电动教练车控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动教练车控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.市面上现有的教练车多为燃油教练车，其长期运行在怠速或低速工况下，油耗很高，增加了驾校的培训成本，同时还会对环境造成较大的污染。电动教练车运行时无污染、零排放，其固定场地的使用场景使充电变得更容易实现，相比燃油教练车大大减小了培训成本，因此受到了越来越多的关注。
3.现有的电动教练车与燃油教练车驾驶感相差较大，不能很好的模拟燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的现象，不利于学员在燃油教练车上进行的驾考。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种电动教练车控制方法、装置、设备及存储介质。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.第一方面，一种电动教练车控制方法，包括以下步骤：
7.根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；
8.根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；
9.根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩。
10.在一个实施例中，所述根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩的步骤包括：
11.根据车速、目标怠速车速和挡位，通过pi闭环控制确定怠速扭矩；
12.根据所述车速、所述挡位和加速踏板开度，确定加速扭矩；
13.将所述怠速扭矩和所述加速扭矩中的最大值，确定为驱动扭矩。
14.在一个实施例中，所述根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩的步骤包括：
15.判断是否在换挡过程中；
16.若不在换挡过程中，判断车速是否小于标定车速、电机转速是否小于电机标定转速以及离合器踏板开度是否小于标定结合系数；
17.若车速小于标定车速、电机转速小于电机标定转速且离合器踏板开度小于标定结合系数，则输出在第一正值与第一负值之间周期变化的闯动扭矩，所述第一负值的绝对值小于所述第一正值。
18.在一个实施例中，若不在换挡过程中，车速大于标定车速或者电机转速大于电机标定转速或者离合器踏板开度大于标定结合系数，则输出的闯动扭矩为0。
19.在一个实施例中，车辆正常启动之后，若车速小于标定车速、电机转速小于电机标定转速的持续时间大于标定熄火持续时间，则熄火标志位1的值为1；
20.整车下高压，不允许行车。
21.在一个实施例中，车辆正常启动之后，若电机转速小于电机标定转速且动机转速变化率大于标定转速变化率，则熄火标志位2的值为1；
22.整车下高压，不允许行车。
23.在一个实施例中，所述根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩的步骤还包括：
24.若在换挡过程中，离合器开度小于标定结合系数且出现跳档升档，则输出跳档闯动扭矩。
25.第二方面，一种电动教练车控制装置，包括：
26.第一模块，用于根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；
27.第二模块，用于根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；
28.第三模块，用于根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩。
29.第三方面，一种设备，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接；
30.所述存储器用于存储计算机程序；
31.所述处理器被配置用于在调用所述计算机程序时，执行如上述的电动教练车控制方法。
32.第四方面，一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述的电动教练车控制方法。
33.本发明的有益效果：
34.对于电动教练车控制方法，根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
35.对于电动教练车控制装置，根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
36.对于设备，根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
37.对于计算机可读存储介质，根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
38.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变
得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
39.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
40.图1是本技术实施例提供的电动教练车控制方法的流程图；
41.图2是本技术实施例提供的电动教练车控制装置的结构示意图；
42.图3是本技术实施例提供的电子设备的结果示意图。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
46.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像本技术实施例中一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
47.本实施例提供一种电动教练车控制方法，应用于电动教练车上。电动教练车是在原有普通教练车的基础上，把烧油的发动机改为电力驱动，可应用于场地考试的项目训练。电动教练车包括点火开关、加速踏板、制动踏板、换挡器、整车控制器(vcu)、电机、离合器等部件。
48.其中，点火开关对外输出on档电和crank信号，整车控制腔执行整车上高压或车辆正常启动。加速踏板上安装有位移传感器，当驾驶员踩踏加速踏板时，vcu会采集踏板上位移传感器的开度变化以及加速度，根据内置的算法来判断驾驶员的驾驶意图，调整对电机的扭矩指令。制动踏板就是限制动力的踏板，即脚刹(行车制动器)的踏板，制动踏板用于减速停车。
49.图1是本控制方法的流程图，如图1所示，该控制方法包括步骤s10-步骤s30。
50.步骤s10：根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩。
51.具体地，步骤s10包括：根据车速、目标怠速车速和挡位，通过pi闭环控制确定怠速
扭矩；根据车速、挡位和加速踏板开度，确定加速扭矩；将怠速扭矩和加速扭矩中的最大值，确定为驱动扭矩。
52.需要说明的是，加速踏板、制动踏板与离合器踏板均设有位置传感器，整车控制器(vcu)根据位置传感器反馈的电压值与预设电压范围进行对比，计算得到各踏板的开度值。
53.档位传感器组件包含档位传感器和换档指。当操纵换档摇臂变换档位时，换档指相对档位传感器的位置发生变化，档位传感器输出对应的三路硬线开关信号，vcu采用查真值表的方式确定当前档位。本实施例中挡位包括五个前进挡、n档、r档及无效值。
54.利用加速踏板开度及当前车速，在不同档位下，通过查表的方式得到当前加速扭矩，和怠速扭矩进行比较，取两者中的较大值作为驱动扭矩输出。
55.步骤s20：根据换挡状态、电机转速、离合器开度和车速，确定闯动扭矩。
56.具体地，步骤s20至少包括步骤s201：判断是否在换挡过程中。
57.当汽车换挡时，换档指相对档位传感器的位置发生变化，档位传感器输出对应的三路硬线开关信号，vcu采用查真值表的方式确定正在换挡。
58.步骤s20还包括步骤s202：若不在换挡过程中，判断车速是否小于标定车速、电机转速是否小于电机标定转速以及离合器踏板开度是否小于标定结合系数。需要说明的是，根据车速传感器(例如霍尔车速传感器)获取当前车速，根据电机转速传感器获取当前电机转速。
59.若车速小于标定车速、电机转速小于电机标定转速且离合器踏板开度小于标定结合系数，则输出在第一正值与第一负值之间周期变化的闯动扭矩，其中第一负值的绝对值小于第一正值。
60.本实施例中，周期设置为400ms，假设第一时刻闯动扭矩为第一正值，400ms后，闯动扭矩为第一负值，再400ms后，闯动扭矩为第一正值，以此类推，来模拟车辆闯动，即输出扭矩在驱动扭矩基础上上下波动。
61.若不在换挡过程中，车速不小于标定车速，则输出的闯动扭矩为0。或者电机转速不小于电机标定转速，则输出的闯动扭矩为0。或者离合器踏板开度不小于标定结合系数，则输出的闯动扭矩为0。
62.进一步，车辆正常启动之后，若车速小于标定车速、电机转速小于电机标定转速的持续时间大于标定熄火持续时间，则熄火标志位ⅰ的值为1；之后，整车下高压，不允许行车。
63.需要说明的是，车辆正常启动之后，若车速小于标定车速、电机转速小于电机标定转速的持续时间不大于标定熄火持续时间，则熄火标志位ⅰ的值为0。
64.需要说明的是，车辆正常启动之后，若车速大于标定车速或者电机转速大于电机标定转速，则熄火标志位ⅰ的值为0。
65.需要说明的是，只有同时满足档位信号有效且在n档、离合器被踩下、点火开关信号上start，整车才能车辆正常启动。
66.进一步，车辆正常启动之后，若电机转速小于电机标定转速且动机转速变化率大于标定转速变化率，则熄火标志位ⅱ的值为1；之后，整车下高压，不允许行车。
67.车辆正常启动之后，若电机转速不小于电机标定转速或动机转速变化率不大于标定转速变化率，则熄火标志位ⅱ的值为0。
68.需要说明的是，熄火标志位ⅱ只适用低速场景，具体地，仅针对r档、1档和2档作此
判断。
69.当熄火标志位ⅰ或熄火标志位ⅱ响应后，发出整车下高压，不允许行车信号。
70.若在换挡过程中，离合器开度小于标定结合系数且出现跳档升档，则输出跳档闯动扭矩。可以理解的是，对在1档-5档之间存在的跳档行为进行确定，若跳档升档，输出跳档闯动扭矩。
71.进一步，若跳档过程中，离合器开度不小于标定结合系数，则无闯动扭矩。以及，若离合器开度小于标定结合系数，且未出现跳档升档，则无闯动扭矩。
72.步骤s30、根据驱动扭矩与闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩。
73.具体地，驱动扭矩与闯动扭矩叠加为电机扭矩指令，通过电池当前最大允许放电功率和当前电机转速结合电机效率计算得到电机最大允许扭矩，对电机扭矩指令进行限值后输出。
74.本实施例提供的电动教练车控制方法根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
75.本实施例还提供一种电动教练车控制装置，图2是本实施例的电动教练车控制装置的结构示意图，如图2所示，控制装置包括第一模块21、第二模块2和第三模块23。
76.第一模块21，用于根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；
77.第二模块22，用于根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；
78.第三模块23，用于根据驱动扭矩与闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩。
79.需要说明的是，本实施例提供的电动教练车控制装置还可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码)，例如电动教练车控制装置为一个应用程序，可以用于执行本技术实施例提供的上述方法中的相应步骤。
80.在一些可行的实施方式中，本实施例提供的电动教练车控制装置可以采用软硬件结合的方式实现，作为示例，本技术实施例电动教练车控制装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本技术实施例提供的电动教练车控制方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(asic，application specific integrated circuit)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、可编程逻辑器件(pld，programmable logic device)、复杂可编程逻辑器件(cpld，complex programmable logic device)、现场可编程门阵列(fpga，field-programmable gate array)或其他电子元件。
81.在一些可行的实施方式中，本实施例提供的电动教练车控制装置可以采用软件方式实现，其可以是程序和插件等形式的软件，并包括一系列的模块，例如第一模块和第二模块，以实现本发明实施例提供的控制方法。
82.本实施例提供的电动教练车控制装置根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩
与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
83.本技术实施例还提供一种电子设备，图3是本技术实施例的电子设备的结构示意图，如图3所示，本实施例中的电子设备1000可以包括：处理器1001，网络接口1004和存储器1005，此外，上述电子设备1000还可以包括：用户接口1003，和至少一个通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口1003可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1004可以是高速ram存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图3所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及设备控制应用程序。
84.如图3所示的电子设备1000中，网络接口1004可提供网络通讯功能；而用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的设备控制应用程序，以实现：
85.根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；
86.根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；
87.根据驱动扭矩与闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩。应当理解，在一些可行的实施方式中，上述处理器1001可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、dsp、asic、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。该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
88.具体实现中，上述电子设备1000可通过其内置的各个功能模块执行如上述图1所示各个步骤所提供的实现方式，具体可参见上述各个步骤所提供的实现方式，在此不再赘述。
89.本实施例提供的电子设备根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
90.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，被处理器执行以实现图1中各个步骤所提供的方法，具体可参见上述各个步骤所提供的实现方式，在此不再赘述。
91.本实施例提供的计算机可读存储介质根据车速、挡位和加速踏板开度，确定驱动扭矩；根据换挡状态、电机转速、离合器开度和所述车速，确定闯动扭矩；根据所述驱动扭矩与所述闯动扭矩之和以及电池放电功率限值，确定电机输出扭矩，模拟出燃油车熄火、闯动等因驾驶员操作不当而导致的驾驶感，从而提升学员的驾驶水平。
92.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是
这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
93.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。