本发明涉及新能源纯电动汽车整车控制技术领域，特别涉及一种车辆车速确定方法、装置及纯电动汽车。
背景技术：
现阶段，新能源汽车都配备abs(antilockbrakesystem，防抱死制动系统)，因此可通过abs获取实时车速，目前大部分控制策略中也都采用该车速进行其它计算和控制。
但是，对于纯电动汽车而言，在车辆平稳运行状态下也可以通过电机转速来获取实时车速，尤其是当abs发生故障时，如果只采用abs获取的车速作为实时车速，会使车辆控制出现不确定性，对驾驶及乘坐人员的安全产生极大的威胁。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明以便克服上述问题的车辆车速确定方法、装置及纯电动汽车，以保证车辆行驶过程中的平顺性和安全性。
为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种车辆车速确定方法，其特征在于，包括：
获取第一车速和第二车速，所述第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，所述第二车速为根据电机转速计算的车速；
判断所述第一车速与设定车速的关系；
当所述第一车速小于或等于所述设定车速时，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
当所述第一车速大于所述设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对所述第一车速和所述第二车速相互校验确定所述车辆的输出车速。
进一步地，所述当所述第一车速小于或等于所述设定车速时，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速，包括：
检测当前电机转速；
当所述当前电机转速大于或等于第一转速，且小于或等于第二转速时，确定所述车辆的输出车速为零；
当所述当前电机转速小于所述第一转速或大于所述第二转速时，利用所述当前电机转速计算所述车辆的输出车速。
进一步地，所述利用所述当前电机转速计算所述车辆的输出车速，包括：
根据预设公式计算所述车辆的输出车速，所述预设公式为v＝w·r/i，其中，v为车辆的输出车速，w为当前电机转速，r为车辆车轮半径，i为主减速比，常数。
进一步地，所述当所述第一车速大于所述设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对所述第一车速和所述第二车速相互校验确定所述车辆的输出车速，包括：
根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断是否发生合理性故障；
若否，确定所述第一车速为所述车辆的输出车速；
若是，将上一时刻的第一车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为所述车辆的输出车速输出；
判断所述车辆的输出车速是否完成同步，若否，继续进行车速同步；
若是，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常；
若否，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
若是，将上一时刻的第二车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为所述车辆的输出车速输出；
判断所述车辆的输出车速是否完成同步，若否，继续进行车速同步；
若是，确定所述第一车速为所述车辆的输出车速。
进一步地，所述根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断是否发生合理性故障，包括：
计算所述第一车速和所述第二车速的车速差值；
若所述车速差值大于合理性校验上限值，且经过第一预设时间后所述车速差值仍大于所述合理性校验上限值，判定发生车速合理性故障。
进一步地，所述根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常，包括：
计算所述第一车速和所述第二车速的车速差值；
若所述车速差值小于合理性校验下限值，且经过第二预设时间后所述车速差值仍小于所述合理性校验下限值，判定车速合理性恢复正常。
进一步地，所述判断所述车辆的输出车速是否完成同步，包括：
当判定发生所述车速合理性故障时，按所述预设梯度变化的车速达到与所述第二车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以所述第二车速作为所述车辆的输出车速输出；
当判定车速合理性恢复正常时，按所述预设梯度变化的车速达到与所述第一车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以所述第一车速作为所述车辆的输出车速输出。
本发明还公开了一种车辆车速确定装置，包括：
获取模块，用于获取第一车速和第二车速，所述第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，所述第二车速为根据电机转速计算的车速；
判断模块，用于判断所述第一车速与设定车速的关系；
第一确定模块，用于当所述第一车速小于或等于所述设定车速时，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
第二确定模块，用于当所述第一车速大于所述设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对所述第一车速和所述第二车速相互校验确定所述车辆的输出车速。
进一步地，所述第二确定模块，包括：
第一判断单元，用于根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断是否发生合理性故障；
第一确定单元，用于当未发生所述合理性故障时，确定所述第一车速为所述车辆的输出车速；
第一同步单元，用于在发生所述合理性故障时，将上一时刻的第一车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为所述车辆的输出车速输出；
第二判断单元，用于判断所述车辆的输出车速是否完成同步；
第二确定单元，用于当确定完成同步时，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
第三判断单元，用于根据所述第一车速和所述第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常；
第三确定单元，用于当车速合理性未恢复正常时，确定所述第二车速为所述车辆的输出车速；
第二同步单元，用于当车速合理性恢复正常时，将上一时刻的第二车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为所述车辆的输出车速输出；
第四判断单元，用于判断所述车辆的输出车速是否完成同步；
第四确定单元，用于当确定完成同步时，确定所述第一车速为所述车辆的输出车速。
本发明还公开了一种纯电动汽车，包括：上述所述的车辆车速确定装置。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种车辆车速确定方法、装置及纯电动汽车，其中，该车辆车速确定方法通过获取第一车速和第二车速，其中，第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据当前电机转速计算的车速；根据第一车速与设定车速的关系确定车辆的输出车速；当第一车速小于或等于设定车速时，则确定第二车速为车辆的输出车速；当第一车速大于设定车速时，则通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速。本发明通过对第一车速和第二车速的相互校验、车速仲裁与同步机制确定车辆的输出车速，其中，通过车速合理性校验判断第一车速的异常，通过车速仲裁和同步机制保证车辆的正常行驶功能，可以较好的兼顾驾驶平顺性和安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车辆车速确定方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的步骤s103的一种实施方式流程示意图；
图3为本发明实施例提供的步骤s104的一种实施方式流程示意图；
图4为本发明实施例提供的车速合理性故障的判断原理示意图；
图5为本发明实施例提供的车辆车速确定方法的具体流程图；
图6为本发明实施例提供的一种车辆车速确定装置结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第二确定模块604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做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。
如图1所示，本发明实施例提供了一种车辆车速确定方法，该方法具体包括如下步骤：
s101、获取第一车速和第二车速。
具体的，上述第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据电机转速计算的车速。需要说明的是，整车控制器通过can总线接收两个信号，一个是abs控制器计算的车速，一个是电机控制器采集的当前电机转速，整车控制器可以根据当前电机转速计算出一个车速，因此，整车控制器就通过不同的途径获得了两个车速。正常情况下，这两个车速应该是相等的，可以用于表征实际车速。一般情况下整车控制器在进行其他计算时用的是abs发过来的车速，但是如果abs有故障计算的车速和整车控制器通过当前电机转速计算的车速相差较大时，则若再使用abs发来的车速进行其他计算，则会导致出现故障等问题。
s102、判断第一车速与设定车速的关系。
具体的，在正常情况下系统进行其他计算采用abs发来的车速，即第一车速，但是当车速比较小的时候，abs可能计算不出车速，因此，可以预先设置一个设定车速v0，当第一车速小于设定车速v0时，则使用根据电机转速计算的车速，因此，正常情况下，第一车速大于设定车速v0时，以第一车速作为车辆的输出车速。一般设定车速可以设定为0～3km/h左右。
s103、当第一车速小于或等于设定车速时，确定第二车速为车辆的输出车速。
如图2所示，为本发明实施例提供的步骤s103的一种实施方式，具体的，当第一车速小于或等于设定车速时，确定第二车速为车辆的输出车速，具体包括如下步骤：
s201、检测当前电机转速。
s202、若当前电机转速大于或等于第一转速，且小于或等于第二转速，确定车辆的输出车速为零；
s203、若当前电机转速小于第一转速或大于第二转速时，利用当前电机转速计算车辆的输出车速。
具体的，当第一车速小于或等于设定车速时，则确定第二车速为车辆的输出车速。此时，若当前电机转速w在w1到-w1时，则确定车辆的输出车速为0；若当前电机转速w大于w1或小于-w1时，则利用当前电机转速w计算车辆的输出车速v，具体的，计算公式如下：
v＝w·r/i；
其中，v为车辆的输出车速，单位为m/s，w为当前电机转速，单位为rad/s，r为车辆车轮半径，单位为m，i为主减速比，常数。
具体的，w1的取值范围0≤w1≤5rad/s，若设定w1取值为5rad/s，则电机转速的范围为-5rad/s≤w≤5rad/s，若当前电机转速为3rad/s或-3rad/s时，则确定车辆的输出车速为0；若当前电机转速为6rad/s或-6rad/s时，则利用当前电机转速6rad/s计算车辆的输出车速v。
s104、当第一车速大于设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速。
需要说明的是，基于获取的第一车速和第二车速，本发明实施例通过相互校验对车速合理性进行判断。
如图3所示，为本发明实施例提供的步骤s104的一种实施方式，具体的，当第一车速大于设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速，具体包括如下步骤：
s301、根据第一车速和第二车速的关系判断是否发生合理性故障；若否，确定第一车速为车辆的输出车速；若是，执行步骤s302。
具体的，根据第一车速和第二车速的关系判断是否发生合理性故障，具体包括如下步骤：
计算第一车速和第二车速的车速差值δv；若车速差值δv大于合理性校验上限值δvh，且经过第一预设时间t1后车速差值δv仍大于合理性校验上限值δvh，判定发生车速合理性故障。
需要说明的是，一般上述合理性校验上限值δvh可以设置为3-10km/h，且δvh＞v0，第一预设时间t1可以设置为0.5s-2s。
s302、将上一时刻的第一车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出。
s303、判断车辆的输出车速是否完成同步，若否，返回步骤s302继续进行车速同步；若是，确定第二车速为车辆的输出车速。
具体的，当发生车速合理性故障时，涉及到速度的切换，并且此时两者的车速差值较大，若直接将第一车速切换为第二车速会使车辆产生顿挫，影响其平顺性，因此需要进行车速同步处理。
s304、根据第一车速和第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常；若否，确定第二车速为车辆的输出车速；若是，执行步骤s305。
在本发明实施例中只要是判定发生合理性故障后，就需要始终进行步骤s304中对于车速合理性是否恢复正常的判断，具体实施例中，步骤s304、步骤s302和步骤s303之间没有具体的先后顺序，可以是在完成车辆的输出车速的同步再进行车速合理性是否恢复正常的判断；也可以是在进行处理的输出车速的同步过程中进行车速合理性是否恢复正常的判断；也可以是在车辆的输出车速同步完成后再进行车速合理性是否恢复正常的判断。
需要说明的是，在本发明实施例中，具体描述的是在车辆的输出车速完成同步后进行车速合理性是否恢复正常的判断。
具体的，根据第一车速和第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常，具体包括如下步骤：
计算第一车速和第二车速的车速差值δv；若车速差值δv小于合理性校验下限值δvl，且经过第二预设时间t2后车速差值仍小于合理性校验下限值δvl，判定车速合理性恢复正常。
需要说明的是，一般上述合理性校验下限值δvl可以设置为1-3km/h，第二预设时间t2可以设置为0.5s-2s。
s305、将上一时刻的第二车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出。
s306、判断车辆的输出车速是否完成同步，若否，返回步骤305继续进行车速同步；若是，以第一车速为车辆的输出车速。
具体的，当车速合理性性恢复正常时，同样涉及到速度的切换，并且此时两者的车速差值较大，若直接将第二车速切换为第一车速会使车辆产生顿挫，影响其平顺性，因此需要进行车速同步处理。
需要说明的是，上述判断车辆的输出车速是否完成同步的步骤，具体通过如下进行判断的：
当判定发生车速合理性故障时，按预设梯度变化的车速达到与第二车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以第二车速为车辆的输出车速；
当判定车速合理性恢复正常时，按预设梯度变化的车速达到与第一车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以第一车速为车辆的输出车速。
具体的，在进行车速合理性故障的判断时，为了避免单一判断点时判断结果在车速合理性故障及车速合理性正常之间频繁切换的情况，可以设置合理性校验下限值δvl到合理性校验上限值δvh的区间作为容错区间。如图4所示，进行车速合理性故障的判断原理具体为：在一定时间区间内，在车速差值δv由合理性校验下限值δvl变化为合理性校验上限值δvh，即上升的过程中，车速合理性故障和车速合理性正常重合处，输出车速合理性正常，在车速差值δv由合理性校验上限值δvh变化为合理性校验下限值δvl，即下降的过程中，车速合理性故障和车速合理性正常重合处，输出车速合理性故障。
需要说明的是，一般情况下，由于δvh＞v0，所以车速合理性故障发生前，均采用abs发送的车速值作为实际车速用于后续的计算与控制；当判断发生车速合理性故障时，不再继续利用abs发送的车速值，而是采用电机转速计算出来的车速作为实际车速；只有当车速合理性恢复正常时，整车控制器会继续采用abs发送的车速值。
本发明实施例提供的车辆车速确定方法通过获取第一车速和第二车速，其中，第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据当前电机转速计算的车速；根据第一车速与设定车速的关系确定车辆的输出车速；当第一车速小于或等于设定车速时，则确定第二车速为车辆的输出车速；当第一车速大于设定车速时，则通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速。本发明通过对第一车速和第二车速的相互校验、车速仲裁与同步机制确定车辆的输出车速，其中，通过车速合理性校验判断第一车速的异常，通过车速仲裁和同步机制保证车辆的正常行驶功能，可以较好的兼顾驾驶平顺性和安全性。
如图5所示，为本发明实施例提供的车辆车速确定方法的具体流程图。
具体的，通过can总线获取abs计算车速和根据当前电机转速计算车速，判断abs计算车速与设定车速v0的关系。
当abs计算车速小于等于设定车速v0(一般设定为0-3km/h左右)时，则低速下进行车速仲裁，具体的，使用当前电机转速计算车速作为车辆的输出车速，此时，若当前电机转速在w1(一般设定为5rad/s左右)到-w1时，认为车速为0；若当前电机转速大于w1或小于-w1时，利用当前电机转速w计算车速v，计算公式如下：v＝w·r/i，其中，v为车辆的输出车速，单位为m/s，w为当前电机转速，单位为rad/s，r为车辆车轮半径，单位为m，i为主减速比，常数。
当abs计算车速大于设定车速v0时，根据两车速关系判断是否发生合理性故障，若判定未发生合理性故障，以abs计算车速作为车辆的输出车速，若判定发生合理性故障，以上一时刻的abs计算车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出；在车速合理性故障下判断是否完成同步，若未完成同步，返回继续进行车速同步，若已完成同步，以当前电机转速计算车速作为车辆的输出车速；在发生车速合理性故障后，始终需要根据两车速关系判断车速合理性是否恢复正常，若车速合理性未恢复正常，以当前电机转速计算车速作为车辆的输出车速，若车速合理性恢复正常，以上一时刻的当前电机转速计算车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出；在车速合理性恢复正常后判断是否完成同步，若已完成同步，以abs计算车速作为车辆的输出车速，若未完成同步，返回继续进行车速同步。
需要说明的是，确定是否发生合理性故障是根据abs计算车速和根据当前电机转速计算车速的车速差值来确定的，当车速差值δv大于合理性校验上限值δvh(一般设定为3-10km/h，δvh＞v0)，且经过第一预设时间t1后车速差值δv仍大于合理性校验上限值δvh，判定发生车速合理性故障。确定车速合理性是否恢复正常同样是根据abs计算车速和根据当前电机转速计算车速的车速差值来确定的，若车速差值δv小于合理性校验下限值δvl(一般设定为1-3km/h)，且经过第二预设时间t2后车速差值仍小于合理性校验下限值δvl，判定车速合理性恢复正常。
具体的，对于车辆的输出车速是否完成同步的判断具体可参见：
当发生车速合理性故障时，当按预设梯度变化的车速达到与第二车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以第二车速为车辆的输出车速；
当判定车速合理性恢复正常时，当按预设梯度变化的车速达到与第一车速相差小于预设速度容错值时，确定完成同步，以第一车速为车辆的输出车速。
另外，当发生车速合理性故障时，涉及到速度的切换，并且此时两者的车速差值较大，若直接将第一车速切换为第二车速会使车辆产生顿挫，影响其平顺性，因此需要进行车速同步处理。同样的，当车速合理性性恢复正常时，同样涉及到速度的切换，并且此时两者的车速差值较大，若直接将第二车速切换为第一车速会使车辆产生顿挫，影响其平顺性，因此需要进行车速同步处理。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种车辆车速确定装置及纯电动汽车，如下面的实施例。由于该车辆车速确定装置和纯电动汽车解决问题的原理与车辆车速确定方法相似，因此该车辆车速确定装置和纯电动汽车的实施可以参见车辆车速确定方法的实施，重复之处不再赘述。
如图6所示，本发明实施例提供了一种车辆车速确定装置，该车辆车速确定装置具体包括：获取模块601、判断模块602、第一确定模块603和第二确定模块604，其中：
获取模块601，用于获取第一车速和第二车速，第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据电机转速计算的车速；判断模块602，用于判断第一车速与设定车速的关系；第一确定模块603，用于当第一车速小于或等于设定车速时，则确定第二车速为车辆的输出车速；第二确定模块604，用于当第一车速大于设定车速时，则通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速。
进一步的，如图7所示，为本发明实施例提供的第二确定模块604的一种实施方式，上述第二确定模块604具体包括：第一判断单元701、第一确定单元702、第一同步单元703、第二判断单元704、第二确定单元705、第三判断单元706、第三确定单元707、第二同步单元708、第四判断单元709和第四确定单元710，其中：
第一判断单元701，用于根据第一车速和第二车速的关系判断是否发生合理性故障；第一确定单元702，用于当未发生合理性故障时，确定第一车速为车辆的输出车速；第一同步单元703，用于在发生合理性故障时，将上一时刻的第一车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出；第二判断单元704，用于判断车辆的输出车速是否完成同步；第二确定单元705，用于当确定完成同步时，确定第二车速为车辆的输出车速；第三判断单元706，用于根据第一车速和第二车速的关系判断车速合理性是否恢复正常；第三确定单元707，用于当车速合理性未恢复正常时，确定第二车速为车辆的输出车速；第二同步单元708，用于当车速合理性恢复正常时，将上一时刻的第二车速按照预设梯度上升或下降进行车速同步，以同步车速作为车辆的输出车速输出；第四判断单元709，用于判断车辆的输出车速是否完成同步；第四确定单元710，用于当确定完成同步时，则确定第一车速为车辆的输出车速。
本发明实施例提供的车辆车速确定装置通过获取模块获取第一车速和第二车速，其中，第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据当前电机转速计算的车速；判断模块根据第一车速与设定车速的关系确定车辆的输出车速；当第一车速小于或等于设定车速时，第一确定模块确定第二车速为车辆的输出车速；当第一车速大于设定车速时，第二确定模块通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制对第一车速和第二车速相互校验确定车辆的输出车速。本发明通过对第一车速和第二车速的相互校验、车速仲裁与同步机制确定车辆的输出车速，其中，通过车速合理性校验判断第一车速的异常，通过车速仲裁和同步机制保证车辆的正常行驶功能，可以较好的兼顾驾驶平顺性和安全性。
本发明实施例还公开了一种纯电动汽车，该纯电动汽车包括：上述的车辆车速确定装置。
具体的，该车辆车速确定装置包括：获取模块、判断模块模块、第一确定模块和第二确定模块，其中：获取模块用于获取第一车速和第二车速，第一车速为防抱死制动系统abs计算的车速，第二车速为根据电机转速计算的车速；判断模块用于判断第一车速与设定车速的关系；第一确定模块用于当第一车速小于或等于设定车速时，确定第二车速为车辆的输出车速；第二确定模块用于当第一车速大于设定车速时，通过车速合理性校验、车速仲裁和同步机制确定车辆的输出车速。
本发明实施例提供的一种纯电动汽车通过上述车辆车速确定装置对第一车速和第二车速的相互校验、车速仲裁与同步机制确定车辆的输出车速，其中，通过车速合理性校验判断第一车速的异常，通过车速仲裁和同步机制保证车辆的正常行驶功能，可以较好的兼顾驾驶平顺性和安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。