一种扭矩控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及扭矩控制技术领域，特别是涉及一种扭矩控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.汽车与人们的生活息息相关，已成为现代社会必不可少的组成部分。但是，以石油为燃料的传统汽车，在为人们提供快捷、舒适的交通工具的同时，也带来了一定的弊端，如空气污染、石油消耗等。为了解决燃油汽车带来的问题，新能源汽车(如电动汽车)应运而生。
3.新能源汽车可以通过电机驱动车轮行驶，目前，在新能源汽车领域中，通常是根据汽车当前的油门踏板开度确定电机的输出扭矩，然后基于该输出扭矩进行电机扭矩控制。这种扭矩控制方式没有充分考虑汽车在未来一段时间内的驾驶情况，用户体验较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种扭矩控制方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中汽车的扭矩控制方式没有充分考虑汽车在未来一段时间内的驾驶情况，用户体验较差的问题。
5.一方面，提供一种扭矩控制方法，所述方法包括：
6.获取车辆当前的需求扭矩；
7.确定所述车辆当前的驾驶意图系数，其中，所述驾驶意图系数用于表征所述车辆当前的加速意图强度；
8.基于所述需求扭矩和所述驾驶意图系数计算所述车辆的输出总扭矩；
9.根据所述输出总扭矩进行电机扭矩控制。
10.在其中一个实施例中，所述确定所述车辆当前的驾驶意图系数，包括：
11.确定所述车辆当前的驾驶信息；所述驾驶信息包括油门踏板开度变化信息和驾驶场景信息中的至少一种；
12.根据预设的驾驶信息与驾驶意图系数的对应关系确定所述车辆当前的驾驶意图系数。
13.在其中一个实施例中，所述基于所述需求扭矩和所述驾驶意图系数计算所述车辆的输出总扭矩，包括：
14.获取所述车辆当前的soc值；
15.根据所述soc值确定所述车辆当前的扭矩限制系数；
16.根据所述需求扭矩、所述扭矩限制系数以及所述驾驶意图系数计算所述车辆的输出总扭矩。
17.在其中一个实施例中，所述根据所述soc值确定所述车辆当前的扭矩限制系数，包括：
18.确定所述soc值所属的第一目标soc范围区间；
19.根据预设的soc范围区间与扭矩限制系数的对应关系，确定与所述第一目标soc范围区间对应的扭矩限制系数。
20.在其中一个实施例中，当所述车辆为四驱车辆时，所述根据所述输出总扭矩进行电机扭矩控制，包括：
21.获取所述车辆的实际车速和油门踏板开度变化信息；
22.根据所述实际车速和所述油门踏板开度变化信息确定扭矩分配系数；
23.根据所述扭矩分配系数和所述输出总扭矩确定所述车辆的前轴输出扭矩和后轴输出扭矩；
24.根据所述前轴输出扭矩进行前电机的扭矩控制，并根据所述后轴输出扭矩进行后电机的扭矩控制。
25.在其中一个实施例中，所述根据所述实际车速和所述油门踏板开度变化信息确定扭矩分配系数，包括：
26.确定所述车辆当前的驾驶模式；
27.根据预设的驾驶模式和扭矩分配系数的对应关系，确定与所述车辆当前的驾驶模式对应的目标扭矩分配系数；
28.根据所述实际车速和所述油门踏板开度变化信息对所述目标扭矩分配系数进行调整得到调整后的扭矩分配系数。
29.在其中一个实施例中，在所述基于所述输出总扭矩进行电机扭矩控制之后，所述方法还包括：
30.确定所述soc值所属的第二目标soc范围区间；
31.根据预设的soc范围区间与车速限制系数的对应关系，确定与所述第二目标soc范围区间对应的目标车速限制系数；
32.根据所述目标车速限制系数确定所述车辆的限制最高车速；
33.当所述车辆的实际车速达到所述限制最高车速时，控制所述车辆的实际车速在所述限制最高车速内。
34.另一方面，本技术还提供了一种扭矩控制装置，所述装置包括：
35.获取模块，用于获取车辆当前的需求扭矩；
36.确定模块，用于确定所述车辆当前的驾驶意图系数，其中，所述驾驶意图系数用于表征所述车辆当前的加速意图强度；
37.计算模块，用于基于所述需求扭矩和所述驾驶意图系数计算所述车辆的输出总扭矩；
38.控制模块，用于根据所述输出总扭矩进行电机扭矩控制。
39.另一方面,本技术还提供了一种控制设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述任一所述的方法。
40.另一方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现上述任一所述的方法。
41.本技术提供的扭矩控制方法、装置、设备及存储介质，通过车辆当前的需求扭矩和
车辆当前的驾驶意图系数计算车辆的输出总扭矩，然后根据输出总扭矩进行电机扭矩控制，驾驶意图系数表征了车辆当前的加速意图强度，因此可以从一定程度上反映车辆在未来一段时间内的加速情况，结合车辆在未来一段时间内的加速情况以及车辆当前的需求扭矩计算电机的输出总扭矩，相比于现有方案中仅根据车辆当前的油门踏板开度确定电机的输出扭矩而言，可以得到更优的扭矩分配方案，使输出扭矩在当前的驾驶需求和未来的驾驶需求之间得到平衡，提升了用户体验。
附图说明
42.图1为本技术实施例一提供的扭矩控制方法的流程示意图；
43.图2为本技术实施例一提供的确定驾驶意图系数的流程示意图；
44.图3为本技术实施例一提供的计算车辆输出总扭矩的流程示意图；
45.图4为本技术实施例一提供的根据输出总扭矩进行电机扭矩控制的流程示意图；
46.图5为本技术实施例二提供的扭矩控制装置的结构示意图；
47.图6为本技术实施例三提供的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
48.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
49.实施例一：
50.为解决现有技术中汽车的扭矩控制方式没有充分考虑汽车在未来一段时间内的驾驶情况，无法适配用户的使用需求，用户体验较差的问题，本技术实施例提供一种扭矩控制方法，请参见图1所示，包括：
51.s11：获取车辆当前的需求扭矩。
52.s12：确定车辆当前的驾驶意图系数，其中，驾驶意图系数用于表征车辆当前的加速意图强度。
53.s13：基于需求扭矩和驾驶意图系数计算车辆的输出总扭矩。
54.s14：根据输出总扭矩进行电机扭矩控制。
55.下面，对上述扭矩控制方法中的各步骤进行详细介绍。
56.在步骤s11中，可以根据车辆当前的驾驶参数确定车辆当前的需求扭矩，驾驶参数包括但不限于驾驶模式、车速以及油门踏板开度中的至少一种。
57.可以理解的是，可以预先在车辆上设置扭矩值map表，扭矩值map表中包含驾驶参数与需求扭矩的对应关系。也即，开发人员可以根据驾驶参数的值计算符合对应驾驶需求的扭矩值，并将这一对应关系存入扭矩值map表中。
58.应当说明的是，扭矩值map表中的驾驶模式可以由开发人员根据实际应用情况灵活设置，包括但不限于经济模式、舒适模式、运动模式。
59.示例性的，在实际运用中，车辆可以对实际采集到的油门踏板开度值进行滤波处理，以得到可靠的油门踏板开度值。当然了，也可以对实际采集到的车速进行滤波处理。然后根据车速、驾驶模式以及经滤波处理后的油门踏板开度值从扭矩值map表中确定对应的
需求扭矩。本技术实施例中可以通过下述方式对采集到的油门踏板开度值进行滤波处理：
60.x
(n)
＝ωx
(n)
+(1-ω)x
(n-1)
；
61.其中，x
(n)
表示本次滤波输出的油门踏板开度值；x
(n-1)
表示上次滤波输出的油门踏板开度值；x0表示第一次采集到的油门踏板开度值，ω表示油门踏板开度的滤波系数。
62.对于步骤s12，请参见图2所示，可以包括如下子步骤：
63.s121：确定车辆当前的驾驶信息，驾驶信息包括油门踏板开度变化信息和驾驶场景信息中的至少一种。
64.s122：根据预设的驾驶信息与驾驶意图系数的对应关系确定车辆当前的驾驶意图系数。
65.本技术实施例中的驾驶意图系数表征了车辆当前的加速意图强度，可以从一定程度上反映车辆在当前时刻之后的一段时间内的加速情况。
66.油门踏板开度变化信息包括油门踏板开度变化率，油门踏板开度变化率可以反映油门踏板的变化趋势，本技术实施例中可以根据当前的油门踏板开度与之前采集到的油门踏板开度的平均值计算油门踏板开度变化率。
67.示例性的，车辆在实际运行过程中，可以每隔一个预设的时间间隔周期就采集一次油门踏板开度值，可以通过如下公式进行计算：
[0068][0069]
ρ＝xxo；
[0070]
其中，xo表示当前时刻之前的o个油门踏板开度值的平均值，x
b-o-1
、z
b-o-2
、x
b-o
表示各周期对应的各个油门踏板开度值，x表示当前周期的油门踏板开度值。
[0071]
本技术实施例中可以预先为车辆设置多个驾驶场景，包括但不限于普通城区场景、高速场景、山路场景以及拥堵路段场景。步骤s121中可以确定车辆当前处于哪一个驾驶场景下，同时可以确定当前的油门踏板开度变化率。然后在步骤s122中，根据预设的对应关系以及步骤s121中确定出的驾驶场景和油门踏板开度变化率确定出对应的驾驶意图系数。
[0072]
应当说明的是，在步骤s121中，可以根据车速变为0km/h的次数、方向盘转向次数、地图反馈的驾驶路况等来确定车辆当前处于哪一个驾驶场景。
[0073]
可以理解的是，开发人员可以预先设置驾驶信息与驾驶意图系数的对应关系，为便于表述，下面用m1表示普通城区场景，m2表示高速场景，m3表示山路场景，m4表示拥堵路段场景。
[0074]
在一种可选的实施方式，可以设置如表1所示的对应关系:
[0075]
表1
[0076][0077]
在上述表1中，设置有油门踏板开度变化率范围、驾驶场景同驾驶意图系数之间的对应关系。可以理解的是，ρ＜1表示油门踏板开度有变小的趋势，ρ＞1表示油门踏板开度有变大的趋势，因此，若基于需求扭矩与驾驶意图系数之积计算输出总扭矩的话，则针对同一驾驶场景，ρ＞1对应的驾驶意图系数大于ρ＜1对应的驾驶意图系数，也即这样可以针对具有提速需求的场景提供尽可能大的扭矩，以达到尽快提速的目的，同时，针对没有提速需求的场景，在满足当前驾驶需求的前提下，提供尽可能小的扭矩，以节约能耗。
[0078]
还需要说明的是，m2高速场景、m1普通城区场景、m3山路场景、m4拥堵路段场景对应的加速意图强度是逐渐降低的，因此，在油门踏板开度变化率所处范围相同的情况下，若基于需求扭矩与驾驶意图系数之积计算输出总扭矩的话，这四种场景对应的驾驶意图系数逐渐变小，也即φ3＞φ2＞φ4＞φ5，根据驾驶人员的驾驶意图系数，限制输出的总扭矩的大小，动态调整车辆的输出总扭矩，可以达到节约能耗的目的。
[0079]
对于步骤s13，请参见图3所示，可以包括如下子步骤：
[0080]
s131：获取车辆当前的soc值。
[0081]
s132：根据soc值确定车辆当前的扭矩限制系数。
[0082]
s133：根据需求扭矩、扭矩限制系数以及驾驶意图系数计算车辆的输出总扭矩。
[0083]
应当说明的是，子步骤s131中的soc值可以是经滤波处理后的soc值，具体的，可以通过如下方式进行滤波处理：
[0084]y(n)
＝zy
(n)
+(1-z)y
(n-1)
；
[0085]
其中，y
(n)
表示本次滤波输出的电池soc值；y
(n-1)
表示上次滤波输出的电池soc值；y
(0)
表示第一次采集到的电池soc值，该值未经滤波处理，z表示电池soc值的滤波系数。
[0086]
对于子步骤s132，具体可以包括如下步骤：
[0087]
确定soc值所属的第一目标soc范围区间。
[0088]
根据预设的soc范围区间与扭矩限制系数的对应关系，确定与第一目标soc范围区间对应的扭矩限制系数。
[0089]
可以理解的是，开发人员可以预先设置soc范围区间与扭矩限制系数的对应关系，在一种可选的实施方式，可以设置如表2所示的对应关系:
[0090]
表2
[0091]
soc范围区间扭矩限制系数soc值＜aω1a≤soc值＜bω2soc值≥bω3[0092]
在上述对应关系中，ω1《ω2《ω3≤1，本技术实施例中，在车辆当前的soc值较低的时候，例如低于b时，可以通过扭矩限制系数主动限制车辆的最高扭矩，所以在低电量情形下，可以提升车辆的续航能力，缓解用户的里程焦虑。
[0093]
对于子步骤s133，可以根据公式计算车辆的输出总扭矩。其中，n表示步骤s11中获取得到的车辆当前的需求扭矩，ω表示扭矩限制系数，φ表示驾驶意图系数，n
lim
表示车辆的输出总扭矩。
[0094]
当上述车辆为两驱车辆时，电机直接输出扭矩n
lim
即可。
[0095]
当上述车辆为四驱车辆时，请参见图4所示，步骤s14可以包括如下子步骤：
[0096]
s141：获取车辆当前的实际车速和油门踏板开度变化信息。
[0097]
s142：根据实际车速和油门踏板开度变化信息确定扭矩分配系数。
[0098]
s143：根据扭矩分配系数和输出总扭矩确定车辆的前轴输出扭矩和后轴输出扭矩。
[0099]
s144：根据前轴输出扭矩进行前电机的扭矩控制，并根据后轴输出扭矩进行后电机的扭矩控制。
[0100]
对于上述子步骤s142，可以包括如下步骤：
[0101]
确定车辆当前的驾驶模式；
[0102]
根据预设的驾驶模式和扭矩分配系数的对应关系，确定与车辆当前的驾驶模式对应的目标扭矩分配系数；
[0103]
根据实际车速和所述油门踏板开度变化信息对目标扭矩分配系数进行调整得到调整后的扭矩分配系数。
[0104]
此时在步骤s143中，则是根据调整后的扭矩分配系数确定车辆的前轴输出扭矩和后轴输出扭矩。
[0105]
可以理解的是，开发人员可以预先针对每一种驾驶模式都设置其对应的扭矩分配系数。假设车辆在某一驾驶模式下对应的目标扭矩分配系数为d1，由于通常情况下前电机为主电机，也即是提供主要驱动力的电机，因此该目标扭矩分配系数同时可以表征前电机对应的扭矩分配系数，此时，后电机对应的扭矩分配系数为1-d1，前电机分配的扭矩为n
lim
*d1,后电机分配的扭矩为n
lim
*(1-d1)。
[0106]
本技术实施例中，可以基于如下策略进行扭矩分配系数的调整：
[0107]
(1)当监测到实际车速处于预设的低速范围，油门踏板开度呈上升变化趋势时，可以增大前电机的扭矩分配系数d1，对应的，后电机对应的扭矩分配系数则会减小。
[0108]
(2)当监测到实际车速处于预设的中速范围，油门踏板开度呈上升变化趋势时，可以增大前电机的扭矩分配系数d1。
[0109]
(3)当监测到实际车速处于预设的高速范围，油门踏板开度呈上升变化趋势时，可以减小前电机的扭矩分配系数d1。
[0110]
(4)当油门踏板开度稳定时，不再调整扭矩分配系数。
[0111]
可以理解的是，为保证车辆的稳定性，车辆速度越高，其主电机的扭矩分配系数的增速应当越小，也即上述策略(2)中d1的增加程度小于策略(1)中d1的增加程度。
[0112]
需要说明的是，上述列举的四种对扭矩分配系数进行调整的调整策略仅作为本技术方案的示例，并不构成对本技术的限定，在实际应用中，开发人员可以设置其他更多的调整策略，使扭矩分配系数可以动态变化。
[0113]
在一些可选的实施方式中，为节约能耗，提升车辆的续航能力，还可以对车辆的最高速度进行限制，也即自动将车辆的行驶速度限制在该最高速度范围内，该最高速度可以根据车辆当前的soc值动态调整，也即可以动态限制最高车速，进而可以合理的提升车辆的续航能力。
[0114]
具体的，在步骤s14之后，可以包括如下步骤：
[0115]
确定车辆当前soc值所属的第二目标soc范围区间；
[0116]
根据预设的soc范围区间与车速限制系数的对应关系，确定与第二目标soc范围区间对应的目标车速限制系数；
[0117]
根据目标车速限制系数确定车辆的限制最高车速；
[0118]
当车辆的实际车速达到所述限制最高车速时，控制车辆的实际车速在该限制最高车速内。
[0119]
本技术实施例中可以根据公式v
lim
＝σ*v
max
计算车辆的限制最高车速，其中，v
lim
表示车辆的限制最高车速，σ表示车速限制系数，v
max
表示车辆原始可以行驶的最高速度，通常可以设置为车辆车速表上的最大值。
[0120]
应当说明的是，开发人员可以预先设置soc范围区间与车速限制系数的对应关系，在一种可选的实施方式，可以设置如下面表3所示的对应关系:
[0121]
表3
[0122]
soc范围区间车速限制系数soc值＜aσ1a≤soc值＜bσ2soc值≥bσ3[0123]
可以理解的是，上述表3中的a可以与表2中的a相等，表3中的b可以与表2中的b相等。在上述表3的对应关系中，可选的，σ1《σ2《σ3≤1，也即，车辆的soc值越低，其对应的限制最高车速越小。本技术实施例中，在车辆当前的soc值较低的时候，例如低于b时，可以通过车速限制系数主动限制车辆的最高车速，所以在低电量情形下，可以提升车辆的续航能力，缓解用户的里程焦虑。
[0124]
在一些实施方式中，当车辆的实际车速达到限制最高车速时，可以确定车辆当前的阻力，然后根据该阻力降低车辆的输出总扭矩，使得车辆可以维持当前的速度即可，这样可以进一步降低对能量的消耗。
[0125]
本技术实施例提供的扭矩控制方法可以根据驾驶意图系数动态降低能耗值，同时，既能保证车辆的常规行驶，也能提升整车的综合续航里程，可以从一定程度上缓解驾驶员的里程焦虑感。
[0126]
应该理解的是，虽然图1-4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，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4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，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它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。
[0127]
实施例二：
[0128]
基于同一发明构思，本技术实施例提供一种扭矩控制装置，请参见图5所示，应当理解的是，扭矩控制装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
[0129]
扭矩控制装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统中的软件功能单元。具体的，扭矩控制装置包括获取模块501、确定模块502、计算模块503以及控制模块504。
[0130]
其中，获取模块501，用于获取车辆当前的需求扭矩。
[0131]
确定模块502，用于确定车辆当前的驾驶意图系数，其中，驾驶意图系数用于表征车辆当前的加速意图强度。
[0132]
计算模块503，用于基于需求扭矩和驾驶意图系数计算车辆的输出总扭矩。
[0133]
控制模块504，用于根据输出总扭矩进行电机扭矩控制。
[0134]
需要说明的是，出于描述简洁的考量，上述实施例中描述过的内容在本实施例中不再赘述。
[0135]
实施例三：
[0136]
本实施例提供一种控制设备，请参见图6所示，该控制设备包括处理器601和存储器602，存储器602中存储有计算机程序，处理器601和存储器602通过通信总线实现通信，处理器601执行该计算机程序，以实现上述实施例一中省电功能控制方法的各步骤，在此不再赘述。可以理解，图6所示的结构仅为示意，控制设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。应当说明的是，本技术实施例中的控制设备可以设置在汽车上，以实现对汽车电机输出扭矩的控制。
[0137]
处理器601可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器(cpu)、网络处理器(np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(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。其可以实现或者执行本技术实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。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。
[0138]
存储器602可以包括但不限于随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可编程只读存储器(prom)，可擦除只读存储器(eprom)，电可擦除只读存储器(eeprom)等。
[0139]
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、u盘、sd卡、mmc卡等，在该计算机存储介质中存储有实现上述各个步骤的一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个处理器401执行，以实现上述实施例一中扭矩控制方法的各步骤，在此不再赘述。
[0140]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘
制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0141]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0142]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。