车辆控制方法、装置、系统、车辆及可读存储介质与流程

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、系统、车辆及可读存储介质。

背景技术：

目前很多汽车都采用了驱动电机驱动车轮行驶，比如电动汽车、混动汽车等。采用驱动电机进行驱动的汽车由于对环境影响相对传统汽车较小，油耗更低，其前景被广泛看好。

现有技术中，采用驱动电机进行驱动的汽车采用中心化的控制系统，即由整车控制器vcu通过can总线从车辆各个部件获取数据后，由整车控制器vcu对数据进行判断并做出对动力系统或制动系统的控制决策，然后通过can总线将对应的控制决策送至对应的控制部件。

这种中心化的控制系统，需要从各个部件获取数据，然后再将决策分发至各个部件进行执行，而数据和决策的传输和分发是需要时间的，对于时刻在行驶之中的汽车而言，这种传输延迟会导致车辆的动力系统的扭矩控制误差大。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种车辆控制方法、装置、系统、车辆及可读存储介质，旨在减少车辆内部信息的传输时间，以减少扭矩控制误差。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆控制方法，所述车辆控制方法包括以下步骤：

通过整车控制器获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息换算成当前车速；

根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；

根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作。

可选地，所述驾驶信息包括档位和加速踏板开度信息，所述根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩的步骤包括：

根据所述档位、加速踏板开度信息和当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩。

可选地，所述控制方法包括以下步骤：

在制动时，通过制动控制器获得所述车辆的再生制动扭矩，所述车辆的再生制动扭矩由所述制动控制器根据制动踏板开度信息和当前车速计算获得；

根据所述再生制动扭矩控制所述车辆中驱动电机进行制动。

可选地，根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作的步骤之后，还包括：

获取所述电机执行时的实际执行扭矩；

将所述实际执行扭矩发送至所述整车控制器，以使得所述整车控制器对所述实际执行扭矩与验证驱动扭矩进行对比验证，以判断所述车辆是否发生故障，其中所述验证驱动扭矩为所述整体控制器根据所述驾驶信息和所述当前车速计算获得。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车辆控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：存储器、电机控制器及存储在所述存储器上并可在所述电机控制器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统包括整车控制器、电机控制器、用于驱动车轮转动的驱动电机和用于检测驱动电机转速的旋转变压器，

所述整车控制器用于获取所述车辆的驾驶信息，并将所述驾驶信息发送至所述电机控制器；

所述电机控制器用于根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息换算成当前车速；根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；根据所述车辆目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述驱动电机进行对应的工作。

可选地，所述车辆控制系统还包括制动控制器，所述制动控制器用于检测制动踏板开度信息，并根据所述制动踏板开度获得的制动信息以及当前车速计算车辆的目标制动扭矩；

所述制动控制器根据所述制动踏板开度信息以及当前车速计算再生制动扭矩，并将所述再生制动扭矩发送至所述电机控制器；

所述电机控制器还用于根据所述再生制动扭矩控制所述车辆中驱动电机进行制动。

可选地，所述电机控制器还用于获取所述电机执行时的实际执行扭矩；并将所述实际执行扭矩发送至所述整车控制器；

所述整车控制器还用于对所述实际执行扭矩与验证驱动扭矩进行对比验证，以判断所述车辆是否发生故障，其中所述验证驱动扭矩为所述整体控制器根据所述驾驶信息和所述制动控制器发送的当前车速计算获得。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如上所述的车辆控制系统。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述车辆控制方法的步骤。

本发明实施例提出一种车辆控制方法、装置、系统、车辆及可读存储介质，所述车辆中电机控制器通过整车控制器获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息获得当前车速；根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作。通过上述方式，本发明通过电机控制器进行电机目标驱动扭矩的计算，整车控制器不用于计算电机驱动目标扭矩，减少了传统处理方式中由制动控制器获得车速信息后发送给整车控制器，再由整车控制器根据车速和驾驶信息计算车辆的目标扭矩，再换算成电机目标驱动扭矩发送电机控制器的过程，因此减少了整个系统的信息传输时间，从而使得车辆扭矩控制更加及时，有利于提高车辆平稳性。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆控制装置结构示意图；

图2为本发明车辆控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明电动汽车控制系统的一种结构示意图；

图4为本发明电动汽车控制系统所用的车速-车辆驱动扭矩map示意图；

图5为本发明电动汽车控制系统所用的计算合成电流的示意图；

图6为本发明电动汽车控制系统所用的电机实际扭矩-电流-电气角的关系示意图；

图7为本发明电动汽车控制系统所用的车辆制动扭矩-制动踏板开度的关系示意图；

图8为本发明电动汽车控制系统所用的车速-车辆制动扭矩配分的关系示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于现有技术，车辆中制动控制器ecb负责检测轮速计算车速，发送整车控制器vcu，整车控制器vcu根据车速以及检测的加速踏板开度信息，计算车辆的驱动扭矩需求，而扭矩执行是电机控制器mcu；由于控制器之间信息通过can总线传输，信息传输存在时间延迟(约10ms)，而车速是动态变化的。制动控制器ecb向整车控制器vcu发送车速信息延迟，整车控制器vcu向电机控制器mcu发送扭矩信息延迟，使得电机控制器mcu执行扭矩时刻对应的实际车速，不是理论计算用的车速，实际车速比理论计算用的车速延迟20ms以上(两个传输延迟累积)，由于这种延迟会导致车辆扭矩控制误差大，也会使得车辆的平稳性变差。

本发明实施例的主要解决方案是：车辆中电机控制器mcu通过整车控制器vcu获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息获得当前车速；根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作。

本发明通过上述方式，通过电机控制器进行电机目标驱动扭矩的计算，整车控制器不用于计算电机目标驱动扭矩，减少了传统处理方式中由制动控制器获得车速信息后发送给整车控制器，再由整车控制器根据车速和驾驶信息计算车辆的目标扭矩，再换算成电机目标驱动扭矩发送电机控制器的过程，因此减少了整个系统的信息传输时间，从而使得车辆扭矩控制更加及时，有利于提高车辆平稳性。

如图1所示，图1是本发明各个实施例中所提供的车辆控制装置的硬件结构示意图。

所述车辆控制装置包括通信模块1001、存储器1002及处理器1003等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的车辆控制装置还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器1003分别与所述存储器1002和所述通信模块1001连接，所述存储器1002上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器1003执行。

通信模块1001，可通过网络与外部设备连接。通信模块1001可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备，所述外部设备可以是车载传感器、数据管理终端、手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。

存储器1002，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1002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(基于父进程创建所述指令对应的目标子进程、第一监控子进程和共享文件)等；存储数据区可存储根据车辆控制装置的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器1002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。

处理器1003，在本发明可以是车辆控制装置的控制中心，具体为电机控制器，利用各种接口和线路连接整个车辆的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1002内的数据，执行车辆控制装置的各种功能和处理数据，从而对车辆控制装置进行整体监控。处理器1003可包括一个或多个处理单元。尽管图1未示出，但上述车辆控制装置还可以包括其他模块，保证其他部件的正常工作。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆控制装置结构并不构成对车辆控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在本实施例中，车辆控制装置包括：存储器1002、处理器1003及存储在所述存储器1003上并可在所述处理器1002上运行的计算机程序，其中，处理器1003调用存储器1002中存储的计算机程序时，并执行以下操作：

通过整车控制器获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息换算成当前车速；

根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；

根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作。

进一步地，处理器1003可以调用存储器1002中存储的计算机程序，还执行以下操作：

所述驾驶信息包括档位和加速踏板开度信息，所述根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩的步骤包括：

根据所述档位、加速踏板开度信息和当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩。

进一步地，处理器1003可以调用存储器1002中存储的计算机程序，还执行以下操作：

在制动时，通过制动控制器获得所述车辆的再生制动扭矩，所述车辆的再生制动扭矩由所述制动控制器根据制动踏板开度信息和当前车速计算获得；

根据所述再生制动扭矩控制所述车辆中驱动电机进行制动。

进一步地，处理器1003可以调用存储器1002中存储的计算机程序，还执行以下操作：

获取所述电机执行时的实际执行扭矩；

将所述实际执行扭矩发送至所述整车控制器，以使得所述整车控制器对所述实际执行扭矩与验证驱动扭矩进行对比验证，以判断所述车辆是否发生故障，其中所述验证驱动扭矩为所述整体控制器根据所述驾驶信息和所述当前车速计算获得。

本发明应用车辆控制方法装置的具体实施例与下述车辆控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，图2为本发明车辆控制方法第一实施例的流程示意图。本发明第一实施例提供一种车辆控制方法，所述车辆控制方法包括：

步骤s100，通过整车控制器获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息获得当前车速；

本发明应用于具有电机驱动的车辆，比如电动汽车、混合动力汽车等，该车辆系统架构可以参考图3，一般车辆系统可以包括：整车控制器vcu、电机控制器mcu、制动控制器ecb、驱动电机、动力电池bat和车轮，电机还包括有旋转变压器，车轮附近对应位置上安装有轮速传感器，各控制器之间通过can总线连接以使得数据得以保持高可靠性的传输。

在车辆启动后，整车控制器vcu则可以获取所述车辆的驾驶信息，比如获得所述车辆当前的档位，用户踩加速踏板或制动踏板的开度，整车控制器vcu将获得的驾驶信息发送给电机控制器mcu，电机控制器mcu则通过电机中的旋转变压器检测车轮的转速，从而根据车轮的转速获得车辆的当前速度，该当前速度可以为0至车辆的最大速度中任意值。

步骤s200，根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；

电机控制器mcu在获得整车控制器vcu发送的驾驶信息后，根据驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩，具体地，当驾驶信息包括档位和加速踏板开度信息时，步骤s200可以包括：根据所述档位、加速踏板开度信息和当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩。

当用户踩下加速踏板(俗称油门)，整车控制器vcu则获得该加速踏板的开度，整车控制器vcu向电机控制器mcu发送档位和加速踏板开度信息，然后电机控制器mcu根据档位、加速踏板开度和当前速度计算获得车辆的目标扭矩，具体算法可以和现有技术中通过整车控制器vcu执行的计算方式相同，此处不在赘述。

进一步地，为了提高计算速度，本实施例还可以通过查表的方式获得车辆的目标驱动扭矩，具体地，每个行驶档位都设置有与档位对应的车速-车辆驱动扭矩map图，行驶档位可以包括但不限于s(运动档)、d(前进档)和r(倒车档)，以加速踏板开度为90％为例，整车控制器vcu检测到加速踏板开度信号＝90％，并将所述驾驶信号输送至电机控制器mcu，电机控制器mcu从旋转变压器获取驱动电机转速换算成当前车速，以当前车速

＝60km/h为例。假设此时车辆处于d档，车速-车辆驱动扭矩map图则如图4所示，电机控制器mcu根据驾驶信号加速踏板开度＝90％和当前车速

＝60km/h查找车速-车辆驱动扭矩map图得到车辆目标驱动扭矩＝1000nm，除以减速器的减速比，以减速比＝10为例，得到电机目标驱动扭矩为100nm，电机控制器mcu控制驱动电机输出电机目标驱动扭矩100nm。减速器的减速比可以是一档固定减速比，也可以是多档减速比。在其他实施例中，电机也可以不必通过减速器即可完成调节驱动电机输出扭矩的作用，此时不需要减速器的参与，车辆目标驱动扭矩直接转换输出为电机目标驱动扭矩。

步骤s300，根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作；

电机控制器mcu在获得车辆的目标驱动扭矩后，将根据所述车辆的目标驱动扭矩进行换算，换算成驱动电机的目标驱动扭矩，然后控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作，包括加速、减速等。

具体地，如图5、图6所示，电机控制器mcu通过电流传感器和旋转变压器分别获取驱动电机的电流值和电气角，并根据驱动电机的电流值、电气角和车辆的目标驱动扭矩，计算驱动电机电流d、q轴分量id、iq，根据电流分量id、iq和电气角度，计算得到合成电流i，再查找电流-电气角map图得到电机实际驱动扭矩。

本实施例通过所述车辆中电机控制器mcu通过整车控制器vcu获取所述车辆的驾驶信息，并根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息获得当前车速；根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；根据所述车辆的目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述车辆中驱动电机进行对应的工作。通过上述方式，本发明通过电机控制器mcu进行电机扭矩的计算，整车控制器不用于计算电机目标驱动扭矩，减少了传统处理方式中由制动控制器获得车速信息后发送给整车控制器，再由整车控制器根据车速和驾驶信息计算车辆的目标扭矩，再换算成电机目标驱动扭矩发送电机控制器的过程，因此减少了整个系统的信息传输时间，从而使得车辆扭矩控制更加及时，有利于提高车辆平稳性。

进一步地，在制动(刹车)过程中，则所述控制方法包括：

在制动时，通过制动控制器ecb获得所述车辆的再生制动扭矩，所述车辆的再生制动扭矩由所述制动控制器ecb根据制动踏板开度信息和当前车速计算获得；

根据所述再生制动扭矩控制所述车辆中驱动电机进行制动。

当用户踩下制动踏板(俗称刹车)，制动控制器ecb获得制动踏板开度，并制动控制器ecb通过车轮传感器获得该车辆当前的行驶速度(当前速度)，然后制动控制器根据则获得该制动踏板的开度和当前速度计算总制动扭矩和再生制动扭矩，即可根据计算结果知道本次制动扭矩为机械制动扭矩和电机再生制动扭矩各为多少，然后将再生制动扭矩发送给电机控制器mcu，电机控制器mcu接收到再生制动扭矩后，根据电机性能和电池性能判断目前所能执行的再生制动扭矩，并反馈给制动控制器ecb，制动控制器ecb则根据反馈的再生制动扭矩和总制动扭矩控制制动油压和油管开闭，实现机械制动；电机控制器则根据再生制动扭矩控制电机执行对应的再生制动。进一步地，再生制动产生的制动能量还可以输入至动力电池或者辅助电池进行能源存储。

如图7、图8所示，当踩下制动踏板时，制动控制器ecb从轮速传感器获取车轮转速并换算成当前车速，制动控制器ecb根据制动信号即制动踏板的开度及当前车速，查找车辆制动扭矩-制动踏板开度的关系图获得车辆总制动扭矩的大小。车辆制动扭矩-制动踏板开度的关系图满足以下条件，制动踏板开度20％以下时，驾驶人的刹车意愿较小，车辆制动扭矩增加小。制动踏板开度大于20％，小于80％时，驾驶人的刹车意愿适中，车辆制动扭矩线性增大。制动踏板开度大于80％时，驾驶人的刹车意愿强烈，车辆制动扭矩迅速增大。

同时根据车速-车辆制动扭矩配分的关系图得到对应的再生制动扭矩，制动控制器ecb将再生制动扭矩发送给电机控制器mcu，由电机控制器mcu控制驱动电机执行再生制动。车速-车辆制动扭矩配分的关系图满足以下条件，在制动扭矩小时，全部再生制动，随车辆制动扭矩增加，再生制动扭矩增大，直至达到最大值。随着车速继续降低，在车速为10km/h时，取消再生制动。

在其他实施例中，制动控制器ecb还可以通过表征车辆制动扭矩和制动踏板开度的关系的数学模型或由车辆制动扭矩和制动踏板开度作为参数训练得到的人工智能神经网络得到车辆制动扭矩。在其他实施例中，制动控制器ecb还可以通过表征车速和车辆制动扭矩配分的关系的数学模型或由车速和车辆制动扭矩配分作为参数训练得到的人工智能神经网络得到再生制动扭矩。

进一步地，车辆控制方法还可以包括步骤：

获取所述电机执行时的实际执行扭矩；

将所述实际执行扭矩发送至所述整车控制器vcu，以使得所述整车控制器vcu对所述实际执行扭矩与验证驱动扭矩进行对比验证，以判断所述车辆是否发生故障，其中所述验证驱动扭矩为所述整体控制器vcu根据所述驾驶信息和所述当前车速计算获得。

整车控制器vcu还会从制动控制器ecb获取车辆的当前车速，制动控制器ecb从轮速传感器获取车轮转速并换算成当前车速，整车控制器vcu根据驾驶信号和当前车速查找车速-车辆驱动扭矩map图得到车辆的验证驱动扭矩，换算成电机的验证驱动扭矩，并从电机控制器mcu获取电机实际驱动扭矩与验证驱动扭矩进行比对。若电机实际驱动扭矩和验证驱动扭矩相差超过10％，说明发生了车辆控制系统故障导致驱动电机实际执行扭矩小不能充分带动车轮，或者驱动电机实际执行扭大，需要及时报障进行维修处理；若电机实际驱动扭矩和验证驱动扭矩相差不超过10％，则说明驱动正常。

此外，本发明实施例还提出一种车辆控制装置包括：存储器、电机控制器mcu及存储在所述存储器上并可在所述电机控制器mcu上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项实施例所述的步骤。

此外，本发明实施例还提出一种车辆控制系统，所述车辆控制系统包括整车控制器vcu、电机控制器mcu、用于驱动车轮转动的驱动电机和用于检测驱动电机转速的旋转变压器，

所述整车控制器vcu用于获取所述车辆的驾驶信息，并将所述驾驶信息发送至所述电机控制器mcu；

所述电机控制器mcu用于根据所述车辆中电机旋转变压器检测到车轮转速信息换算成当前车速；根据所述驾驶信息和所述当前车速计算所述车辆的目标驱动扭矩；根据所述车辆目标驱动扭矩换算成电机目标驱动扭矩，并控制所述驱动电机进行对应的工作。

其中，所述车辆控制系统还包括制动控制器ecb，所述制动控制器ecb用于检测制动踏板开度信息，并根据所述制动踏板开度信息以及当前车速计算车辆的目标制动扭矩；

所述制动控制器ecb根据所述制动踏板开度信息以及当前车速计算再生制动扭矩，并将所述再生制动扭矩发送至所述电机控制器mcu；

所述电机控制器mcu还用于根据所述再生制动扭矩控制所述车辆中驱动电机进行制动。

其中，所述电机控制器mcu还用于获取所述电机执行时的实际执行扭矩；并将所述实际执行扭矩发送至所述整车控制器vcu；

所述整车控制器vcu还用于对所述实际执行扭矩与验证驱动扭矩进行对比验证，以判断所述车辆是否发生故障，其中所述验证驱动扭矩为所述整体控制器vcu根据所述驾驶信息和所述制动控制器ecb发送的当前车速计算获得。

车辆控制系统的具体实施例与上述车辆控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

此外，本发明实施例还提出一种车辆，所述车辆包括如上所述的车辆控制系统。

其中，本发明车辆的具体实施例与上述车辆控制系统各实施例基本相同，在此不作赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的车辆控制方法的步骤。

其中，本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述车辆控制方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

需要说明的是，在本文中，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过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。