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CN110920415B - 一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质 - Google Patents

一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质 Download PDF

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CN110920415B CN201911279898.XA CN201911279898A CN110920415B CN 110920415 B CN110920415 B CN 110920415B CN 201911279898 A CN201911279898 A CN 201911279898A CN 110920415 B CN110920415 B CN 110920415B
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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，公开了一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质，该方法包括：实时计算车辆的需求扭矩；识别车辆的当前行驶状态以及车辆的加速踏板的当前状态；当识别出车辆的当前行驶状态为上坡状态，且加速踏板的当前状态为松开状态时，计算车辆的补偿扭矩；根据需求扭矩和补偿扭矩计算车辆的目标扭矩，并根据目标扭矩控制车辆的驱动电机。本发明实现了在车辆上坡，且驾驶员松开加速踏板时，及时向车辆施加补偿扭矩，以减小车速下降的速率，进而延长了驾驶员的反应时间，以确保驾驶员有充足的时间控制车辆，因此保证了车辆行驶的安全性。

Description

一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质。
背景技术
目前，随着能源危机和环境污染的日益加重，电动汽车由于其对环境的影响相对较小，已逐渐走进日常生活；因此，致力于发展电动汽车也必然是汽车行业长远发展的趋势。其中，电动汽车控制系统的性能会影响电动电动汽车的性能指标，驱动控制的优劣对电动汽车的性能更是有着直接的影响。
对于现有的电动汽车，在车辆上坡的过程中，当驾驶员松开车辆的加速踏板时，车辆会受到回馈制动和坡道阻力这两种阻力的影响，导致车辆出现减速过快的现象，而这不利于驾驶人员及时反应并控制车辆，因此给车辆带来了安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质，能够在车辆上坡，且驾驶员松开加速踏板时，及时向车辆施加补偿扭矩，以减少车速下降的速率，确保驾驶员有充足的时间控制车辆，从而保证车辆行驶的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种车辆扭矩的补偿方法，包括：
实时计算车辆的需求扭矩；
识别所述车辆的当前行驶状态以及所述车辆的加速踏板的当前状态；
当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩；
根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
作为优选方案，所述实时计算车辆的需求扭矩，具体包括：
实时获取所述加速踏板的开度和所述车辆的速度；
根据所述加速踏板的开度、所述车辆的速度以及预设的映射关系，获得所述车辆的需求扭矩；其中，所述映射关系用于指示与所述加速踏板的开度和所述车辆的速度相对应的所述车辆的需求扭矩。
作为优选方案，所述识别所述车辆的当前行驶状态，具体包括：
获取所述车辆所在道路的坡度；
当所述车辆所在道路的坡度大于预设的坡度阈值时，识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态。
作为优选方案，所述当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，具体包括：
当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率；
根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，计算所述车辆的补偿扭矩。
作为优选方案，所述根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，计算所述车辆的补偿扭矩，具体包括：
根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，通过以下公式计算所述车辆的补偿扭矩：
Tb＝M*(Max{sin(i)*g,a})*p
其中，Tb为所述补偿扭矩；M为所述车辆的整备质量；i为所述车辆所在道路的坡度；g为重力加速度；a为所述车辆的速度变化率；p为补偿系数。
作为优选方案，所述根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率，具体包括：
根据当前时刻的所述车辆的速度和上一时刻的所述车辆的速度，通过以下公式计算所述车辆的速度变化率：
a＝(V1-V2)/t
其中，a为所述车辆的速度变化率；V1为所述当前时刻的所述车辆的速度；V2为所述上一时刻的所述车辆的速度；t为所述当前时刻与所述上一时刻之间的时间差。
作为优选方案，所述根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机，具体包括：
根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩，通过以下公式计算所述车辆的目标扭矩：
Figure BDA0002316440040000031
其中，T为所述目标扭矩；Treq为所述需求扭矩；Tb为所述补偿扭矩；
根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
为了解决相同的技术问题，相应地，本发明实施例还提供一种车辆扭矩的补偿装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车辆扭矩的补偿方法。
为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的车辆扭矩的补偿装置。
为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有程序，当所述程序运行时，实现上述的车辆扭矩的补偿方法。
与现有技术相比，本发明提供一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质，通过在识别出所述车辆的当前行驶状态为所述上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为所述松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩和所述需求扭矩控制所述车辆的驱动电机，从而实现在所述车辆上坡，且驾驶员松开所述加速踏板时，及时向所述车辆施加补偿扭矩，以减小车速下降的速率，进而延长了驾驶员的反应时间，以确保驾驶员有充足的时间控制车辆，因此保证了车辆行驶的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的车辆扭矩的补偿方法的流程示意图；
图2是发明实施例提供的加速踏板开度、车速与需求扭矩之间的关系曲线示意图；
图3是图1中步骤S13的具体流程示意图；
图4是本发明实施例提供的车辆扭矩的补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的车辆扭矩的补偿方法的流程示意图。
在本发明实施例中，所述车辆扭矩的补偿方法，包括以下步骤S11-S14：
S11、实时计算车辆的需求扭矩。
S12、识别所述车辆的当前行驶状态以及所述车辆的加速踏板的当前状态。
其中，所述车辆的当前行驶状态包括上坡状态和非上坡状态；所述加速踏板的当前状态包括松开状态和踩下状态。
可以理解的，当所述车辆的当前行驶状态为所述上坡状态时，表明所述车辆当前正在上坡；当所述车辆的当前行驶状态为所述非上坡状态时，表明所述车辆当前并未在上坡。当所述加速踏板的当前状态为松开状态时，表明驾驶员未踩下所述加速踏板；当所述加速踏板的当前状态为踩下状态时，表明驾驶员踩下所述加速踏板。
S13、当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩。
需要说明的是，当所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，表明在所述车辆上坡的过程中，驾驶员松开了所述加速踏板；此时，所述车辆会受到回馈制动和坡道阻力的影响，导致所述车辆的车速下降过快而不利于驾驶员控制车辆；因此，为了确保驾驶员有充足的时间控制车辆，此时计算所述车辆的补偿扭矩，以向所述车辆施加所计算出来的补偿扭矩，从而延长了驾驶员的反应时间，以使驾驶员有充足的时间切换踏板。
S14、根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
在步骤S14中，所述根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机，具体表现为：控制所述车辆的驱动电机输出所述目标转矩。本发明实施例通过控制所述车辆的驱动电机输出该目标转矩，从而实现了向所述车辆施加所述补偿扭矩。
在本发明实施例中，通过在识别出所述车辆的当前行驶状态为所述上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为所述松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩和所述需求扭矩控制所述车辆的驱动电机，从而实现在所述车辆上坡，且驾驶员松开所述加速踏板时，及时向所述车辆施加所述补偿扭矩，以减小车速下降的速率，进而延长了驾驶员的反应时间，以确保驾驶员有充足的时间控制车辆，因此保证了车辆行驶的安全性。
在一种优选实施方式中，所述步骤S11，实时计算车辆的需求扭矩，具体包括以下步骤S111-S112：
S111、实时获取所述加速踏板的开度和所述车辆的速度；
S112、根据所述加速踏板的开度、所述车辆的速度以及预设的映射关系，获得所述车辆的需求扭矩；其中，所述映射关系用于指示与所述车辆的加速踏板的开度和所述车辆的速度相对应的所述车辆的需求扭矩。
可以理解的，在具体实施时，可以在所述车辆中设置用于采集所述加速踏板信号以计算所述加速踏板的开度的加速踏板传感器，以及设置用于检测所述车辆的速度的车速传感器，从而实现获取所述加速踏板的开度和所述车辆的速度。
另外，在步骤S112中，通过预先配置所述映射关系，使得在获取所述加速踏板的开度和所述车辆的速度后，能够根据所述映射关系，获得相对应的所述车辆的需求扭矩。优选地，如图2所示，在具体实施时，可采用加速踏板的开度、车速和车辆的需求扭矩之间的关系曲线图表示所述映射关系；因此，在实施步骤S112时，可根据所述加速踏板的开度和所述车辆的速度，通过查询所述关系曲线图，获得相对应的所述车辆的需求扭矩。
在一种优选实施方式中，在步骤S12中，所述识别车辆的当前行驶状态，具体包括以下步骤S121-S122：
S121、获取所述车辆所在道路的坡度；
S122、当所述车辆所在道路的坡度大于预设的坡度阈值时，识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态。
可以理解的，在具体实施时，可以在所述车辆中设置用于检测所述车辆所在道路坡度的坡度传感器，从而实现获取所述车辆所在道路的坡度。
另外，在步骤S122中，当获取的所述车辆所在道路的坡度大于所述坡度阈值时，表明所述车辆的当前行驶状态为上坡状态；而当获取的所述车辆所在道路的坡度小于或等于所述坡度阈值时，表明所述车辆的当前行驶状态为非上坡状态。其中，需要说明的是，所述坡度阈值可以根据实际使用情况设置，本发明对此不做限制。
如图3所示，在一种优选实施方式中，所述步骤S13，当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，具体包括以下步骤S131-S132：
S131、当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率；
S132、根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，计算所述车辆的补偿扭矩。
优选地，在步骤S131中，所述根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率，具体包括：
根据当前时刻的所述车辆的速度和上一时刻的所述车辆的速度，通过以下公式计算所述车辆的速度变化率：
a＝(V1-V2)/t
其中，a为所述车辆的速度变化率；V1为所述当前时刻的所述车辆的速度；V2为所述上一时刻的所述车辆的速度；t为所述当前时刻与所述上一时刻之间的时间差。
可以理解的，在实施步骤S131之前，以预设的时间间隔获取所述车辆的速度，因此，在实施步骤S131时，能够根据当前时刻获取的所述车辆的速度和上一时刻获取的所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率；其中，所述预设的时间间隔即为所述当前时刻与所述上一时刻之间的时间差。
进一步地，在步骤S132中，所述根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，计算所述车辆的补偿扭矩，具体包括：
根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，通过以下公式计算所述车辆的补偿扭矩：
Tb＝M*(Max{sin(i)*g,a})*p
其中，Tb为所述补偿扭矩；M为所述车辆的整备质量；i为所述车辆所在道路的坡度；g为重力加速度；a为所述车辆的速度变化率；p为补偿系数。
在一种优选实施方式中，所述步骤S14，根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机，具体包括以下步骤S141-S142：
S141、根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩，通过以下公式计算所述车辆的目标扭矩：
T＝Treq+Tb
其中，T为所述目标扭矩；Treq为所述需求扭矩；Tb为所述补偿扭矩；
S142、根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
在本发明实施例中，通过将所述补偿扭矩和所述需求扭矩进行叠加后，控制所述驱动电机输出叠加后的扭矩，从而实现在所述车辆上坡，且驾驶员松开所述加速踏板时，向所述车辆施加补偿扭矩，从而避免了所述车辆的速度下降过快而不利于驾驶员控制车辆的问题。
此外，在本发明实施例中，所述车辆扭矩的补偿方法，还包括步骤S13’：
S13’、当识别出所述车辆的当前行驶状态为非上坡状态时，以所述需求扭矩作为所述目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机，以控制所述车辆的驱动电机输出所述目标扭矩。
参见图4，本发明另一实施例对应提供了一种车辆扭矩的补偿装置。
本发明实施例提供的所述车辆扭矩的补偿装置100，包括处理器101、存储器102以及存储在所述存储器102中且被配置为由所述处理器101执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车辆扭矩的补偿装置。
在本发明实施例中，通过所述车辆扭矩的补偿装置100，实现在识别出所述车辆的当前行驶状态为所述上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为所述松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩和所述需求扭矩控制所述车辆的驱动电机，从而实现在所述车辆上坡，且驾驶员松开所述加速踏板时，及时向所述车辆施加补偿扭矩，以减小车速下降的速率，进而延长了驾驶员的反应时间，以确保驾驶员有充足的时间控制车辆，因此保证了车辆行驶的安全性。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器102中，并由所述处理器101执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述车辆扭矩的补偿装置100中的执行过程。
所称处理器101可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器102可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器101通过运行或执行存储在所述存储器102内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器102内的数据，实现所述车辆扭矩的补偿装置100的各种功能。所述存储器102可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述车辆扭矩的补偿装置100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
此外，为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的车辆扭矩的补偿装置。
在本发明实施例中，所述汽车还包括但不限于加速踏板、加速踏板传感器、车速传感器、坡度传感器和驱动电机；其中，所述加速踏板传感器用于检测所述加速踏板的开度；所述车速传感器用于检测所述汽车的速度；所述坡度传感器用于检测所述汽车所在道路的坡度。
综上，本发明提供一种车辆扭矩的补偿方法、装置、汽车及存储介质，通过在识别出所述车辆的当前行驶状态为所述上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为所述松开状态时，计算所述车辆的补偿扭矩，并根据所述补偿扭矩和所述需求扭矩控制所述车辆的驱动电机，从而实现在所述车辆上坡，且驾驶员松开所述加速踏板时，及时向所述车辆施加补偿扭矩，以减小车速下降的速率，进而延长了驾驶员的反应时间，以确保驾驶员有充足的时间控制所述车辆，因此保证了车辆行驶的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆扭矩的补偿方法，其特征在于，包括：
实时计算车辆的需求扭矩；
识别所述车辆的当前行驶状态以及所述车辆的加速踏板的当前状态；
当识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态，且所述加速踏板的当前状态为松开状态时，根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率；
根据所述车辆所在道路的坡度和所述车辆的速度变化率，通过以下公式计算所述车辆的补偿扭矩：
Tb＝M*(Max{sin(i)*g，a})*p
其中，Tb为所述补偿扭矩；M为所述车辆的整备质量；i为所述车辆所在道路的坡度；g为重力加速度；a为所述车辆的速度变化率；p为补偿系数；
根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
2.如权利要求1所述的车辆扭矩的补偿方法，其特征在于，所述实时计算车辆的需求扭矩，具体包括：
实时获取所述加速踏板的开度和所述车辆的速度；
根据所述加速踏板的开度、所述车辆的速度以及预设的映射关系，获得所述车辆的需求扭矩；其中，所述映射关系用于指示与所述加速踏板的开度和所述车辆的速度相对应的所述车辆的需求扭矩。
3.如权利要求2所述的车辆扭矩的补偿方法，其特征在于，所述识别所述车辆的当前行驶状态，具体包括：
获取所述车辆所在道路的坡度；
当所述车辆所在道路的坡度大于预设的坡度阈值时，识别出所述车辆的当前行驶状态为上坡状态。
4.如权利要求1所述的车辆扭矩的补偿方法，其特征在于，所述根据所述车辆的速度计算所述车辆的速度变化率，具体包括：
根据当前时刻的所述车辆的速度和上一时刻的所述车辆的速度，通过以下公式计算所述车辆的速度变化率：
a＝(V1-V2)/t
其中，a为所述车辆的速度变化率；V1为所述当前时刻的所述车辆的速度；V2为所述上一时刻的所述车辆的速度；t为所述当前时刻与所述上一时刻之间的时间差。
5.如权利要求1-4任一项所述的车辆扭矩的补偿方法，其特征在于，所述根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩计算所述车辆的目标扭矩，并根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机，具体包括：
根据所述需求扭矩和所述补偿扭矩，通过以下公式计算所述车辆的目标扭矩：
T＝Treq+Tb
其中，T为所述目标扭矩；Treq为所述需求扭矩；Tb为所述补偿扭矩；
根据所述目标扭矩控制所述车辆的驱动电机。
6.一种车辆扭矩的补偿装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的车辆扭矩的补偿方法。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求6所述的车辆扭矩的补偿装置。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有程序，当所述程序运行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的车辆扭矩的补偿方法。
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