电动汽车的行驶控制方法、装置、整车控制器及车辆与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电动汽车的行驶控制方法、装置、整车控制器及车辆。


背景技术：

2.随着环境问题的恶化和日益严峻的能源危机，排放法规也在不断升级，电动汽车在在车辆市场中占据了越来越重的比例。大多数电动汽车的系统架构为驱动电机和减速器的架构，不存在变速器，车辆行驶方向通过控制驱动电机产生不同方向的扭矩而实现。
3.相关技术中，整车控制器(vehicle control unit，vcu)通过对当前档杆位置与apa(auto parking assist，全自动泊车系统)档位请求协调，判断预期的行驶方向，并与车辆实际行驶方向进行对比，判断车辆行驶方向是否正确。
4.然而，虽然相关技术中可以通过整车控制器进行大量的不同工况下的验证，以确保整车控制器能准确的识别出车辆工况，但是会导致功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性，亟待解决。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种电动汽车的行驶控制方法，通过判断车辆行驶趋势和预期车辆行驶方向，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种电动汽车的行驶控制方法，包括以下步骤：
8.获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求；
9.根据所述实际转速和所述扭矩请求识别所述电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及所述电动汽车的当前挡位请求确定所述电动汽车的预期行驶方向，以及
10.在检测到所述行驶趋势与所述预期行驶方向不一致时，判定所述电动汽车的行驶方向错误，并控制所述电动汽车进入安全驾驶模式。
11.进一步地，所述控制所述电动汽车进入安全驾驶模式，包括：
12.将所述驱动电机扭矩请求修正预设扭矩的安全扭矩请求；
13.发送所述安全扭矩请求至所述驱动电机的控制器，以控制所述电动汽车停止行驶或控制所述电动汽车的实际车速降低至预设的安全车速。
14.进一步地，所述根据所述实际转速和所述扭矩请求识别所述电动汽车的行驶趋势，包括：
15.若所述实际转速大于零，且所述扭矩请求的扭矩值大于零，则所述行驶趋势为正向加速趋势；
16.若所述实际转速小于零，且所述扭矩请求的扭矩值大于零，则所述行驶趋势为反向减速趋势；
17.若所述实际转速小于零，且所述扭矩请求的扭矩值小于零，则所述行驶趋势为反向加速趋势；
18.若所述实际转速大于零，且所述扭矩请求的扭矩值小于零，则所述行驶趋势为正向减速趋势。
19.进一步地，所述根据档杆的当前所处位置及所述电动汽车的当前挡位请求确定所述电动汽车的预期行驶方向，包括；
20.根据所述当前所处位置和所述当前挡位请求确定目标挡位；
21.若所述目标挡位为驱动挡位，则判定所述预期行驶方向为正向行驶；
22.若所述目标挡位为倒退挡位，则判定所述预期行驶方向为反向行驶。
23.进一步地，其中，
24.在所述预期行驶方向为正向行驶，且所述行驶趋势为所述反向加速趋势时，判定所述电动汽车的行驶方向错误；
25.在所述预期行驶方向为反向行驶，且所述行驶趋势为所述正向加速趋势时，判定所述电动汽车的行驶方向错误。
26.相对于现有技术，本发明所述的电动汽车的行驶控制方法具有以下优势：
27.本发明所述的电动汽车的行驶控制方法，可以获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求，并根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，并在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。由此，通过判断车辆行驶趋势和预期车辆行驶方向，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
28.本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的行驶控制装置。
29.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
30.一种电动汽车的行驶控制装置，包括：
31.获取模块，用于获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求；
32.确定模块，用于根据所述实际转速和所述扭矩请求识别所述电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及所述电动汽车的当前挡位请求确定所述电动汽车的预期行驶方向，以及
33.控制模块，用于在检测到所述行驶趋势与所述预期行驶方向不一致时，判定所述电动汽车的行驶方向错误，并控制所述电动汽车进入安全驾驶模式。
34.进一步地，所述控制模块，包括：
35.修正单元，用于将所述驱动电机扭矩请求修正预设扭矩的安全扭矩请求；
36.控制单元，用于发送所述安全扭矩请求至所述驱动电机的控制器，以控制所述电动汽车停止行驶或控制所述电动汽车的实际车速降低至预设的安全车速。
37.进一步地，所述确定模块，包括：
38.第一确定单元，用于在所述实际转速大于零，且所述扭矩请求的扭矩值大于零时，确定所述行驶趋势为正向加速趋势；
39.第二确定单元，用于在所述实际转速小于零，且所述扭矩请求的扭矩值大于零时，
确定所述行驶趋势为反向减速趋势；
40.第三确定单元，用于在所述实际转速小于零，且所述扭矩请求的扭矩值小于零时，确定所述行驶趋势为反向加速趋势；
41.第四确定单元，用于在所述实际转速大于零，且所述扭矩请求的扭矩值小于零时，确定所述行驶趋势为正向减速趋势。
42.进一步地，所述确定模块，包括；
43.第五确定单元，用于根据所述当前所处位置和所述当前挡位请求确定目标挡位；
44.第一判定单元，用于在所述目标挡位为驱动挡位时，判定所述预期行驶方向为正向行驶；
45.第二判定单元，用于在所述目标挡位为倒退挡位时，判定所述预期行驶方向为反向行驶。
46.进一步地，在所述预期行驶方向为正向行驶，且所述行驶趋势为所述反向加速趋势时，判定所述电动汽车的行驶方向错误；
47.在所述预期行驶方向为反向行驶，且所述行驶趋势为所述正向加速趋势时，判定所述电动汽车的行驶方向错误。
48.相对于现有技术，本发明所述的电动汽车的行驶控制方法具有以下优势：
49.本发明所述的电动汽车的行驶控制装置，可以获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求，并根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，并在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。由此，通过判断车辆行驶趋势和预期车辆行驶方向，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
50.本发明的第三个目的在于提出一种整车控制器。
51.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
52.一种整车控制器，设置有如上述实施例所述的电动汽车的行驶控制装置。
53.本发明的第四个目的在于提出一种车辆，该车辆通过上述的整车控制器，实现了车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
54.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
55.一种车辆，设置有如上述实施例所述的电动汽车的行驶控制装置。
56.所述的车辆与上述的电动汽车的行驶控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
57.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：
58.图1为本发明实施例所述的电动汽车的行驶控制方法的流程图；
59.图2为本发明一个实施例整车控制器的结构示意图；
60.图3为本发明一个实施例所述的电动汽车行驶趋势四象限的示意图；
61.图4为本发明实施例所述的电动汽车的行驶控制装置的方框示意图；
62.图5为本发明实施例所述的整车控制器的方框示意图；
63.图6为本发明实施例所述的车辆的方框示意图。
具体实施方式
64.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。
65.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
66.图1是根据本发明实施例的电动汽车的行驶控制方法电动汽车的行驶控制方法流程图。
67.如图1所示，根据本发明实施例的电动汽车的行驶控制方法包括以下步骤：
68.在步骤s101中，获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求。
69.可以理解的是，整车控制器是整车控制系统的核心。整车控制器接收传感器传送的数据，驾驶员操作指令和其他控制器通过can总线传递的数据，按照控制策略进行处理后发送控制指令到电机控制单元、电池管理系统等控制单元和其他附件控制执行器，并对车辆运行状态进行实时监控。在电动汽车制动过程中进行制动能量回馈控制，提高纯电动汽车的续驶里程。
70.因此，如图2所示，本发明实施例可以通过fu1扭矩需求计算模块根据加速踏板开度，制动踏板状态和车速信息确定驾驶员的扭矩请求，并与apa扭矩请求、acc(adaptive cruise control，自适应巡航控制)扭矩请求协调计算车辆扭矩请求，根据档杆位置和apa档位请求计算车辆预期行驶方向，将车辆扭矩请求转换为驱动电机扭矩请求；电动汽车的驱动电机的实际转速可以通过转速传感器获取。
71.在步骤s102中，根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向。
72.可以理解的是，如图2所示，本发明实施例可以通过sm1车辆行驶趋势判断模块根据电机转速和驱动电机扭矩请求来判断车辆行驶趋势。在电动汽车中，电机转速方向与车辆实际行驶方向保持一致，因此，本发明实施例可以得到电动汽车行驶趋势四象限，如图3所示，其中，每个象限中对应的车辆行驶趋势如表1所示。
73.表1
74.象限电机转速驱动电机扭矩请求车辆行驶趋势i＞0＞0正向加速ii＜0＞0反向减速iii＜0＜0反向加速iv＞0＜0正向减速
75.也就是说，在一些实施例中，根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，包括：若实际转速大于零，且扭矩请求的扭矩值大于零，则行驶趋势为正向加速趋势；若实际转速小于零，且扭矩请求的扭矩值大于零，则行驶趋势为反向减速趋势；若实际转速小于零，且扭矩请求的扭矩值小于零，则行驶趋势为反向加速趋势；若实际转速大于零，且扭矩
请求的扭矩值小于零，则行驶趋势为正向减速趋势。
76.进一步地，根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，包括；根据当前所处位置和当前挡位请求确定目标挡位；若目标挡位为驱动挡位，则判定预期行驶方向为正向行驶；若目标挡位为倒退挡位，则判定预期行驶方向为反向行驶。
77.可以理解的是，本发明实施例的sm1预期车辆行驶方向判断模块可以根据档杆位置及apa档位请求来判断车辆预期的形式方向，驱动档对应正向行驶，倒档对应方向行驶。
78.在步骤s103中，在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。
79.也就是说，在一些实施例中，在预期行驶方向为正向行驶，且行驶趋势为反向加速趋势时，判定电动汽车的行驶方向错误；在预期行驶方向为反向行驶，且行驶趋势为正向加速趋势时，判定电动汽车的行驶方向错误。
80.具体地，sm1车辆行驶方向错误检测模块根据车辆行驶趋势及车辆预期行驶方向，判断是否有车辆行驶方向错误，具体可以如2表所示：
81.表2
[0082][0083]
进一步地，控制电动汽车进入安全驾驶模式，包括：将驱动电机扭矩请求修正预设扭矩的安全扭矩请求；发送安全扭矩请求至驱动电机的控制器，以控制电动汽车停止行驶或控制电动汽车的实际车速降低至预设的安全车速。
[0084]
具体而言，如图2所示，当sm1车辆行驶方向错误故障响应模块收到有车辆行驶方向错误时，触发安全响应，进入安全状态(电机0扭矩请求)；当sm1车辆行驶方向错误故障响应模块无故障响应时，sm电机需求扭矩仲裁模块输出fu1扭矩需求计算模块计算的驱动电机扭矩请求至电机控制器(microcontroller unit，mcu)；当sm1车辆行驶方向错误故障响应模块有故障的时候，sm电机需求扭矩仲裁模块响应安全状态请求，发送0扭矩请求至电机控制器。
[0085]
根据本发明实施例提出的电动汽车的行驶控制方法，可以获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求，并根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，并在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。由此，通过判断车辆行驶趋势和预期车辆行驶方向，实现车辆行驶方向的
功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
[0086]
图4是本发明实施例的电动汽车的行驶控制装置的方框示意图。
[0087]
如图4所示，该电动汽车的行驶控制装置10包括：获取模块100、确定模块200和控制模块300。
[0088]
获取模块100用于获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求；
[0089]
确定模块200用于根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，以及
[0090]
控制模块300用于在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。
[0091]
进一步地，控制模块300包括：
[0092]
修正单元，用于将驱动电机扭矩请求修正预设扭矩的安全扭矩请求；
[0093]
控制单元，用于发送安全扭矩请求至驱动电机的控制器，以控制电动汽车停止行驶或控制电动汽车的实际车速降低至预设的安全车速。
[0094]
进一步地，确定模块200包括：
[0095]
第一确定单元，用于在实际转速大于零，且扭矩请求的扭矩值大于零时，确定行驶趋势为正向加速趋势；
[0096]
第二确定单元，用于在实际转速小于零，且扭矩请求的扭矩值大于零时，确定行驶趋势为反向减速趋势；
[0097]
第三确定单元，用于在实际转速小于零，且扭矩请求的扭矩值小于零时，确定行驶趋势为反向加速趋势；
[0098]
第四确定单元，用于在实际转速大于零，且扭矩请求的扭矩值小于零时，确定行驶趋势为正向减速趋势。
[0099]
进一步地，确定模块200包括；
[0100]
第五确定单元，用于根据当前所处位置和当前挡位请求确定目标挡位；
[0101]
第一判定单元，用于在目标挡位为驱动挡位时，判定预期行驶方向为正向行驶；
[0102]
第二判定单元，用于在目标挡位为倒退挡位时，判定预期行驶方向为反向行驶。
[0103]
进一步地，在预期行驶方向为正向行驶，且行驶趋势为反向加速趋势时，判定电动汽车的行驶方向错误；
[0104]
在预期行驶方向为反向行驶，且行驶趋势为正向加速趋势时，判定电动汽车的行驶方向错误。
[0105]
根据本发明实施例提出的电动汽车的行驶控制装置，可以获取电动汽车的驱动电机的实际转速和扭矩请求，并根据实际转速和扭矩请求识别电动汽车的行驶趋势，并根据档杆的当前所处位置及电动汽车的当前挡位请求确定电动汽车的预期行驶方向，并在检测到行驶趋势与预期行驶方向不一致时，判定电动汽车的行驶方向错误，并控制电动汽车进入安全驾驶模式。由此，通过判断车辆行驶趋势和预期车辆行驶方向，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
[0106]
进一步地，如图5所示，本发明的实施例公开了一种整车控制器20包括上述的电动
汽车的行驶控制装置10。
[0107]
根据本发明实施例提出的整车控制器，通过上述的电动汽车的行驶控制装置，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
[0108]
进一步地，如图6所示，本发明的实施例公开了一种车辆30，该车辆30设置有上述实施例的整车控制器20。该车辆由于具有了上述的整车控制器，实现车辆行驶方向的功能安全监控，解决了相关技术中功能安全监控存在一定的失活期，不能完全覆盖整个驾驶周期，降低了安全性的问题。
[0109]
以上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。