定速巡航的扭矩控制方法、控制器、定速巡航系统及车辆与流程

[0001]
本发明涉及车辆智能控制技术领域，特别涉及一种定速巡航的扭矩控制方法、控制器、定速巡航系统及车辆。


背景技术：

[0002]
定速巡航是安装在汽车中能够自动控制车辆行驶速度的装置。在驾车行驶过程中，驾驶员可以启动定速巡航，之后不需再踩油门，车辆既可以按照设定的速度前进。车辆在定速巡航工况下进行行驶时，车辆处于定速巡航激活状态，当驾驶员踩油门进行加速时时，由于当前采用的扭矩控制方式的特性，需要获取此时的定速巡航的扭矩值以及与油门踏板开度和电机转速相关的扭矩值，选取两者中的最大值作为目标扭矩进行调节。由此可知，在定速巡航下进行超车，必须驾驶员油门开度大于一定值时，使得与油门踏板开度和电机转速相关的扭矩值大于此时的定速巡航的扭矩值，才能进行加速，不利于用户的驾驶体验。


技术实现要素：

[0003]
本发明实施例要达到的技术目的是提供一种定速巡航的扭矩控制方法、控制器、定速巡航系统及车辆，用以解决当前的在定速巡航状态下，若想加速行驶需要较大的油门开度，不利于用户驾驶体验的问题。
[0004]
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种定速巡航的扭矩控制方法，包括：
[0005]
当车辆处于定速巡航工况时，获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩；
[0006]
若检测到油门踏板被踩踏的信号，则获取油门踏板的油门开度以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系；
[0007]
根据油门开度、电机转速以及第一对应关系，得到补偿扭矩；
[0008]
将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器。
[0009]
优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器的步骤之后，扭矩控制方法还包括：
[0010]
当检测到油门开度为零时，获取当前电机转速；
[0011]
根据当前电机转速以及第一电机转速，得到当前电机转速减去第一电机转速的当前转速差；
[0012]
将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果；
[0013]
当比对结果表示为当前转速差大于预设值时，根据预设的转速差与能量回收扭矩的第二对应关系，获得对应当前转速差的当前能量回收扭矩，并发送至电机控制器。
[0014]
具体地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果的步骤之后，扭矩控制方法还包括：
[0015]
当比对结果表示为当前转速差小于或等于预设值时，将第一电机扭矩发送至电机
控制器。
[0016]
具体地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，第一电机扭矩为根据第一电机转速以及当前的车辆状态通过比例积分pi控制计算得到的。
[0017]
优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在第一对应关系中，每一个油门开度和一个电机转速的组合对应一个补偿扭矩；
[0018]
其中，当油门开度为百分之百时，补偿扭矩为电机的外特性扭矩减去与电机转速对应的电机扭矩得到的差值，进而根据插值运算得到每一个补偿扭矩所对应的值。
[0019]
进一步的，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，扭矩控制方法还包括：
[0020]
当接收到第二定速巡航状态的请求时，获取第二定速巡航状态对应的第二电机扭矩；
[0021]
将第二电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器。
[0022]
优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，扭矩控制方法还包括：
[0023]
当接收到退出定速巡航工况的请求或检测到制动踏板被踩踏时，退出定速巡航工况。
[0024]
本发明的另一优选实施例还提供了一种定速巡航控制器，包括：
[0025]
第一处理模块，用于当车辆处于定速巡航工况时，获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩；
[0026]
第二处理模块，用于若检测到油门踏板被踩踏的信号，则获取油门踏板的油门开度以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系；
[0027]
第三处理模块，用于根据油门开度、电机转速以及第一对应关系，得到补偿扭矩；
[0028]
第四处理模块，用于将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器。
[0029]
优选地，如上所述的定速巡航控制器，还包括：
[0030]
第五处理模块，用于当检测到油门开度为零时，获取当前电机转速；
[0031]
第六处理模块，用于根据当前电机转速以及第一电机转速，得到当前电机转速减去第一电机转速的当前转速差；
[0032]
第七处理模块，用于将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果；
[0033]
第八处理模块，用于当比对结果表示为当前转速差大于预设值时，根据预设的转速差与能量回收扭矩的第二对应关系，获得对应当前转速差的当前能量回收扭矩，并发送至电机控制器。
[0034]
进一步的，如上所述的定速巡航控制器，还包括：
[0035]
第九处理模块，用于当接收到第二定速巡航状态的请求时，获取第二定速巡航状态对应的第二电机扭矩；
[0036]
第十处理模块，用于将第二电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器。
[0037]
本发明的再一优选实施例还提供了一种定速巡航系统，包括：油门踏板检测装置、制动踏板检测装置、电机控制器以及如上所述的定速巡航控制器；
[0038]
其中，定速巡航控制器分别与油门踏板检测装置、制动踏板检测装置和电机控制器连接，用于获取油门踏板检测装置、制动踏板检测装置和电机控制器所检测到的数据信息，并根据数据信息控制电机控制器。
[0039]
本发明的又一优选实施例还提供了一种车辆，包括：如上所述的定速巡航系统。
[0040]
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种定速巡航的扭矩控制方法、控制器、定速巡航系统及车辆，至少具有以下有益效果：
[0041]
在本发明的实施例中，当车辆处于定速巡航工况时，定速巡航控制器会获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩，当检测到油门被踩踏的信号时，获取当前的油门开度，以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系，根据当前的油门开度和当前的第一电机转速即可从第一对应关系中查询得到对应的补偿扭矩，将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到车辆的目标电机扭矩，并发送至电机控制器，使得电机控制器根据目标电机扭矩控制电机进行输出，进而使得车辆进行加速，由于本发明的实施例中，目标电机扭矩是第一电机扭矩与根据油门开度得到的补偿扭矩之和，相较于现有的需要判断与油门开度对应的扭矩与当前的第一扭矩之间的大小关系，并将较大的作为目标扭矩发送至电机控制器的方案，使得用户在车辆处于定速巡航工况时，只需要轻轻踩踏油门踏板即可实现车辆的加速行驶，在保证用户控制车辆的同时，提升了用户体验。同时由于油门开度较小，有利于提升油门踏板以及与油门踏板关联的结构的使用寿命。
附图说明
[0042]
图1为本发明的定速巡航的扭矩控制方法的流程示意图之一；
[0043]
图2为本发明的定速巡航的扭矩控制方法的流程示意图之二；
[0044]
图3为本发明的定速巡航的扭矩控制方法的流程示意图之三；
[0045]
图4为本发明的定速巡航控制器的结构示意图；
[0046]
图5为本发明的定速巡航系统的结构示意图。
具体实施方式
[0047]
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
[0048]
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0049]
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0050]
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0051]
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以
确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
[0052]
参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种定速巡航的扭矩控制方法，包括：
[0053]
步骤s101，当车辆处于定速巡航工况时，获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩；
[0054]
步骤s102，若检测到油门踏板被踩踏的信号，则获取油门踏板的油门开度以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系；
[0055]
步骤s103，根据油门开度、电机转速以及第一对应关系，得到补偿扭矩；
[0056]
步骤s104，将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器。
[0057]
在本发明的实施例中，当车辆处于定速巡航工况时，定速巡航控制器会获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩，当检测到油门被踩踏的信号时，获取当前的油门开度，以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系，根据当前的油门开度和当前的第一电机转速即可从第一对应关系中查询得到对应的补偿扭矩，对第一电机扭矩和补偿扭矩进行求和，得到车辆的目标电机扭矩，并发送至电机控制器，使得电机控制器根据目标电机扭矩控制电机进行输出，进而使得车辆进行加速，由于本发明的实施例中，目标电机扭矩是第一电机扭矩与根据油门开度得到的补偿扭矩之和，相较于现有的需要判断与油门开度对应的扭矩与当前的第一扭矩之间的大小关系，并将较大的作为目标扭矩发送至电机控制器的方案，使得用户在车辆处于定速巡航工况时，只需要轻轻踩踏油门踏板即可实现车辆的加速行驶，在保证用户控制车辆的同时，提升了用户体验。同时由于油门开度较小，有利于提升油门踏板以及与油门踏板关联的结构的使用寿命。
[0058]
参见图2，优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器的步骤之后，扭矩控制方法还包括：
[0059]
步骤s201，当检测到油门开度为零时，获取当前电机转速；
[0060]
步骤s202，根据当前电机转速以及第一电机转速，得到当前电机转速减去第一电机转速的当前转速差；
[0061]
步骤s203，将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果；
[0062]
步骤s204，当比对结果表示为当前转速差大于预设值时，根据预设的转速差与能量回收扭矩的第二对应关系，获得对应当前转速差的当前能量回收扭矩，并发送至电机控制器。
[0063]
在本发明的实施例中，当检测到油门开度为零时，即当前用户不再需要对车辆进行加速，同时由于车辆处于定速巡航工控，此时需要将电机转速降低至第一电机转速，进而保证车辆处于第一定速巡航状态。此时获取电机的当前电机转速，并得到当前电机转速与第一电机转速的当前转速差，当当前转速差大于一预设值时，确定从当前电机转速切换至第一电机转速时浪费的能量较多，可通过能量回收来降低能量浪费，此时根据预设的转速差与能量回收扭矩的第二对应关系，获得对应当前转速差的当前能量回收扭矩，并发送至电机控制器，使得电机控制器根据该当前能量回收扭矩控制电机进行能量回收，在控制车辆向第一定速巡航状态切换的同时，回收部分能量，有利于减少能量浪费，进而有利于提高车辆的续驶里程。可选的，预设值为技术人员通过实验进行标定的值，其具体值可为与第一
电机转速相关的值也可为与第一电机转速不相关的值，其中，当预设值大于零时，有利于在电机从用于能量回收的负扭矩向驱动车辆行驶的正扭矩切换时提供一缓冲时间，避免瞬间切换对电机造成的损伤。
[0064]
具体地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果的步骤之后，扭矩控制方法还包括：
[0065]
当比对结果表示为当前转速差小于或等于预设值时，将第一电机扭矩发送至电机控制器。
[0066]
在本发明的实施例中，当比对结果为当前转速差小于或等于预设值时，即表明此时的当前电机转速可在较短时间内切换至第一电机转速，由于切换的时间较短，无法满足能量回收对扭矩以及时间的需求，此时直接将第一电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器，便于整车迅速切换至第一定速巡航状态。
[0067]
具体地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，第一电机扭矩为根据第一电机转速以及当前的车辆状态通过比例积分pi控制计算得到的。
[0068]
在本发明的实施例中第一电机扭矩为根据第一电机为转速和当前的车辆状态通过pi控制得到，其中，定速巡航工况要求车辆的速度始终保持在同一速度或一速度范围内，而车辆状态会根据路况和环境因素的影响进行实时的变化，此时采用pi控制，有利于保证车辆速度的稳定性，进而保证用户对定速巡航的体验。可选的，pi控制还可以更换为比例积分微分pid控制。
[0069]
优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，在第一对应关系中，每一个油门开度和一个电机转速的组合对应一个补偿扭矩；
[0070]
其中，当油门开度为百分之百时，补偿扭矩为电机的外特性扭矩减去与电机转速对应的电机扭矩得到的差值，进而根据插值运算得到每一个补偿扭矩所对应的值。
[0071]
在本发明的实施例中，第一对应关系中每一个油门开度和电机转速的组合对应一个补偿扭矩，使得当根据第一对应关系确定补偿扭矩值时，可以便捷的根据油门开度和电机转速得到，具体地，不同的组合对应的补偿扭矩的值可以相同，第一对应关系的表现形式包括但不限于表格、曲线等形式，其中优选地通过表格的形式进行体现。在获取第一对应关系时，在确定一个电机转速的情况下，获取油门开度为百分之百时的补偿扭矩，此时补偿扭的值为电机的外特性扭矩与电机转速对应的电机扭矩的差值，其中，外特性扭矩为油门开度为百分之百且电机转速为零时的电机扭矩，与电机转速对应的电机扭矩为通过根据车辆自身结构、当前状态以及预设的运算公式确定，其中，运算公式为：
[0072][0073]
其中，t为电机扭矩；r为轮胎滚动半径；i
g
为传动系速比；η
g
为传动系效率；c
f
为滚阻系数；c
d
为风阻系数；a为迎风面积；α为坡道角度；v为对应于当前定速巡航状态的车速；由于电机转速与当前的定速巡航状态也相对应，因此可知电机转速与车速相对应，进而得到对应于电机转速的电机转矩。即本发明在外特性扭矩的基础上减去电机转速的对应的电机扭矩后，即可得到油门开度为百分之百时对应的最大的补偿扭矩。进而通过根据油门开度对最大的补偿扭矩进行插值运算，即可得到每一油门开度对应的补偿扭矩，从而使得用
户不需要将油门开度踩踏到较深的位置也能实现车辆加速，在保证用户控制车辆的同时，提升了用户体验。同时由于油门开度较小，有利于提升油门踏板以及与油门踏板关联的结构的使用寿命。
[0074]
参见图3，进一步的，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，扭矩控制方法还包括：
[0075]
步骤s301，当接收到第二定速巡航状态的请求时，获取第二定速巡航状态对应的第二电机扭矩；
[0076]
步骤s302，将第二电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器。
[0077]
在本发明的实施例中，当定速巡航控制器接收到第二定速巡航状态的请求时，获取第二定速巡航状态对应的车速和第二电机转速，进而得到对应的第二电机扭矩，将第二电机扭矩作为目标扭矩发送至电机控制器，使得电机控制器根据目标扭矩控制电机的输出，使整车向第二定速巡航状态切换，满足用户的切换定速巡航模式的需求。需要说明的是，无论整车处于第一定速巡航状态还是加速状态还是加速后的能量回收状态，只要接收到不同于第一定速巡航状态的第二定速巡航状态的请求时，均将第二电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器。
[0078]
优选地，如上所述的定速巡航的扭矩控制方法，扭矩控制方法还包括：
[0079]
当接收到退出定速巡航工况的请求或检测到制动踏板被踩踏时，退出定速巡航工况。
[0080]
在本发明的实施例中，当接收到用户通过操作发出的退出定速巡航工况的请求或检测到用户踩踏制动踏板时，确定用户有退出定速巡航工况的需求，此时退出定速巡航工况，便于用户根据实际需求进行加速或减速，避免定速巡航不能及时退出导致的安全风险。需要说明的是，无论整车处于第一定速巡航状态还是加速状态还是加速后的能量回收状态，只要确定用户需要退出定速巡航工况时，均退出定速巡航工况。
[0081]
参见图4，本发明的另一优选实施例还提供了一种定速巡航控制器，包括：
[0082]
第一处理模块401，用于当车辆处于定速巡航工况时，获取当前第一定速巡航状态对应的第一电机转速和第一电机扭矩；
[0083]
第二处理模块402，用于若检测到油门踏板被踩踏的信号，则获取油门踏板的油门开度以及预设的油门开度和电机转速与电机扭矩的第一对应关系；
[0084]
第三处理模块403，用于根据油门开度、电机转速以及第一对应关系，得到补偿扭矩；
[0085]
第四处理模块404，用于将第一电机扭矩和补偿扭矩求和，得到目标电机扭矩，并发送至电机控制器。
[0086]
优选地，如上所述的定速巡航控制器，还包括：
[0087]
第五处理模块，用于当检测到油门开度为零时，获取当前电机转速；
[0088]
第六处理模块，用于根据当前电机转速以及第一电机转速，得到当前电机转速减去第一电机转速的当前转速差；
[0089]
第七处理模块，用于将当前转速差与一预设值进行比对，得到比对结果；
[0090]
第八处理模块，用于当比对结果表示为当前转速差大于预设值时，根据预设的转速差与能量回收扭矩的第二对应关系，获得对应当前转速差的当前能量回收扭矩，并发送至电机控制器。
[0091]
进一步的，如上所述的定速巡航控制器，还包括：
[0092]
第九处理模块，用于当接收到第二定速巡航状态的请求时，获取第二定速巡航状态对应的第二电机扭矩；
[0093]
第十处理模块，用于将第二电机扭矩作为目标电机扭矩发送至电机控制器。
[0094]
本发明的定速巡航控制器的实施例是与上述方法的实施例对应的定速巡航控制器，上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该定速巡航控制器的实施例中，也能达到相同的技术效果。
[0095]
参见图5，本发明的再一优选实施例还提供了一种定速巡航系统，包括：油门踏板检测装置501、制动踏板检测装置502、电机控制器503以及如上所述的定速巡航控制器504；
[0096]
其中，定速巡航控制器504分别与油门踏板检测装置501、制动踏板检测装置502和电机控制器503连接，用于获取油门踏板检测装置501、制动踏板检测装置502和电机控制器503所检测到的数据信息，并根据数据信息控制电机控制器503。
[0097]
在本发明的实施例中，定速巡航控制器404在根据其中存储的计算机程序进行执行时，通过获取油门踏板检测装置501、制动踏板检测装置502和电机控制器503所检测到的数据信息，当车辆处于定速巡航工况时，若检测到油门踏板被踩踏的信号，根据当前的油门开度和当前的电机转速的到对当前的电机扭矩进行补偿，并将补偿后的电机扭矩作为目标扭矩发送中电机控制器503，使得只要油门踏板具有油门开度即可使车辆进行加速行驶，相较于现有的需要判断与油门开度对应的扭矩与当前的电机扭矩之间的大小关系，并将较大的作为目标扭矩发送至电机控制器的方案，使得用户在车辆处于定速巡航工况时，只需要轻轻踩踏油门踏板即可实现车辆的加速行驶，在保证用户控制车辆的同时，提升了用户体验。同时由于油门开度较小，有利于提升油门踏板以及与油门踏板关联的结构的使用寿命。
[0098]
本发明的又一优选实施例还提供了一种车辆，包括：如上所述的定速巡航系统。
[0099]
在本发明的实施例中，车辆包括如上所述的定速巡航系统，在车辆处于定速巡航状态时，只要油门踏板具有油门开度即可使车辆进行加速行驶，相较于现有的需要判断与油门开度对应的扭矩与当前的电机扭矩之间的大小关系，并将较大的作为目标扭矩发送至电机控制器的方案，使得用户在车辆处于定速巡航工况时，只需要轻轻踩踏油门踏板即可实现车辆的加速行驶，在保证用户控制车辆的同时，提升了用户体验。同时由于油门开度较小，有利于提升油门踏板以及与油门踏板关联的结构的使用寿命。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
[0100]
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
[0101]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。