一种动力输出的控制方法和系统与流程

本发明涉及汽车传动技术领域，特别涉及一种动力输出的控制方法和系统。

背景技术：

油门踏板作为驾驶员驾驶意图识别的核心零部件，现有技术通过油门踏板开度与车速的关系进行输出扭矩的协调，此种做法对驾驶员的加速意图不能完全识别，只以油门踏板的开度值作为驾驶员的操作结果，实现动力输出的控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种动力输出的控制方法和系统，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种动力输出的控制方法，所述方法包括：

当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率；

当所述油门踏板开度的绝对值大于第一开度阈值，所述油门踏板开度变化率大于第一变化率阈值时，利用油门踏板开度变化率对当前输出扭矩和当前滤波时长进行补偿，得到第一输出扭矩和第一滤波时长；

利用第一输出扭矩和第一滤波时长实现动力输出的控制。

进一步，所述当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率包括：

当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，利用安装在当前车辆的油门踏板的开度传感器获取油门踏板开度；

利用计算油门踏板开度变化率，其中，a(k-1)为第k-1此采集的油门踏板开度，a(k)为第k此采集的油门踏板开度，△t为油门踏板开度的采样周期。

进一步，所述利用第一输出扭矩和第一滤波时长实现动力输出的控制包括：

将第一输出扭矩提供给车辆的电机控制器，控制电机在第一滤波时长内提供第一动力给所述车辆，以实现动力输出的控制。

进一步，所述第一开度阈值包括47％-52％，所述第一变化率阈值包括13％-17％。

进一步，所述油门踏板开度的采样周期为0.3-0.5s。

相对于现有技术，本发明所述的一种动力输出的控制方法具有以下优势：

(1)本发明所述的方法基于油门踏板开度以及油门踏板开度变化速率共同实现的扭矩协调方式，通过油门踏板变化速率的大小可以提前预测出驾驶员的加速意图，变化速率大则认为加速意图急迫，以补偿扭矩和滤波的形式，以实现不同的动力输出。

(2)本发明所述的方法通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度变化量作为基准参考，以矫正油门踏板抖动时对该功能的恶化影响。

(3)本发明所述的方法通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度作为基准参考，在大开度下，可以更准确的识别驾驶员加速意图。

本发明的另一目的在于提出一种动力输出的控制系统，所述系统包括：

开度和开度变化率获取模块，用于当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率；

补偿模块，用于当所述油门踏板开度的绝对值大于第一开度阈值，所述油门踏板开度变化率大于第一变化率阈值时，利用油门踏板开度变化率对当前输出扭矩和当前滤波时长进行补偿，得到第一输出扭矩和第一滤波时长；

动力模块，利用第一输出扭矩和第一滤波时长实现动力输出的控制。

进一步，所述开度和开度变化率获取模块包括：

开度获取子模块，当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，利用安装在当前车辆的油门踏板的开度传感器获取油门踏板开度；

开度变化率获取子模块，利用计算油门踏板开度变化率，其中，a(k-1)为第k-1此采集的油门踏板开度，a(k)为第k此采集的油门踏板开度，△t为油门踏板开度的采样周期。

进一步，所述动力模块包括：

动力子模块，用于将第一输出扭矩提供给车辆的电机控制器，控制电机在第一滤波时长内提供第一动力给所述车辆，以实现动力输出的控制。

进一步，所述系统包括：

第一开度阈值设置模块，用于将第一开度阈值的绝对值设置为47％-52％；

第一变化率阈值设置模块，用于将第一变化率阈值设置为13％-17％。

进一步，所述系统包括：

采样周期设置模块，用于将所述油门踏板开度的采样周期设置为0.3-0.5s。

相对于现有技术，本发明所述的一种动力输出控制系统具有以下优势：

(1)本发明所述的系统基于油门踏板开度以及油门踏板开度变化速率共同实现的扭矩协调方式，通过油门踏板变化速率的大小可以提前预测出驾驶员的加速意图，变化速率大则认为加速意图急迫，以补偿扭矩和滤波的形式，实现不同动力输出的控制。

(2)本发明所述的系统通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度变化量作为基准参考，以矫正油门踏板抖动时对该功能的恶化影响。

(3)本发明所述的系统通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度作为基准参考，在大开度下，可以更准确的识别驾驶员加速意图。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种动力输出的控制方法的流程图；

图2(a)为本发明实施例油门踏板变化速率与补偿扭矩关联图；

图2(b)为本发明实施例油门踏板变化速率与补偿滤波关联图；

图3为本发明实施例所述的一种动力输出的控制方法的具体实现步骤；

图4为为本发明实施例所述的一种动力输出的控制系统的结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明实施例提供了一种动力输出控制方法，所述方法包括：

步骤101，当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率；

步骤102，当所述油门踏板开度绝对值大于第一开度阈值，所述油门踏板开度变化率大于第一变化率阈值时，利用油门踏板开度变化率对当前输出扭矩和当前滤波时长进行补偿，得到第一输出扭矩和第一滤波时长；

步骤103，利用第一输出扭矩和第一滤波时长实现不同驾驶意图。

本实施例中，所述当前车辆为ready状态表示当前车辆已经启动。本实施例在不改变原来的驾驶习惯的情况下，通过将油门踏板的开度变化率叠加到原来的需求扭矩和滤波时长上，实现由单一油门踏板控制不同驾驶意图的控制策略。所述方法的实现包括油门踏板、换挡器、整车控制器、电机控制器、动力电池之间的配合。

在一个具体的实施例中，所述油门踏板上安装开度传感器，并通过硬线连接至整车控制器，换挡器通过硬线连接至整车控制器，驱动电机、动力电池和整车控制器通过can总线连接。所述油门踏板用于根据驾驶员的驾驶动作识别出需要提供的动力。所述动力电池为车辆的动力源，并通过剩余电量，最大可用功率，最大回收功率，工作电压/电流，故障状态等为车辆提供实时能够达到的最大动力。所述驱动电机用于将动力电池的电能转换为动能，利用所述动能为车辆提供动力。所述整车控制器用于协调油门踏板的需求动力、动力电池实时能够提供的最大动力和驱动电机的实际输出动力之间的关系，具体为：整车控制器通过油门开度电信号识别出车辆当前的需求动力，通过动力电池的状态信号判断动力电池当前的能够提供的最大动力，通过驱动电机的状态信号判断当前的电机处于什么状态以及能力的边界是多少。整车控制器协调以上节点的信息后可以判断出整车当前是否还有多余的能力可以用于当前需求动力输出的补偿，并实现补偿大小的限制。最终，整车控制器将协调后的需求动力输出请求发送予驱动电机，实现车辆的驱动。

本实施例中，整车控制器根据油门踏板开度传感器的信号，识别出不同开度变化率下的扭矩补偿值和滤波补偿值。参照图2(a)，扭矩补偿的原则为：①踩油门踏板过程中，补偿正扭矩值随油门踏板开度变化率的增快而增大；②松油门踏板过程中，补偿负扭矩值随油门踏板开度变化率的增快而减小；参照图2(b),滤波补偿的原则为：③补偿滤波随油门踏板开度变化率的增快而减小。油门踩的快动力补偿的就多，松的快扭矩下降的就多；踏板响应时间就短。

在一个具体的实施例中，参照图3，车辆为ready状态，挡位为前进挡，整车处于可行驶状态，整车控制器根据采集到油门踏板开度的变化量绝对值超过15％，且当前油门踏板开度超过50％时，通过油门踏板开度的变化速率，补偿当前需要输出的需求扭矩，补偿大小随油门踏板开度变化的而变化，当所述油门踏板开度的绝对值越大，补偿的扭矩越大，当所述油门踏板开度的绝对值越小，补偿的扭矩越小。补偿当前扭矩滤波时长，补偿大小随开度变化率的增快而缩短时间。最后，整车控制器通过油门踏板识别出需要输出的动力，并通过扭矩协调，发出当前整车总的需求扭矩给电机控制器，电机以提供相应的动力输出。

进一步，步骤101包括：

当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，利用安装在当前车辆的油门踏板的开度传感器获取油门踏板开度；

利用计算油门踏板开度变化率，其中，a(k-1)为第k-1此采集的油门踏板开度，a(k)为第k此采集的油门踏板开度，△t为油门踏板开度的采样周期。

本实施例中，所述油门踏板开度利用安装在油门踏板上的开度传感器获取，在本发明的另一个实施例中，所述油门踏板开度也可以通过其他模块直接获取，例如，其它模块的控制单元已经将油门踏板开度位置传感器传输的电压信号转换成油门踏板开度信息，只需直接通过can总线传输给整车控制器即可。

进一步，步骤103包括：

将第一输出扭矩提供给车辆的电机控制器，控制电机在第一滤波时长内提供第一动力给所述车辆，以实现动力输出的控制。

本实施例中，所述第一扭矩由当前输出扭矩和油门踏板开度变化率得到的补偿扭矩组成，所述第一滤波时长由当前滤波时长减去由油门踏板开度变化率得到的补偿滤波时长得到。本实施例基于油门踏板开度以及油门踏板开度变化速率共同实现扭矩协调方式，通过油门踏板变化速率的大小可以提前预测出需要提供的动力，变化速率大则认为需要较大的动力输出，以补偿扭矩和滤波的形式，实现对驾驶员需求加减速性能的识别。

进一步，所述第一开度阈值包括47％-52％，所述第一变化率阈值包括13％-17％。

本实施例中，以油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度作为基准参考，在大开度下，可以更准确的识别驾驶员加速意图。故本实施例将油门踏板开度大于第一开度阈值作为驾驶员具有加速意图的基础。本实施例将油门踏板开度用百分数来表示，0％表示没有踩下油门踏板，100％表示完全踩下油门踏板。在一个更优的实施例中，所述第一开度阈值包括50％，所述第一变化率阈值包括15％。

进一步，所述油门踏板开度的采样周期为0.3-0.5s。

本实施例中，所述油门踏板开度的采样周期为0.3-0.5s代表采集一次油门踏板开度的时间间隔为0.3-0.5s。

在一个更优的实施例中，所述油门踏板开度的采样周期为0.35s。

本实施例所述的方法基于油门踏板开度以及油门踏板开度变化速率共同实现的扭矩协调方式，通过油门踏板变化速率的大小可以提前预测出驾驶员的加速意图，变化速率大则认为加速意图急迫，以补偿扭矩和滤波的形式，实现对驾驶员需求加减速性能的识别。

本实施例所述的方法在通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度变化量作为基准参考，以矫正油门踏板抖动时对该功能的恶化影响。

本实施例所述的方法在通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度作为基准参考，在大开度下，可以更准确的识别驾驶员加速意图。

参照图4，本发明实施例还公开了一种动力输出控制系统,所述系统包括：

开度和开度变化率获取模块401，用于当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率获取当前车辆的油门踏板开度和油门踏板开度变化率；

补偿模块402，用于当所述油门踏板开度的绝对值大于第一开度阈值，所述油门踏板开度变化率大于第一变化率阈值时，利用油门踏板开度变化率对当前输出扭矩和当前滤波时长进行补偿，得到第一输出扭矩和第一滤波时长；

动力模块403，利用第一输出扭矩和第一滤波时长实现动力输出的控制。

进一步，所述开度和开度变化率获取模块401包括：

开度获取子模块，当当前的车辆状态为ready状态，挡位为前进挡时，利用安装在当前车辆的油门踏板的开度传感器获取油门踏板开度；

开度变化率获取子模块，利用计算油门踏板开度变化率，其中，a(k-1)为第k-1此采集的油门踏板开度，a(k)为第k此采集的油门踏板开度，△t为油门踏板开度的采样周期。

进一步，所述动力模块403包括：

动力子模块，用于将第一输出扭矩提供给车辆的电机控制器，控制电机在第一滤波时长内提供第一动力给所述车辆，以实现动力输出的控制。

进一步，所述系统包括：

第一开度阈值设置模块，用于将第一开度阈值的绝对值设置为47％-52％；

第一变化率阈值设置模块，用于将第一变化率阈值设置为13％-17％。

进一步，所述系统包括：

采样周期设置模块，用于将所述油门踏板开度的采样周期设置为0.3-0.5s。

本实施例所述的系统基于油门踏板开度以及油门踏板开度变化速率共同实现的扭矩协调方式，通过油门踏板变化速率的大小可以提前预测出驾驶员的加速意图，变化速率大则认为加速意图急迫，以补偿扭矩和滤波的形式，实现动力输出的控制。

本实施例所述的系统通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度变化量作为基准参考，以矫正油门踏板抖动时对该功能的恶化影响。

本实施例所述的系统通过油门踏板开度变化速率来实现驾驶员加速意图识别中，以踏板开度作为基准参考，在大开度下，可以更准确的识别驾驶员加速意图。

对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。