CN114696712A - 用于车辆的控制方法、电机控制系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车辆的控制方法、电机控制系统和车辆，所述用于车辆的控制方法包括：获取目标需求扭矩N0、获取监测扭矩N1和安全扭矩N2，所述安全扭矩N2大于所述监测扭矩N1；将目标需求扭矩N0分别与所述监测扭矩N1与安全扭矩N2比较，并根据比较结果得到实际输出扭矩N3。根据本发明的用于车辆的控制方法，该控制方法可根据车辆的不同工况对电机的输出扭矩采取不同的控制策略，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的控制方法、电机控制系统和车辆。
背景技术
相关技术中，单踏板控制中用户驾驶员只需对一个踏板进行操作，即通过油门踏板踩下深浅深度实现对车辆加减速的控制，这种控制方法操作简单，但是当踏板故障或软件失效时，踏板可能不受控制或是产生与驾驶员相反的操作意图，导致车辆会发生追尾和碰撞等事故，存在严重的安全隐患。
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用于车辆的控制方法。该控制方法可根据车辆的不同工况对电机的输出扭矩采取不同的控制策略，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
本发明还提出了一种具有上述控制方法的电机控制系统。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
本发明还提出了一种具有电机控制系统的车辆。
根据本发明的用于车辆的控制方法包括：获取目标需求扭矩N0、获取监测扭矩N1和安全扭矩N2，所述安全扭矩N2大于所述监测扭矩N1；将目标需求扭矩N0分别与所述监测扭矩N1与安全扭矩N2比较，并根据比较结果得到实际输出扭矩N3。
根据本发明的用于车辆的控制方法，该控制方法适于在油门踏板故障或是软件失效时控制电机的输出，使电机输出的安全扭矩，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
根据本发明的一个实施例，所述根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：若所述N0＞N2，则所述实际输出扭矩N3＝0。
根据本发明的一个实施例，所述根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：若所N1≤N0≤N2，则比较单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监控扭矩N1的发生次数，和/或，监控所述目标需求扭矩N0超过所述监控扭矩N1的时间。
根据本发明的一个实施例，记录单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的发生次数P1；根据发生次数P1与预设发生次数的大小P0关系得到所述实际输出扭矩N3。
根据本发明的一个实施例，若所述P1＞P0，则所述实际输出扭矩N3＝0，若所述P1≤P0，则所述实际输出扭矩N3等于标定扭矩。
根据本发明的一个实施例，记录所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的超限时间t1；若所述超限时间t1超过预设时间则所述实际输出扭矩N3＝0，若所述超限时间t1未超过预设时间则实际输出扭矩N3等于标定扭矩。
根据本发明的一个实施例，所述目标需求扭矩N0、监测扭矩N1以及安全扭矩N2根据油门踏板开度和/或车辆的当前车速V计算得到。
根据本发明的电机控制系统包括油门解析模块、安全监控模块和安全状态触发模块，所述油门解析模块根据所述油门踏板开度d和/或车辆的当前车速V计算目标需求扭矩N0；所述安全监控模块根据踏板开度和/或车速信号计算获取监测扭矩N1以及安全扭矩N2；所述安全监控模块与所述油门解析模块相连以获取目标需求扭矩N0，并将所述目标需求N0分别与所述监测扭矩N1以及所述安全扭矩N2比较；所述安全状态触发模块与所述安全监控模块相连，可获取单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的发生次数P1和/或所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的超限时间，并根据所述发生次数P1和/或超限实际得到实际输出扭矩N3。
根据本发明的电机控制系统，该电机控制系统适于在油门踏板故障或是软件失效时控制电机的输出，使电机按照上述控制方法输出扭矩，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
根据本发明的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可有效地避免油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明的车辆上设置有上述实施例的用于车辆的控制方法，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的控制方法，该控制方法在车辆油门踏板故或软件失效时，可根据车辆的不同工况对电机的输出扭矩采取不同的控制策略，有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
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
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是是根据本发明的用于车辆控制方法的流程图；
图2是根据本发明的电机控制系统的示意图；
图3是根据本发明的安全状态触发模块的示意图。
附图标记：
电机控制系统100，油门解析模块110，扭矩控制模块120，安全监控模块121，第一安全监控模块121a，第二安全监控模块121b，安全状态触发模块122，时限控制器122a，状态计数器122b，安全状态触发器122c，安全信号发射器122d，扭矩输出控制模块122e，电机控制器130。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限值。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的用于车辆的控制方法。
根据本发明的用于车辆的控制方法包括以下步骤：获取目标需求扭矩N0、获取监测扭矩N1和安全扭矩N2，所述安全扭矩N2大于所述监测扭矩N1；将目标需求扭矩N0分别与所述监测扭矩N1与安全扭矩N2比较，并根据比较结果得到实际输出扭矩N3。
在车辆获取目标需求扭矩N0、获取监测扭矩N1和安全扭矩N2后，将获取的目标需求扭矩N0分别与监测扭矩N1和安全扭矩N2进行比较，根据比较结果得到实际输出扭矩N3，车辆的电机控制器根据实际输出扭矩N3对电机进行控制，以避免踏板故障或软件失效时造成交通事故，提高车辆的行驶安全性。
根据本发明的用于车辆的控制方法，该控制方法适于在油门踏板故障或是软件失效时控制电机的输出，使电机输出安全扭矩，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
根据本发明的一个实施例，根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：若N0＞N2，则实际输出扭矩N3＝0。可以理解，即当目标需求扭矩N0大于安全扭矩时，表明车辆的油门踏板或是软件出现失效，此时电机控制器需要直接控制电机，使电机的实际输出扭矩为零，避免车辆继续输出扭矩，使车辆及时进入安全状态，提高了车辆行驶的安全性。
根据本发明的一个实施例，根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：若N1≤N0≤N2，则比较单位时间内目标需求扭矩N0超过监控扭矩N1的发生次数，和/或，监控目标扭矩N0超过监控扭矩N1的时间。
可以理解，在对油门踏板的踩踏和安全监控过程中存在误差，会使目标需求扭矩N0在某一时间段内或者少次的数值处于监控扭矩N1和安全扭矩N2之间，因此可以通过比较单位时间内目标需求扭矩N0超过监控扭矩N1的发生次数，以判断油门踩踏板或是控制软件是否失效；还可以通过监控目标需求扭矩N0超过监控扭矩N1的时间，以判断油门踩踏板或是控制软件是否失效，从而避免了由于操作和监测控误差对车辆的控制造成的干涉，使该控制方法可以更好地控制车辆的实际输出扭矩。
具体地，通过记录单位时间内目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的发生次数P1；根据发生次数P1与预设发生次数的大小P0关系得到实际输出扭矩N3，单位时间可根据具体需求进行划分(如，1S、2S、3S为一个时间单位)，在单位时间内获取目标需求扭矩N3超出监测扭矩N1的发生次数，发生次数设定为P1，并将发生次数P1与预先设定的预设发生次数P0进行比较，当发生次数P1大于预设发生次数P0时，则电机控制器不控制电机进行输出或者控制电机输出为零，使车辆处于安全状态。其中，预设发生次数P0可根据需求进行取值，且P0≥1。
进一步地，若是发生次数P1小于或是等于预设发生次数P0时，实际输出扭矩N3等于标定扭矩，标定扭矩可设定为小于或是等于监测扭矩N1，电机控制器根据标定扭矩对电机的输出进行控制，且电机的实际输出扭矩N3等于标定扭矩，车辆继续行驶。
更进一步地，通过获取目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的超限时间t1；比较超限时间t1与预设时间t0；若t1＞t0，则实际输出扭矩N3＝0；若超限时间t1未超过预设时间t0则实际输出扭矩N3等于标定扭矩。可以理解，若是目标需求扭矩N0一直处于大于监测扭矩N1的状态，且超限时间t0大于预设时间t1，则表明目标需求扭矩N0处于异常状态，此时电机控制器不对电机输出进行控制或者控制电机输出扭矩为零，即实际出输扭矩N3为零，使车辆进入安全状态，提高了车辆行驶的安全性。若是，若超限时间t1未超过预设时间t0，则表明加油踏板和控制软件正常，则控制电机按照标定扭矩输出，以驱动车辆的正常行驶，提高了车辆行驶的平稳性。
根据本发明的一个实施例，目标需求扭矩N0、监测扭矩N1以及安全扭矩N2根据油门踏板开度和/或车辆的当前车速V计算得到。
根据本发明的电机控制系统100包括油门解析模块110、安全监控模块121和安全状态触发模块122，油门解析模块110根据油门踏板开度d和/或车辆的当前车速V计算目标需求扭矩N0；安全监控模块121根据踏板开度和/或车速信号计算获取监测扭矩N1以及安全扭矩N2；安全监控模块121与油门解析模块110相连以获取目标需求扭矩N0，并将目标需求扭矩N0分别与监测扭矩N1以及安全扭矩N2比较；安全状态触发模块122与安全监控模块110相连，可获取单位时间内目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的发生次数P1和/或目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的超限时间，并根据发生次数P1和/或超限实际得到实际输出扭矩N3。
具体地，油门解析模块110适于对获取的油门踏板开度d和车辆的当前车速V进行信号滤波、信号解析、扭矩计算，从而获取目标需求扭矩N0。
如图2所示，扭矩控制模块120包括安全监控模块121和安全状态触发模块122，安全监控模块121与油门解析模块110相连以获取目标需求扭矩N0，且安全监控模块121可获取监测扭矩N1以及安全扭矩N2，并比较目标需求扭矩N0、监测扭矩N1以及安全扭矩N2；安全状态触发模块122可获取单位时间内目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的发生次数P1，并根据发生次数P1得到实际输出扭矩N3。
进一步地，如图2所示，安全监控模块121包括一级安全监控模块121a和二级监控模块121b，一级安全监控模块121a与油门解析模块110相连，且一级安全监控模块12a适于获取监测扭矩N1和目标需求扭矩N0，并将监测扭矩N1和目标需求扭矩N0进行比较；二级安全监控模块121b与油门解析模块110相连，且二级安全监控模块121b适于获取安全扭矩N2和目标需求扭矩N0，并将安全扭矩N2和目标需求扭矩N0进行比较；根据比较结果得到实际需求扭矩N3，并判断是否触发安全状态触发模块122。
进一步地，如图3所示，安全状态触发模块122包括时限控制器122a、状态计数器122b、安全状态触发器122c、扭矩输出控制模块122e，安全信号发射器122d，其中，第一安全监控模块121a与时限控制器122a相连，时限控制器122a与状态计数器122b相连，状态计数器122b与安全状态触发器122c相连，安全状态触发器122c分别与扭矩输出控制模块122e和安全信号发射器122d相连；第二安全监控模块121b与安全信号发射器122d相连，安全信号发射器122d与电机控制器130相连，安全状态触发器122c与电机控制器130相连。
当根据安全监控模块121得到N1≤N0≤N2时，时限控制器122a开始运行记录时间，状态计数器122b开始记录单位时间内目标需求扭矩N0超过监测扭矩N1的发生次数P1，并将发生次数P1发送给安全状态触发器122c，同时安全状态触发器122c内设置有预设发生次数P0，安全状态触发器122c适于将发生次数P1与预设发生次数P0相比较，并根据比较的结果可选择地触发安全信号发射器122d。
具体地，当发生次数P1大于预设发生次数P0时，安全状态触发器122c输出信号“0”，此时安全状态触发器122c不触发安全信号发射器122d，则扭矩输出控制模块122e会给电机控制器130发送标定扭矩值；反之，安全状态触发器122c输出信号“1”，此时安全状态触发器122c触发安全信号发射器122d，扭矩输出控制模块122e会给电机控制器130发送实际输出扭矩为零，电机控制器130控制电机输出零扭矩，从而使车辆进入安全状态。
当安全监测模块121得到N2＜N0，此时第二安全监控模块121b会直接触发安全信号发射器122d，安全信号发射器122d向电机控制器130，扭矩输出控制模块122e会给电机控制器130发送实际输出扭矩为零，电机控制器130控制电机输出零扭矩，从而使车辆进入安全状态。
根据本发明的电机控制系统100，该电机控制系统100适于在油门踏板故障或是软件失效时控制电机的输出，使电机按照上述控制方法进行扭矩输出，从而有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
根据本发明的一个实施例，电机控制系统中多个模块之间可通过硬线信号或网络信号进行连接。
根据本发明的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的控制方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述控制方法对应的计算机程序被处理器执行时，可有效地避免油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明的车辆上设置有上述实施例的用于车辆的控制方法，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的控制方法，该控制方法在车辆油门踏板故或软件失效时，可根据车辆不同的工况对车辆的输出扭矩采取不同的控制策略，有效地避免了油门踏板故障或是软件失效造成的危害，提高了车辆行驶的安全性。
在本发明的描述中，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值。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，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。
在本发明的描述中，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。
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。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。
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 (10)
1.一种用于车辆的控制方法，其特征在于，包括：
获取目标需求扭矩N0、获取监测扭矩N1和安全扭矩N2，所述安全扭矩N2大于所述监测扭矩N1；
将目标需求扭矩N0分别与所述监测扭矩N1与安全扭矩N2比较，并根据比较结果得到实际输出扭矩N3。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：若所述N0＞N2，则所述实际输出扭矩N3＝0。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果得到实际输出扭矩N3包括：
若所述N1≤N0≤N2，则比较单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监控扭矩N1的发生次数，和/或，监控所述目标需求扭矩N0超过所述监控扭矩N1的时间。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，记录单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的发生次数P1；根据发生次数P1与预设发生次数的大小P0关系得到所述实际输出扭矩N3。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，若所述P1＞P0，则所述实际输出扭矩N3＝0，若所述P1≤P0，则所述实际输出扭矩N3等于标定扭矩。
6.根据权利要求3所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，记录所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的超限时间t1；若所述超限时间t1超过预设时间则所述实际输出扭矩N3＝0，若所述超限时间t1未超过预设时间则实际输出扭矩N3等于标定扭矩。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述目标需求扭矩N0、监测扭矩N1以及安全扭矩N2根据油门踏板开度和/或车辆的当前车速V计算得到。
8.一种电机控制系统，其特征在于，包括：
油门解析模块，所述油门解析模块根据油门踏板开度d和/或车辆的当前车速V计算目标需求扭矩N0；
安全监控模块，所述安全监控模块根据踏板开度和/或车速信号计算获取监测扭矩N1以及安全扭矩N2；所述安全监控模块与所述油门解析模块相连以获取目标需求扭矩N0，并将所述目标需求N0分别与所述监测扭矩N1以及所述安全扭矩N2比较；
安全状态触发模块，所述安全状态触发模块与所述安全监控模块相连，可获取单位时间内所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的发生次数P1和/或所述目标需求扭矩N0超过所述监测扭矩N1的超限时间，并根据所述发生次数P1和/或超限实际得到实际输出扭矩N3。
9.一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，当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述的控制方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8所述的电机控制系统。
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