一种车辆、车辆控制方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆、车辆控制方法及装置。


背景技术：

2.现有的小型扫路车大多数采用速度模式，即直接输出速度值给行走电机，让行走电机根据速度自动调节电机的输出功率和扭矩，这样存在弊端就是扫路车在行走的时候会产生过多的能量消耗，因为行走电机会默认输出给定速度下的最大扭矩和最大功率，存在一定的能源损耗。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供了一种车辆、车辆的控制方法及装置，以解决采用速度模式进行控制存在能源损耗的问题。
4.根据第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，包括：获取当前时刻的当前电机转速；判断所述当前电机转速是否小于预设的第一阈值；当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，根据当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第一输出扭矩，根据所述第一输出扭矩控制所述车辆；当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，根据所述当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第二输出扭矩，根据所述第二输出扭矩控制所述车辆。
5.本发明实施例提供的车辆控制方法，可以根据当前电机转速区分出车辆的不同行驶状态，并且在不同的行驶状态下采用不同的输出扭矩进行控制，可以减少能源损耗。
6.结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述当前油门规划值计算得到第一输出扭矩包括：将所述当前油门规划值进行缩小，得到油门规划参考量，其中所述油门规划参考量小于1；获取电机最大扭矩；利用所述油门规划参考量和所述电机最大扭矩计算得到所述第一输出扭矩；或者，根据所述当前油门规划值计算得到第二输出扭矩包括：将所述当前油门规划值进行缩小，得到油门规划参考量，其中所述油门规划参考量小于1；获取电机当前扭矩；利用所述油门规划参考量和所述电机当前扭矩计算得到所述第二输出扭矩。
7.结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述利用所述油门规划参考量和所述电机最大扭矩计算得到所述第一输出扭矩包括：将所述油门规划参考量的平方与所述电机最大扭矩相乘得到所述第一输出扭矩；或者，利用所述油门规划参考量和所述电机当前扭矩计算得到所述第二输出扭矩包括：将所述油门规划参考量的平方与所述电机当前扭矩相乘得到所述第二输出扭矩。
8.结合第一方面、第一方面第一实施方式和第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，根据当前油门信号确定当前油门规划值包括：获取油门偏移量，其中所述油门偏移量为上一时刻的上一油门信号；在预设的油门踏板关系库中筛选出与以所述油门偏移量为起点的第一油门踏板曲线，其中所述第
一油门踏板曲线中包括油门规划值与油门信号的对应关系；将所述当前油门信号输入到筛选出的第一油门踏板曲线中，得到所述当前油门规划值；或者，当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，根据所述当前油门信号确定当前油门规划值包括：获取预设的第二油门踏板曲线，其中所述第二油门踏板曲线中包括油门规划值与油门信号的对应关系；将所述当前油门信号输入到所述第二油门踏板曲线中得到第二油门规划值。
9.结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，车辆控制方法还包括：当所述车辆定速巡航时，获取当前时刻的当前电机转速和上一时刻的上一电机转速；计算所述当前电机转速与定速巡航速度的第一差值；计算所述上一电机转速与定速巡航速度的第二差值；根据所述第一差值和所述第二差值得到定速巡航输出扭矩的累加值；获取上一时刻的输出扭矩，根据所述上一时刻的输出扭矩和所述定速巡航输出扭矩的累加值得到当前时刻的输出扭矩，并根据所述当前时刻的输出扭矩对所述车辆进行控制。
10.结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，车辆控制方法还包括：当所述车辆滑行时，获取当前时刻的当前电机转速；根据所述当前电机转速利用预设的第一公式计算第一反向扭矩，并根据所述第一反向扭矩控制所述电机反转；其中，所述第一公式为：第一反向转矩＝(当前电机转速/当前电机转速限速)*(滑行系数/高低速参数)。
11.结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，车辆控制方法还包括：当所述车辆刹车时，获取按下刹车踏板的时间和当前时刻的当前电机转速；根据所述当前电机转速和所述按下刹车踏板的时间利用预设的第二公式计算第二反向扭矩，并根据所述第二反向扭矩控制所述电机反转；其中，所述第二公式为：第二反向转矩＝(当前电机转速/当前电机转速限速)*(按下刹车踏板的时间/高低速参数)。
12.根据第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆控制装置，包括第一获取模块、判断模块和计算模块；所述获取模块用于获取当前时刻的当前电机转速；所述判断模块用于判断所述当前电机转速是否小于预设的第一阈值；所述计算模块，当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，用于根据当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第一输出扭矩，根据所述第一输出扭矩控制所述车辆；当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，用于根据所述当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第二输出扭矩，根据所述第二输出扭矩控制所述车辆。
13.根据第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的车辆控制方法。
14.结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，所述车辆为扫路车。
附图说明
15.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
16.图1为本发明实施例1中车辆控制方法的流程示意图；
17.图2为油门踏板曲线示意图；
18.图3为车辆启动过程示意图；
19.图4为刹车辅助过程示意图；
20.图5为能量回收过程示意图；
21.图6为本发明实施例2中车辆控制装置的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
23.实施例1
24.本发明实施例1提供了一种车辆控制方法，图1为本发明实施例1中车辆控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例1的车辆控制方法包括以下步骤：
25.s101：获取当前时刻的当前电机转速。
26.在本发明实施例1中，当前电机转速的获取方式可以采用现有技术中的任意技术方案，在此不再赘述。
27.s102：判断所述当前电机转速是否小于预设的第一阈值。
28.在本发明实施例1中，第一阈值由行驶速度和电机齿轮比确定，示例的，当转速大于500转/分钟时，整车实际行驶速度为2km/小时，所述第一阈值可以为500转/分钟。
29.s103：当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，根据当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第一输出扭矩，根据所述第一输出扭矩控制所述车辆。
30.当前电机转速小于所述第一阈值可以为车辆启动时，也可以为车辆爬坡时。
31.具体的，当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，根据当前油门信号确定当前油门规划值包括：获取油门偏移量，其中所述油门偏移量为上一时刻的上一油门信号；在预设的油门踏板关系库中筛选出与以所述油门偏移量为起点的第一油门踏板曲线，其中所述第一油门踏板曲线中包括油门规划值与油门信号的对应关系；将所述当前油门信号输入到筛选出的第一油门踏板曲线中，得到所述当前油门规划值。由此可以保持电机有持续的扭矩输出使车辆在驾驶员其他操作下不会滑坡、溜坡。
32.示例的，如图2所示，首次踩下油门时，油门采集电压为1v，油门偏移量为0v，根据0v的油门偏移量在油门踏板关系库中选取出与0v相对应的油门踏板曲线(即以0v为起点的油门踏板曲线)，称为曲线1，假设曲线1为一元一次函数，则由两个点(0，0)和(5，100)可以确定一元一次函数的表达式，其中，在(0，0)中第一个0表示油门采集电压，即油门踏板曲线的起点为油门偏移量，第二个0表示油门规划值；在(5，100)中5表示油门采集电压，100表示油门规划值。由上述两个点，得到一元一次函数的表达式为y＝20x，其中x表示油门采集电压，y表示油门规划值。将油门采集电压1v输入到曲线1中，y＝20*1，y＝20，即得到油门规划值20。
33.第二次踩下油门时，油门采集电压为2v，油门偏移量为1v(上一次的油门采集电压为此次的油门偏移量)。根据1v的油门偏移量在油门踏板关系库中选取出与1v相对应的油门踏板曲线(即以1v为起点的油门踏板曲线)，称为曲线2，假设曲线2为一元一次函数，利用两个点(1，0)和(5，100)来确定一元一次函数的表达式，其中，在(1，0)中1表示油门采集电
压，即油门踏板曲线的起点为油门偏移量；0表示油门规划值；在(5，100)中5表示油门采集电压，100表示油门规划值。由上述两个点，得到一元一次函数的表达式为y＝25x-25，其中x表示油门采集电压，y表示油门规划值。将油门采集电压2v输入到曲线2中，y＝25x-25，y＝25，即得到油门规划值25。由此可见第二次的油门规划值25大于第一次的油门规划值20，但小于采用曲线1计算得到的油门规划值(当油门采集电压为2v时，采用曲线1得到的油门规划值为y＝20*2，y＝40)，由此可以使得启动平缓，避免深踩油门造成车辆启动速度过快。
34.第三次踩下油门时，油门采集电压为3v，油门偏移量为2v(上一次的油门采集电压为此次的油门偏移量)。根据2v的油门偏移量在油门踏板关系库中选取出与2v相对应的油门踏板曲线(即以2v为起点的油门踏板曲线)，称为曲线3，假设曲线3为一元一次函数，利用两个点(2，0)和(5，100)来确定一元一次函数的表达式，其中，在(2，0)中1表示油门采集电压，即油门踏板曲线的起点为油门偏移量；0表示油门规划值；在(5，100)中5表示油门采集电压，100表示油门规划值。由上述两个点，得到一元一次函数的表达式为y＝100x/3-200/3，其中x表示油门采集电压，y表示油门规划值。将油门采集电压3v输入到曲线3中，y＝100-200/3，y＝25，即得到油门规划值33.3。由此可见第三次的油门规划值33.3大于第二次的油门规划值25，但小于采用曲线1和曲线2计算得到的油门规划值(当油门采集电压为3v时，采用曲线1得到的油门规划值为y＝20*3，y＝60；当油门采集电压为3v时，采用曲线1得到的油门规划值为y＝25*3-25，y＝50)，由此可以使得启动平缓，避免深踩油门造成车辆启动速度过快。
35.需要说明的是，为了简单清楚的进行说明，上述曲线1、曲线2和曲线3的构建利用两个点采用一元一次函数的形式，当然也可以采用更多的点采用其他的函数。以不同油门偏移量为起点的不同油门踏板曲线可以由程序自动计算而成，并保存在油门踏板关系库中。
36.具体的，所述根据所述油门规划值计算得到第一输出扭矩可以采用如下方案：将所述油门规划值进行缩小，得到油门规划参考量，其中所述油门规划参考量小于1；获取电机最大扭矩；利用所述油门规划参考量和所述电机最大扭矩计算得到所述第一输出扭矩。示例的，将油门规划值缩小100倍得到油门规划参考量。
37.更加具体的，利用所述油门规划参考量和所述电机最大扭矩计算得到所述第一输出扭矩可以采用如下方案：将所述油门规划参考量的平方与所述电机最大扭矩相乘得到所述第一输出扭矩。这是因为，油门规划值为0～100的数字，油门规划值/100是一个小数假如油门规划值/100为0.8，则油门规划值*油门规划值/10000算出来的是0.64，0.64小于0.8，采用油门规划参考量的平方，一方面可以得到一个更小的值来确定第一输出扭矩，进而使得车辆启动速度更小，避免深踩油门造成车辆启动速度过快；另一方面，无论是在踩油门还是在松油门的过程中，得到的第一输出扭矩均为正值。
38.示例的，根据所述油门规划值利用第一公式计算得到第一输出扭矩，其中第一公式为：第一输出扭矩＝(油门规划值*油门规划值/10000)*电机最大转矩，其中电机最大转矩为电机标称参数，为固定值。由此可以根据油门区间规划出合适的启动速度区间，避免深踩油门造成车辆启动速度过快。
39.示例的，如图3所示，当车辆启动时，驾驶员踩下油门踏板，控制器接受到油门踏板传感器信号后对数据进行曲线处理，并判断车辆的行驶方向后进行车辆起步动作使用输出
起步扭矩，并进行电机转速实时监测，当转速大于500转时切换输出行走扭矩。
40.示例的，当车辆爬坡时，增加油门偏移量，迟滞油门信号，上一次输入的油门信号为当前油门输入信号曲线的起点，使油门信号输入为平滑的曲线保证车辆在行驶和爬坡时有持续的输出，同时油门迟滞可以使车辆在坡道上悬停。如图4所示，车辆在行驶时，驾驶员踩下刹车踏板信号控制器接受到刹车踏板信号，反向转矩(刹车扭矩)＝(当前电机转速/当前电机转速限速)*(按下刹车踏板的时间/高低速参数)，对行驶电机进行反向扭矩输出，使车辆快速刹车。
41.s104：当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，根据所述当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第二输出扭矩，根据所述第二输出扭矩控制所述车辆。
42.作为具体的实施方式，当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，根据所述当前油门信号确定当前油门规划值可以采用如下方案：获取预设的第二油门踏板曲线，其中所述第二油门踏板曲线中包括油门规划值与油门信号的对应关系；将所述当前油门信号输入到所述第二油门踏板曲线中得到第二油门规划值。其中，第二油门踏板曲线并不会随着上一时刻的上一油门信号即油门偏移量的不同而不同。示例的，第二油门踏板曲线可以始终为上述的曲线1，即y＝20x。
43.具体的，所述根据所述油门规划值计算得到第二输出扭矩可以采用如下方案：将所述油门规划值进行缩小，得到油门规划参考量，其中所述油门规划参考量小于1；获取电机当前扭矩；利用所述油门规划参考量和所述电机当前扭矩计算得到所述第二输出扭矩。示例的，将油门规划值缩小100倍得到油门规划参考量。
44.更加具体的，利用所述油门规划参考量和所述电机当前扭矩计算得到所述第二输出扭矩可以采用如下方案：将所述油门规划参考量的平方与所述电机当前扭矩相乘得到所述第二输出扭矩。同样，油门规划值为0～100的数字，油门规划值/100是一个小数假如油门规划值/100为0.8，则油门规划值*油门规划值/10000算出来的是0.64，0.64小于0.8，采用油门规划参考量的平方，一方面可以得到一个更小的值来确定第一输出扭矩，进而使得车辆启动速度更小，避免深踩油门造成车辆启动速度过快；另一方面，无论是在踩油门还是在松油门的过程中，得到的第一输出扭矩均为正值。
45.具体的，所述电机当前扭矩可以通过以下方法得到：获取电机最大功率；根据所述电机最大功率和所述当前电机转速计算得到所述电机当前扭矩。示例的，电机当前扭矩t＝9550*p/v，其中p表示电机最大功率，v表示所述当前电机转速。
46.示例的，根据所述油门规划值利用第二公式计算得到第二输出扭矩，其中第二公式为：第二输出扭矩＝9550*p*(油门规划值)*(油门规划值)/v/10000，其中p表示电机最大功率，v表示所述当前电机转速。由此可以根据油门区间规划出合适的启动速度区间，避免深踩油门造成车辆启动速度过快。
47.同时，现有的扫路车由于采用直接输出速度值方式，无法进行能量回收、刹车辅助、以及坡道辅助等功能。
48.作为进一步的实施方式，车辆控制方法还包括以下步骤：当所述车辆滑行时，获取当前时刻的当前电机转速；根据所述当前电机转速利用预设的第一公式计算第一反向扭矩，并根据所述第一反向扭矩控制所述电机反转；其中，所述第一公式为：第一反向转矩＝
(当前电机转速/当前电机转速限速)*(滑行系数/高低速参数)。
49.如图5所示当车辆在滑行时速度大于怠速值且油门踏板没有踩下，车辆经行能量回收，回收滑行时的动能，并使车辆速度降至怠速；也就是说，当扫路车滑行时通过控制电机进行滑行时能量的回收并稳定行驶速度。
50.作为进一步的实施方式，车辆控制方法还包括以下步骤：当所述车辆刹车时，获取按下刹车踏板的时间和当前时刻的当前电机转速；根据所述当前电机转速和所述按下刹车踏板的时间利用预设的第二公式计算第二反向扭矩，并根据所述第二反向扭矩控制所述电机反转；其中，所述第二公式为：第二反向转矩＝(当前电机转速/当前电机转速限速)*(按下刹车踏板的时间/高低速参数)。
51.也就是说，当扫路车踩下踏板，通过控制行走电机让扫路车快速刹车起到刹车辅助作用。
52.再者，现有的扫路车采用速度控制模式，虽然可以进行有效的定速巡航，但是当遇到下坡路段、爬坡路段、湿滑路面等情况时存在失速情况和超速情况，又由于小型扫路车体积小、重量大、重心高等问题出现许多小型扫路车定速巡航翻车事故。
53.作为进一步的实施方式，车辆控制方法还包括以下步骤：当所述车辆定速巡航时，获取当前时刻的当前电机转速和上一时刻的上一电机转速；计算所述当前电机转速与定速巡航速度的第一差值；计算所述上一电机转速与定速巡航速度的第二差值；根据所述第一差值和所述第二差值得到定速巡航输出扭矩的累加值；获取上一时刻的输出扭矩，根据所述上一时刻的输出扭矩和所述定速巡航输出扭矩的累加值得到当前时刻的输出扭矩，并根据所述当前时刻的输出扭矩对所述车辆进行控制。
54.示例的，电机实时反馈的当前速度和定速续航的差值(a)，减去上一时刻电机速度和定速巡航的差值(b)；然后乘以比例系数(c)得出当前定速巡航输出扭矩的累加值(d)，上一时刻的电机输出扭矩加上累加值为当前电机输出的扭矩(t)，具体公式如下：d＝(a-b)*c，t＝t+d。
55.也就是说，通过比例算法控制行走电机的输出扭矩，使电机始终工作在定速巡航需要的转速区间，减少扫路车因为失速造成的事故。
56.由此可见，本发明实施例1提供的车辆控制方法具有以下优点：
57.①
根据电机实时反馈数据，油门控制电机功率输出的百分比，通过功率控制转速，使得扫路车起步及行走时更加平稳。
58.②
使扫路车具有刹车辅助，能量回收，坡道辅助等功能，同时减少了电池能量的消耗，起到一定的电池保护作用并且增加一些扫路车的行驶里程。
59.③
电机实时反馈的转速进行计算，实时优化输出的扭矩大小，保证车辆行驶速度保持在定速浮动
±
1km/h内。
60.实施例2
61.与本发明实施例1相对应，本发明实施例2提供了车辆控制装置，图6为本发明实施例2中车辆控制装置的结构示意图，如图6所示，本发明实施例2的车辆控制装置包括获取模块20、判断模块21和计算模块22。
62.具体的，获取模块20，用于获取当前时刻的当前电机转速；
63.判断模块21，用于判断所述当前电机转速是否小于预设的第一阈值；
64.计算模块22，当所述当前电机转速小于所述第一阈值时，用于根据当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第一输出扭矩，根据所述第一输出扭矩控制所述车辆；当所述当前电机转速大于等于所述第一阈值时，用于根据所述当前油门信号确定当前油门规划值，并根据所述当前油门规划值计算得到第二输出扭矩，根据所述第二输出扭矩控制所述车辆。
65.上述车辆控制装置具体细节可以对应参阅图1至图5所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
66.实施例3
67.本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
68.处理器可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(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、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
69.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车载显示装置按键屏蔽方法对应的程序指令/模块(例如，图6所示的第一获取模块20、判断模块21、第二获取模块22和计算模块23)。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的车辆控制方法。
70.存储器可以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、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
71.所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图1～5所示实施例中的车辆的控制方法。
72.上述车辆具体细节可以对应参阅图1至图6所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
73.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
74.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。