车辆及其控制方法、控制装置与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的控制方法、一种车辆的控制装置、车辆、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

目前，车辆的纵向控制是根据目标车速进行控制，或者根据目标加速度进行控制，即根据单一变量进行控制。该方式仅考虑一种变量，可能会导致另一变量超调，例如，根据目标车速进行控制，虽然会使车辆以目标车速行驶，但可能会导致加速度过快；根据目标加速度进行控制，虽然会使车辆以目标加速度行驶，但可能会导致车速过快。

因此，上述控制方式考虑不全面，不利于行车安全。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的控制方法，该方法同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的控制方法，包括：获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速；根据所述目标车速和所述当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩；根据所述目标加速度计算得到所述当前车辆以所述目标加速度行驶所需的需求电机扭矩；根据所述计算电机扭矩和所述需求电机扭矩将所述计算电机扭矩或所述需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。

根据本发明实施例的车辆的控制方法，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。该方法同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

另外，根据本发明上述实施例提出的车辆的控制方法还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述根据所述目标车速和所述当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，包括：根据所述车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到所述计算电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述目标加速度计算得到所述当前车辆以所述目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，包括：根据所述目标加速度计算得到所述当前车辆以所述目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩；根据所述需求驱动扭矩计算得到所述需求电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述计算电机扭矩和所述需求电机扭矩将所述计算电机扭矩或所述需求电机扭矩确定为输出电机扭矩，包括：若所述计算电机扭矩小于所述需求电机扭矩，则将所述计算电机扭矩确定为所述输出电机扭矩；若所述计算电机扭矩等于或者大于所述需求电机扭矩，则将所述需求电机扭矩确定为所述输出电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，上述的控制方法还包括：获取所述当前车辆的当前加速度；若所述当前加速度等于或者大于所述目标加速度，则将上一时刻的目标输出电机扭矩确定为当前时刻的目标输出电机扭矩；若所述当前加速度小于所述目标加速度，则将当前时刻的所述输出电机扭矩确定为当前时刻的目标输出电机扭矩。

为达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出了一种车辆的控制装置，包括：获取模块，用于获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速；第一计算模块，用于根据所述目标车速和所述当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩；第二计算模块，用于根据所述目标加速度计算得到所述当前车辆以所述目标加速度行驶所需的需求电机扭矩；确定模块，用于根据所述计算电机扭矩和所述需求电机扭矩将所述计算电机扭矩或所述需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。

根据本发明实施例的车辆的控制装置，通过获取模块获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，第一计算模块根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，第二计算模块根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，确定模块根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。由此，该装置同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

另外，根据本发明上述实施例提出的车辆的控制装置还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一计算模块具体用于：根据所述车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到所述计算电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述第二计算模块具体用于：根据所述目标加速度计算得到所述当前车辆以所述目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩；根据所述需求驱动扭矩计算得到所述需求电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述确定模块具体用于：若所述计算电机扭矩小于所述需求电机扭矩，则将所述计算电机扭矩确定为所述输出电机扭矩；若所述计算电机扭矩等于或者大于所述需求电机扭矩，则将所述需求电机扭矩确定为所述输出电机扭矩。

根据本发明的一个实施例，所述确定模块还用于：获取所述当前车辆的当前加速度；若所述当前加速度等于或者大于所述目标加速度，则将上一时刻的目标输出电机扭矩确定为当前时刻的目标输出电机扭矩；若所述当前加速度小于所述目标加速度，则将当前时刻的所述输出电机扭矩确定为当前时刻的目标输出电机扭矩。

为达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出了一种车辆，其包括本发明第二方面实施例所述的车辆的控制装置。

根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的控制装置，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明第一方面实施例所述的车辆的控制方法。

本发明实施例的电子设备，当存储在存储器上的计算机程序被处理器执行时，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩，由此，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的车辆的控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，当存储在其上的计算机程序被处理器执行时，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩，由此，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

附图说明

本发明上述的和/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，

图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的车辆的控制方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的车辆的控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的车辆的控制方法、车辆的控制装置、车辆、电子设备和计算机可读存储介质。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

s1，获取目标车辆的目标车速v0和目标加速度a0以及当前车辆的当前车速v。

s2，根据目标车速v0和当前车速v的车速差计算得到计算电机扭矩tpid。

进一步地，在本发明的一个实施例中，根据目标车速v0和当前车速v的车速差计算得到计算电机扭矩tpid，可以包括：

根据车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到计算电机扭矩tpid。

具体地，比例积分微分算法即为pid算法，将目标车速v0和当前车速v作为输入信号输入pid控制器，pid控制器利用以下数学模型(1)计算车速偏差u，根据车速与踏板位置之间的关系，计算加速度/制动踏板开度，进而获取计算电机扭矩tpid，

u＝kpe+ki∫[edt+kd(de/dt)](1)

其中，u为车速偏差，kp为比例增益，e为当前车速v与目标车速v0的差值，ki为积分增益，kd为微分增益，kp、ki和kd在理论研究的基础上通过相应的试验标定。

s3，根据所述目标加速度a0计算得到当前车辆以目标加速度a0行驶所需的需求电机扭矩ta。

进一步地，根据本发明的一个实施例，根据所述目标加速度a0计算得到当前车辆以目标加速度a0行驶所需的需求电机扭矩ta，包括：

根据目标加速度a0计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩tt；

根据需求驱动扭矩tt计算得到需求电机扭矩ta。

具体地，根据车辆的质量m和目标加速度a0利用以下公式(2)计算得到车辆以目标加速度行驶所需的目标驱动力ft。再根据目标驱动力ft利用以下公式(3)计算得到车辆以目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩tt。再根据需求驱动扭矩tt利用以下公式(4)计算得到需求电机扭矩ta。

ft-(ff+fw+fi+fj)＝m*a0(2)

其中，ft是目标驱动力，ff是滚动阻力，fw是空气阻力，f是加速阻力，fj是坡道阻力，m是质量，a0是目标加速度。

tt＝ft*r(3)

其中，ft是目标驱动力，m是质量，a0是目标加速度，r为转弯半径。

tt＝ta*ig*ηt(4)

其中，ta是需求电机扭矩，ig是车辆总减速比，ηt是车辆的传动效率。

s4，根据计算电机扭矩tpid和需求电机扭矩ta将计算电机扭矩tpid或需求电机扭矩确ta定为输出电机扭矩toutput。

进一步地，如图2所示，根据计算电机扭矩tpid和需求电机扭矩ta将计算电机扭矩tpid或需求电机扭矩ta确定为输出电机扭矩toutput，包括：

s41，若计算电机扭矩tpid小于需求电机扭矩ta，则将计算电机扭矩tpid确定为输出电机扭矩toutput；

s42，若计算电机扭矩tpid等于或者大于需求电机扭矩ta，则将需求电机扭矩ta确定为输出电机扭矩toutput。

具体地，根据目标车速v0和当前车速v的车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到计算电机扭矩tpid，根据ft＝m*a0车辆以目标加速度行驶所需的目标驱动力ft，根据tt＝ft*r计算得到车辆以目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩tt，再根据tt＝ta*ig*ηt计算得到需求电机扭矩ta。然后将tpid与ta进行比较，将其中较小的值确定为输出电机扭矩，从而可以保证车速和加速度均不会发生超调的现象。由此，该方法，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

根据本发明的一个实施例，如图2所述，上述的车辆的控制方法还包括：

s5，获取当前车辆的当前加速度a。

s6，若当前加速度a等于或者大于目标加速度a0，则将上一时刻的目标输出电机扭矩toutput0-1确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0。

s7，若当前加速度a小于所述目标加速度a0，则将当前时刻的输出电机扭矩toutput确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0。

具体地，在获取到当前时刻的输出电机扭矩toutput后，进一步对加速度的边界条件进行限定，如果a＞a0，说明当前加速度超标，将上一时刻的目标输出电机扭矩toutput-1确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0，可以理解，如果上一时刻的目标输出电机扭矩toutput0-1与当前获取的到输出电机扭矩toutput相等，则将再上一时刻的目标输出电机扭矩toutput0-2确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0。如果a＜a0，说明当前加速度未超标，将当前时刻的输出电机扭矩toutput确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0。

综上所述，根据本发明实施例的车辆的控制方法，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。该方法同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

与上述的车辆的控制方法相对应，本申请还提出一种车辆的控制装置，执行相同或相似的步骤来执行本发明的目的。对于本发明中装置实施例中未披露的细节可参照本申请的方法实施例，本发明中不再赘述。

图3是根据本发明一个实施例的车辆的控制装置的方框示意图。如图3所示，该装置包括：获取模块1、第一计算模块2、第二计算模块3和确定模块4。

其中，获取模块1用于获取目标车辆的目标车速v0和目标加速度a0以及当前车辆的当前车速v；第一计算模块2用于根据目标车速v0和当前车速v的车速差计算得到计算电机扭矩tpid。；第二计算模块3用于根据目标加速度a0计算得到当前车辆以目标加速度a0行驶所需的需求电机扭矩ta；确定模块4用于根据计算电机扭矩tpid和需求电机扭矩ta将计算电机扭矩tpid或需求电机扭矩ta确定为输出电机扭矩toutput。

具体地，第一计算模块2根据目标车速v0和当前车速v的车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到计算电机扭矩tpid，第二计算模块3根据ft＝m*a0车辆以目标加速度行驶所需的目标驱动力ft，根据tt＝ft*r计算得到车辆以目标加速度行驶所需的需求驱动扭矩tt，再根据tt＝ta*ig*ηt计算得到需求电机扭矩ta。确定模块4将tpid与ta进行比较，将其中较小的值确定为输出电机扭矩，从而可以保证车速和加速度均不会发生超调的现象。由此，该方法，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

根据本发明的一个实施例，第一计算模块2具体用于：根据车速差通过闭环比例积分微分算法计算得到计算电机扭矩tpid。

根据本发明的一个实施例，第二计算模块3具体用于：根据目标加速度a0计算得到当前车辆以目标加速度a0行驶所需的需求驱动扭矩tt；根据需求驱动扭矩tt计算得到需求电机扭矩ta。

根据本发明的一个实施例，确定模块4具体用于：若计算电机扭矩tpid小于需求电机扭矩ta，则将计算电机扭矩tpid确定为输出电机扭矩；若计算电机扭矩tpid等于或者大于需求电机扭矩ta，则将需求电机扭矩ta确定为输出电机扭矩toutput。

根据本发明的一个实施例，确定模块4还用于：获取当前车辆的当前加速度a；若当前加速度a等于或者大于目标加速度a0，则将上一时刻的目标输出电机扭矩toutput0-1确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0；若当前加速度a小于目标加速度a0，则将当前时刻的输出电机扭矩toutput确定为当前时刻的目标输出电机扭矩toutput0。

根据本发明实施例的车辆的控制装置，通过获取模块获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，第一计算模块根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，第二计算模块根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，确定模块根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩。由此，该装置同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

为达到上述目的，本发明还提出了一种车辆，其包括本发明上述实施例所述的车辆的控制装置。

根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的控制装置，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

本发明还的实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明上述实施例所述的车辆的控制方法。

本发明实施例的电子设备，当存储在存储器上的计算机程序被处理器执行时，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩，由此，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全。

本发明的实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现本发明上述实施例所述的车辆的控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，当存储在其上的计算机程序被处理器执行时，首先获取目标车辆的目标车速和目标加速度以及当前车辆的当前车速，再根据目标车速和当前车速的车速差计算得到计算电机扭矩，并根据目标加速度计算得到当前车辆以目标加速度行驶所需的需求电机扭矩，最后根据计算电机扭矩和需求电机扭矩将计算电机扭矩或需求电机扭矩确定为输出电机扭矩，由此，同时根据目标车速和目标加速度对车辆进行控制，从而可以保证车辆的车速和加速度均在目标范围内，使车辆行驶更平稳、安全

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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