电动汽车缓速控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，更具体地说，涉及一种电动汽车缓速控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

车辆在下长坡时需要维持车速稳定，但机械系统长时间制动会造成制动效能衰退，因此根据GB7258-2017规定，车厂大于9m的客车(对专用校车为车长大于8m)、总质量大于或等于12000kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车，应具备缓速器或汽车辅助制动装置。并且，区别于传统汽车，电动汽车电机可以提供制动力，一方面可以提供缓速作用，另一方面还可将制动能量进行回收，提升整车安全性的同时，还提升了整车经济性。

因此，如何满足电动汽车在下坡时的缓速需求，成为亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车缓速控制方法、装置、电子设备及存储介质，技术方案如下：

一种电动汽车缓速控制方法，所述电动汽车缓速控制方法包括：

在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，所述缓行设定车速为所述电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速；

以所述缓行设定车速为速度目标，对所述电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩；

以所述调速需求扭矩为扭矩目标，对所述电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

优选的，在上述电动汽车缓速控制方法中，所述在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，包括：

判断所述电动汽车的油门踏板开度是否为0、刹车踏板开度是否为0；

若所述油门踏板开度为0、且所述刹车踏板开度为0，则采集所述电动汽车在不同时刻的车速，并将当前采集的第一车速作为缓行初始设定车速；

将当前采集的第二车速与所述缓行初始设定车速中的最小值作为缓行设定车速；

判断当前采集的第三车速是否大于所述缓行设定车速；

若是，则确定所述电动汽车满足缓速制动条件，并输出所述缓行设定车速；

其中，所述第一车速的采集时刻早于所述第二车速的采集时刻、所述第二车速的采集时刻早于所述第三车速的采集时刻。

优选的，在上述电动汽车缓速控制方法中，所述以所述缓行设定车速为速度目标，对所述电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩，包括：

采集所述电动汽车在不同时刻的电机转速和电机扭矩；

根据当前采集的电机转速确定系统最大制动扭矩；

将所述缓行设定车速与当前采集的第四车速的差值作为调速速差，并按照预设的比例环节调节系数、预设的积分环节调节系数、预设的微分环节调节系数，对所述调速速差进行增量型PID计算；

将计算结果与当前采集的电机扭矩之和作为候选需求扭矩；

以所述系统最大制动扭矩作为限值，对所述候选需求扭矩进行处理得到调速需求扭矩。

优选的，在上述电动汽车缓速控制方法中，所述以所述调速需求扭矩为扭矩目标，对所述电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩，包括：

根据当前采集的第五车速确定当前的滑行能量回收扭矩；

以所述调速需求扭矩为扭矩目标，按照预设的扭矩切换步长对所述当前的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

本申请还提供了一种电动汽车缓速控制装置，所述电动汽车缓速控制装置包括：

缓速制动触发模块，用于在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，所述缓行设定车速为所述电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速；

扭矩计算模块，用于以所述缓行设定车速为速度目标，对所述电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩；

扭矩调整模块，用于以所述调速需求扭矩为扭矩目标，对所述电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

优选的，在上述电动汽车缓速控制装置中，所述缓速制动触发模块，具体用于：

判断所述电动汽车的油门踏板开度是否为0、刹车踏板开度是否为0；若所述油门踏板开度为0、且所述刹车踏板开度为0，则采集所述电动汽车在不同时刻的车速，并将当前采集的第一车速作为缓行初始设定车速；将当前采集的第二车速与所述缓行初始设定车速中的最小值作为缓行设定车速；判断当前采集的第三车速是否大于所述缓行设定车速；若是，则确定所述电动汽车满足缓速制动条件，并输出所述缓行设定车速；其中，所述第一车速的采集时刻早于所述第二车速的采集时刻、所述第二车速的采集时刻早于所述第三车速的采集时刻。

优选的，在上述电动汽车缓速控制装置中，所述扭矩计算模块，具体用于：

采集所述电动汽车在不同时刻的电机转速和电机扭矩；根据当前采集的电机转速确定系统最大制动扭矩；将所述缓行设定车速与当前采集的第四车速的差值作为调速速差，并按照预设的比例环节调节系数、预设的积分环节调节系数、预设的微分环节调节系数，对所述调速速差进行增量型PID计算；将计算结果与当前采集的电机扭矩之和作为候选需求扭矩；以所述系统最大制动扭矩作为限值，对所述候选需求扭矩进行处理得到调速需求扭矩。

优选的，在上述电动汽车缓速控制装置中，所述扭矩调整模块，具体用于：

根据当前采集的第五车速确定当前的滑行能量回收扭矩；以所述调速需求扭矩为扭矩目标，按照预设的扭矩切换步长对所述当前的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有应用程序，所述处理器调用所述存储器存储的应用程序，所述应用程序用于实现上述任一项所述的电动汽车缓速控制方法。

本申请还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码执行时实现上述任一项所述的电动汽车缓速控制方法。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供一种电动汽车缓速控制方法、装置、电子设备及存储介质，在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，该缓行设定车速为电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速；以缓行设定车速为速度目标，对电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩；以调速需求扭矩为扭矩目标，对电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。本发明可以在电动汽车行驶过程中自动触发缓速制动功能，而不干涉正常工况下驾驶员滑行意图，同时适用于不同坡度下不同缓速需求的扭矩设定，并且最大程度电机参与制动能量回收、降低电耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的部分方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的另一部分方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的又一部分方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的方法流程图。如图1所示，本发明实施例提供的电动汽车缓速控制方法包括：

S10：在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，缓行设定车速为电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速。

具体的，在该步骤中，现阶段，一般在下长坡的工况下，驾驶员为了避免制动器长期使用导致发热失效会使用缓速制动。常用的缓速制动的触发一般需要通过设置按钮由驾驶员手动触发，一方面需要增加驾驶舱按键、改动驾驶舱设计而带来成本的上升，另一方面手动触发会分散驾驶员精力、具有一定的安全隐患。

对此，本发明实施例中可以设置缓速制动条件，在电动汽车进入滑行工况、并且车速上升时自动触发缓速制动，并定义缓行设定车速，该缓行设定车速为电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速。

当然，如果当前不满足缓速制动条件，则不触发缓速制动，此时需要实时更新车速。

S20：以缓行设定车速为速度目标，对电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩。

具体的，在该步骤中，在电动汽车触发缓速制动，即确定需要进入缓速制动模式后，需要决策缓速制动的需求扭矩(即调速需求扭矩)，以保证缓速制动功能的实现。

具体的，为保证整个滑行工况下车速没有上升的情况，以缓行设定车速为调速的速度目标，获得与电动汽车当前实际的车速之间的调速速差，对该调速速差进行增量型PID(比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential))计算并迭加到电动汽车当前的扭矩上，以此获得调速需求扭矩。

S30：以调速需求扭矩为扭矩目标，对电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

具体的，在该步骤中，以调速需求扭矩为调扭的扭矩目标，对电动汽车当前实际的滑行能量回收扭矩进行调整，以此获得缓速需求扭矩。

可选的，为实现滑行工况下缓速制动的自动触发，参考图2，图2为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的部分方法流程图，步骤S10“在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速”的一种可实现方式为：

S101：判断电动汽车的油门踏板开度是否为0、刹车踏板开度是否为0。

S102：若油门踏板开度为0、且刹车踏板开度为0，则采集电动汽车在不同时刻的车速，并将当前采集的第一车速作为缓行初始设定车速。

S103：将当前采集的第二车速与缓行初始设定车速中的最小值作为缓行设定车速。

S104：判断当前采集的第三车速是否大于缓行设定车速。

S105：若是，则确定电动汽车满足缓速制动条件，并输出缓行设定车速。

其中，第一车速的采集时刻早于第二车速的采集时刻、第二车速的采集时刻早于第三车速的采集时刻。

驾驶员不踩刹车且不踩油门、且电动汽车有车速时，即可确定电动汽车进入滑行状态。对此，本发明实施例，可以首先判断电动汽车的油门踏板开度、刹车踏板开度是否为0。

如果油门踏板开度、刹车踏板开度不同时为0，则确定电动汽车并未进入滑行状态，此时不执行任何操作。

如果油门踏板开度、刹车踏板开度同时为0，则采集电动汽车在不同时刻的车速，并将当前采集的车速(即第一车速)作为缓行初始设定车速；进一步，在后续过程中持续不断采集电动汽车的车速，对于当前采集的车速(即第二车速)，通过比较该第二车速与缓行初始设定车速，从中选择最小值作为缓行设定车速，由此就可以将进入滑行状态后升速开始时的车速作为缓行设定车速；更进一步，在后续过程中继续持续不断采集电动汽车的车速，对于当前采集的车速(即第三车速)，判断该第三车速是否大于缓行设定车速，如果是，则确定电动汽车进入滑行状态后出现车速上升的情况，也就是说电动汽车在下坡等工况导致车速有上升趋势，此时可以触发缓速制动，并且输出缓行设定车速。

由此，本发明实施例中，在驾驶员不踩刹车且不踩油门进入滑行状态时，设定缓行初始设定车速，如果电动汽车正常滑行，则车速会逐步下降，这就不需要进行缓速制动，而如果电动汽车在下坡等工况导致车速有上升趋势，则触发缓速制动。需要说明的是，如果电动汽车进入滑行状态前期可按照滑行规律降速，中后期由于下坡等工况导致车速再上升时，锁存有上升趋势时的车速作为缓行设定车速，保证整个滑行工况下车速没有上升的情况。

可选的，为获得决策缓速制动的调速需求扭矩，可以根据电机峰值扭矩对其进行限值，参考图3，图3为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的另一部分方法流程图，步骤S20“以缓行设定车速为速度目标，对电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩”的一种可实现方式为：

S201：采集电动汽车在不同时刻的电机转速和电机扭矩。

S202：根据当前采集的电机转速确定系统最大制动扭矩。

S203：将缓行设定车速与当前采集的第四车速的差值作为调速速差，并按照预设的比例环节调节系数、预设的积分环节调节系数、预设的微分环节调节系数，对调速速差进行增量型PID计算。

S204：将计算结果与当前采集的电机扭矩之和作为候选需求扭矩。

S205：以系统最大制动扭矩作为限值，对候选需求扭矩进行处理得到调速需求扭矩。

具体的，本发明实施例中，在采集电动汽车在不同时刻的车速的同时，还采集电动汽车在不同时刻的电机转速和电机扭矩。

进而，调取电机峰值扭矩曲线，根据当前采集的电机转速从电机峰值扭矩曲线中查询对应的电机峰值扭矩，并通过对所查询到的电机峰值扭矩进行符号取反得到系统最大制动扭矩。

进一步，在后续过程中继续持续不断采集电动汽车的车速，对于当前采集的车速(即第四车速)，将缓行设定车速与该第四车速的差值作为调速速差，并按照预设的比例环节调节系数、积分环节调节系数、微分环节调节系数对该调速速差进行增量型PID计算。具体的：一方面计算比例环节调节系数与调速速差的乘积(即第一乘积)、另一方面计算积分环节调节系数与调速速差的乘积(即第二乘积)并以系统最大制动扭矩对第二乘积进行限值(也就是说，要求第二乘积不得大于0、也不得小于系统最大制动扭矩)、再一方面计算微分环节调节系数与调速速查的乘积(即第三乘积)，进而迭加第一乘积、限值后的第二乘积和第三乘积，以此完成增量型PID计算。

更进一步，根据当前采集的电机扭矩，迭加该电机扭矩与增量型PID计算结果(即第一乘积、限值后的第二乘积和第三乘积的迭加和)，并以此作为候选需求扭矩。

最后，以系统最大制动扭矩对候选需求扭矩进行限值，也就是说，要求候选需求扭矩不得大于0、也不得小于系统最大制动扭矩，限制后的候选需求扭矩即作为调速需求扭矩。

由此，本发明实施例中，根据缓行设定车速和电动汽车当前实际的车速的速差，对电动汽车当前实际的电机扭矩做增量型PID计算，保证电动汽车在正常滑行和缓速制动两种模式切换时，扭矩不会有太大变化，保证驾驶员的驾乘舒适性。

可选的，为保证正常滑行与缓速制动两种模式切换时的平顺性，可以设定扭矩切换步长，参考图4，图4为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制方法的又一部分方法流程图，步骤S30“以调速需求扭矩为扭矩目标，对电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩”的一种可实现方式为：

S301：根据当前采集的第五车速确定当前的滑行能量回收扭矩。

S302：以调速需求扭矩为扭矩目标，按照预设的扭矩切换步长对当前的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

具体的，本发明实施例中，在后续过程中继续持续不断采集电动汽车的车速，调取滑行能量回收扭矩曲线，根据当前采集的车速从滑行能量回收扭矩曲线中查询对应的滑行能量回收扭矩，以此获得当前的滑行能量回收扭矩。

进而，以调速需求扭矩为扭矩目标，对当前的滑行能量回收扭矩进行调整，具体的每次调整量为预设的扭矩切换步长，调整后即获得缓速需求扭矩，以保证滑行能量回收扭矩不断向调速需求扭矩变化、直到等于调速需求扭矩为止。

在实际应用中，如果电动汽车在上一时刻满足缓速制动条件、而当前时刻不满足缓速制动条件，则需要由缓速需求扭矩切换至滑行能量回收扭矩，此时执行以下步骤：

根据当前采集的第六车速确定当前的滑行能量回收扭矩；以当前的滑行能量回收扭矩为扭矩目标，按照预设的扭矩切换步长对上一时刻的缓速需求扭矩进行调整。

需要说明的是，由上一时刻的缓速需求扭矩切换至当前的滑行能量回收扭矩的扭矩切换步长、与由当前的滑行能量回收扭矩切换至调速需求扭矩的扭矩切换步长，两者可以相同、也可以不同，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例提供的电动汽车缓速控制方法，无须专门设置缓速制动触发按钮，可以在电动汽车行驶过程中自动触发缓速制动功能，而不干涉正常工况下驾驶员滑行意图，同时适用于不同坡度下不同缓速需求的扭矩设定，并且最大程度电机参与制动能量回收、降低电耗。

可选的，基于本发明上述实施例提供的电动汽车缓速控制方法，在本发明另一实施例中还提供一种执行该电动汽车缓速控制方法的装置，参考图5，图5为本发明实施例提供的一种电动汽车缓速控制装置的结构示意图，本发明实施例提供的电动汽车缓速控制装置包括：

缓速制动触发模块10，用于在电动汽车满足缓速制动条件的情况下，输出缓行设定车速，缓行设定车速为电动汽车在滑行状态下、升速趋势开始时的车速；

扭矩计算模块20，用于以缓行设定车速为速度目标，对电动汽车的电机扭矩进行增量型PID计算得到调速需求扭矩；

扭矩调整模块30，用于以调速需求扭矩为扭矩目标，对电动汽车的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

可选的，缓速制动触发模块10具体用于：

判断电动汽车的油门踏板开度是否为0、刹车踏板开度是否为0；若油门踏板开度为0、且刹车踏板开度为0，则采集电动汽车在不同时刻的车速，并将当前采集的第一车速作为缓行初始设定车速；将当前采集的第二车速与缓行初始设定车速中的最小值作为缓行设定车速；判断当前采集的第三车速是否大于缓行设定车速；若是，则确定电动汽车满足缓速制动条件，并输出缓行设定车速；其中，第一车速的采集时刻早于第二车速的采集时刻、第二车速的采集时刻早于第三车速的采集时刻。

可选的，扭矩计算模块20具体用于：

采集电动汽车在不同时刻的电机转速和电机扭矩；根据当前采集的电机转速确定系统最大制动扭矩；将缓行设定车速与当前采集的第四车速的差值作为调速速差，并按照预设的比例环节调节系数、预设的积分环节调节系数、预设的微分环节调节系数，对调速速差进行增量型PID计算；将计算结果与当前采集的电机扭矩之和作为候选需求扭矩；以系统最大制动扭矩作为限值，对候选需求扭矩进行处理得到调速需求扭矩。

可选的，扭矩调整模块30具体用于：

根据当前采集的第五车速确定当前的滑行能量回收扭矩；以调速需求扭矩为扭矩目标，按照预设的扭矩切换步长对当前的滑行能量回收扭矩进行调整得到缓速需求扭矩。

需要说明的是，本发明实施例中各模块的细化功能可以参见上述电动汽车缓速控制方法实施例对应公开部分，在此不再赘述。

可选的，基于本发明上述实施例提供的电动汽车缓速控制方法，在本发明另一实施例中还提供一种电子设备，该电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；存储器存储有应用程序，处理器调用存储器存储的应用程序，应用程序用于实现上述实施例所述的电动汽车缓速控制方法。

可选的，基于本发明上述实施例提供的电动汽车缓速控制方法，在本发明另一实施例中还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序代码，计算机程序代码执行时实现上述实施例所述的电动汽车缓速控制方法。

以上对本发明所提供的一种电动汽车缓速控制方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。