速蠕行扭矩由所述车辆阻力、所述轮胎半径计算得到；
所述怠速截止车速扭矩设为0。
在一种可能的设计中，所述响应油门子模型由所述氢燃料电池汽车的整车起步最大加速度、怠速起步加速度、功率和所述氢燃料电池汽车的油门开度确定。
在一种可能的设计中，所述整车起步最大加速度由所述氢燃料电池汽车的轮胎半径、车辆阻力、最大扭矩和整车质量计算得到。
在一种可能的设计中，所述滑行能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和松油门回馈衰减系数确定；
所述制动能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和制动回馈衰减系数确定。
本发明实施例中的控制装置200与上述图1所示的氢燃料电池汽车的扭矩控制方法是基于同一构思下的发明，通过前述对氢燃料电池汽车的扭矩控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的了解本实施例中控制装置200的实施过程，所以为了说明书的简洁，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种控制装置，如图10所示，控制装置300可以包括：至少一个存储器301和至少一个处理器302。其中：
至少一个存储器301用于存储一个或多个程序。
当一个或多个程序被至少一个处理器302执行时，实现上述图1所示的氢燃料电池汽车的扭矩控制方法。
控制装置300还可以可选地包括通信接口(图10中未示出)，通信接口用于与外部设备进行通信和数据交互传输。
需要说明的是，存储器301可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(nonvolatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
在具体的实现过程中，如果存储器、处理器及通信接口集成在一块芯片上，则存储器、处理器及通信接口可以通过内部接口完成相互间的通信。如果存储器、处理器和通信接口独立实现，则存储器、处理器和通信接口可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以存储有至少一个程序，当至少一个程序被处理器执行时，实现上述图1所示的氢燃料电池汽车的扭矩控制方法。
应当理解，计算机可读存储介质为可存储数据或程序的任何数据存储设备，数据或程序其后可由计算机系统读取。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备等。
计算机可读存储介质还可分布在网络耦接的计算机系统中使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。
计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等，或者上述的任意合适的组合。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种氢燃料电池汽车的扭矩控制方法，其特征在于，包括：
获取扭矩控制模型，所述扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型，所述扭矩控制模型包括车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型，其中，所述车辆蠕行子模型是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型；所述响应油门子模型是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型；所述滑行能量回馈子模型是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型；所述制动能量回馈子模型是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型；
获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；
基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，包括：基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述车辆蠕行子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩；基于所述第一油门深度、所述当前车速和所述响应油门子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩；基于所述第一油门深度、所述当前车速和所述滑行能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标松油门回馈扭矩；基于所述第一制动深度、所述当前车速和所述制动能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标制动回馈扭矩；若所述目标蠕行扭矩大于所述目标驱动扭矩，则将所述目标蠕行扭矩、所述目标松油门回馈扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；或者，若所述目标蠕行扭矩小于所述目标驱动扭矩，则将所述目标驱动扭矩、所述目标松油门回馈扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；
输出所述目标力矩。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆蠕行子模型由所述氢燃料电池汽车的蠕行起步扭矩、目标怠速蠕行扭矩、怠速截止车速扭矩和在所述氢燃料电池汽车的不同踏板状态定义下的衰减系数确定。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蠕行起步扭矩由所述氢燃料电池汽车的目标怠速起步加速度、整车质量、车辆阻力和轮胎半径计算得到；
所述目标怠速蠕行扭矩由所述车辆阻力、所述轮胎半径计算得到；
所述怠速截止车速扭矩设为0。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应油门子模型由所述氢燃料电池汽车的整车起步最大加速度、怠速起步加速度、功率和所述氢燃料电池汽车的油门开度确定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述整车起步最大加速度由所述氢燃料电池汽车的轮胎半径、车辆阻力、最大扭矩和整车质量计算得到。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑行能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和松油门回馈衰减系数确定；
所述制动能量回馈子模型由所述氢燃料电池汽车的舒适性目标减速和制动回馈衰减系数确定。
7.一种控制装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于获取扭矩控制模型，所述扭矩控制模型为输入为油门深度、制动深度和车速、输出为力矩的模型，所述扭矩控制模型包括车辆蠕行子模型、响应油门子模型、滑行能量回馈子模型、制动能量回馈子模型，其中，所述车辆蠕行子模型是输入为油门深度、制动深度和车速、输出为蠕行扭矩的子模型；所述响应油门子模型是输入为油门深度和车速、输出为驱动扭矩的子模型；所述滑行能量回馈子模型是输入为油门深度和车速、输出为松油门回馈扭矩的子模型；所述制动能量回馈子模型是输入为制动深度和车速、输出为制动回馈扭矩的子模型；获取氢燃料电池汽车当前的第一油门深度、第一制动深度和当前车速；
处理单元，用于基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述扭矩控制模型，确定与所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速对应的目标力矩，包括：基于所述第一油门深度、所述第一制动深度、所述当前车速和所述车辆蠕行子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标蠕行扭矩；基于所述第一油门深度、所述当前车速和所述响应油门子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标驱动扭矩；基于所述第一油门深度、所述当前车速和所述滑行能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标松油门回馈扭矩；基于所述第一制动深度、所述当前车速和所述制动能量回馈子模型，确定所述氢燃料电池汽车当前踏板状态下所需的目标制动回馈扭矩；若所述目标蠕行扭矩大于所述目标驱动扭矩，则将所述目标蠕行扭矩、所述目标松油门回馈扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；或者，若所述目标蠕行扭矩小于所述目标驱动扭矩，则将所述目标驱动扭矩、所述目标松油门回馈扭矩和所述目标制动回馈扭矩的总和作为所述目标力矩；输出所述目标力矩。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个程序；当所述至少一个程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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