CN114312788A - 车辆驾驶控制方法、控制***和车辆 - Google Patents

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张怀龙
莫润波
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Abstract

本发明公开了一种车辆驾驶控制方法、计算机可读存储介质、控制***和车辆,包括以下步骤:获取所述车辆的目标路线信息以及所述目标路线的路况信息;根据所述目标路线信息和所述路况信息计算所述车辆的预标志信息;根据所述预标志信息控制所述车辆的驱动模式。根据本发明的车辆驾驶控制方法,通过考虑车辆的外部环境如行驶路况对车辆驾驶模式切换的影响,使得车辆在运行时可以对控制策略进行实时调整,以使汽车的经济性和舒适性尽可能达到最优。另外,通过对相关内外变量进行信息融合,使得控制策略不断优化,提高控制算法的自学习能力,使得驾驶模式的切换更加合理、高效。

Description

车辆驾驶控制方法、控制***和车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,尤其是涉及一种车辆驾驶控制方法、计算机可读存储介质、控制***和车辆。
背景技术
相关技术中指出,在混合动力汽车中,传统的驾驶模式切换控制策略的输入信号是由内部零部件提供,如当电池SOC低于某一数值或当前电池SOC不能满足驾驶员的瞬时需求扭矩时,发动机就会启动进行发电,汽车进入增程模式或混动模式,满足需求功率并将电池SOC保持在合理范围内,然而这种控制策略并未考虑外部环境对车辆驾驶模式切换的影响,使得车辆在运行时无法有效对控制策略进行实时调整,汽车的经济性和舒适性并未达到最优。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明在于提出一种车辆驾驶控制方法,所述车辆驾驶控制方法可以。
本发明还提出一种存储有上述车辆驾驶控制方法的所对应的车辆驾驶控制程序的计算机可读存储介质。
本发明还提出一种控制***。
本发明还提出一种具有上述控制***的车辆。
根据本发明第一方面的车辆驾驶控制方法,包括以下步骤:获取所述车辆的目标路线信息以及所述目标路线的路况信息;根据所述目标路线信息和所述路况信息计算所述车辆的预标志信息;根据所述预标志信息控制所述车辆的驱动模式。
根据本发明的车辆驾驶控制方法,通过考虑车辆的外部环境如行驶路况对车辆驾驶模式切换的影响,使得车辆在运行时可以对控制策略进行实时调整,以使汽车的经济性和舒适性尽可能达到最优。另外,通过对相关内外变量进行信息融合,使得控制策略不断优化,提高控制算法的自学习能力,使得驾驶模式的切换更加合理、高效。
根据本发明的一些实施例,获取所述车辆的目标路线的路况信息包括:获取所述目标路线的道路坡度信息、堵车状态信息或突发状况信息中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述路况信息计算所述车辆的预标志信息,包括:根据所述目标路线信息以及所述路况信息确定目标能耗,以及根据所述目标能耗计算动力电池的放电目标SOC;获取所述动力电池的实际SOC;根据所述实际SOC和所述放电目标SOC,确定所述车辆的预标志信息。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述路况信息计算所述车辆的预标志信息,还包括:获取所述车辆的当前驱动模式;根据所述车辆的当前驱动模式和所述路况信息,确定所述车辆的预标志信息。
进一步地,所述车辆驾驶控制方法还包括:获取所述车辆的车速信息;根据所述车辆的当前驱动模式、所述路况信息和所述车速信息,确定所述车辆的预标志信息。
根据本发明的一些实施例,所述预标志信息包括:第一预标志信息、第二预标志信息和第三预标志信息,根据所述第一预标志信息控制所述车辆执行纯电驱动模式;根据所述第二预标志信息控制所述车辆执行增程驱动模式;根据所述第三预标志信息控制所述车辆执行混动驱动模式。
进一步地,所述预标志信息还包括:维持预标志信息,根据所述维持预标志信息控制所述车辆维持当前驱动模式。
根据本发明第二方面的计算机可读存储介质,其上存储有车辆驾驶控制程序,该车辆驾驶控制程序被处理器执行时实现如根据本发明第一方面所述的车辆驾驶控制方法。
根据本发明第二方面的计算机可读存储介质,通过存储有实现上述车辆驾驶控制方法所对应的车辆驾驶控制程序,当被运用到车辆的控制***中时,可以实现上述控制方法,从而使车辆行驶的经济性和驾驶体验得到提升。
根据本发明第三方面的控制***,包括:信息获取模块,所述信息获取模块用于获取车辆行驶路段的路况信息;计算模块,所述计算模块用于计算所述车辆的预标志信息;控制模块,所述控制模块用于根据所述预标志信息控制所述车辆的驱动模式。
根据本发明第三方面的控制***,通过将信息获取模块、计算模块和控制模块构造成计算模块根据信息获取模块获取的路况信息计算预标志信息,控制模块根据预标志信息控制车辆切换为对应的驱动模式,可以提升车辆在特殊工况下的运行的经济性和舒适性。
根据本发明第四方面的车辆,包括:根据本发明第三方面的的控制***。。
根据本发明的车辆,通过设置上述实施例的控制***,可以提升车辆在特殊工况下的运行的经济性和舒适性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明第一方面实施例的车辆驾驶控制方法的示意图;
图2是图1中所示的车辆驾驶控制方法的控制图;
图3是根据本发明第三方面实施例的控制***的示意图。
附图标记:
控制***100:
信息获取模块1,计算模块2,控制模块3。
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。
下面参考图1到图3描述根据本发明第一方面实施例的车辆驾驶控制方法。
如图1所示,根据本发明第一方面实施例的车辆驾驶控制方法,包括以下步骤:获取车辆的目标路线信息以及目标路线的路况信息;根据目标路线信息和路况信息计算车辆的预标志信息;根据预标志信息控制车辆的驱动模式。
具体而言,在车辆行驶的过程中,首先获取车辆当前行驶路线的路况信息,例如前方是否有堵车、前方道路是否平整等,针对不同的路况为车辆设置不同的预标志信息,然后根据检测到的实际路况来获取对应的预标志信息,最后根据获得的预标志信息控制车辆提前进行驾驶模式的切换,以确保车辆的驾驶模式与前方路况下所需的车辆动力输出相匹配,进而提高行车经济性。
当然可以理解的是,本实施例中获取车辆行驶路线的路况信息的目的是为与车辆内部工况例如电池信息、车速信息等相结合从而为驾驶模式的切换控制策略提供参考,这样才可以使驾驶模式的控制更加科学化和精细化。
根据本发明的车辆驾驶控制方法,通过考虑车辆的外部环境如行驶路况对车辆驾驶模式切换的影响,使得车辆在运行时可以对控制策略进行实时调整,以使汽车的经济性和舒适性尽可能达到最优。另外,通过对相关内外变量进行信息融合,使得控制策略不断优化,提高控制算法的自学习能力,使得驾驶模式的切换更加合理、高效。
根据本发明的一些实施例,获取车辆的目标路线的路况信息包括:获取目标路线的道路坡度信息、堵车状态信息或突发状况信息中的至少一种。
优选地,可以同时获取目标路线的道路坡度信息、堵车状态信息或突发状况信息,例如,道路坡度信息可以包括:前方路段是否有爬坡或下坡路段,道路的坡度;堵车状态信息可以包括:前方路段是否有堵车、堵车路段长度、通过堵车路段预估所需时间;突发状况信息可以包括:天气是否突变以及由天气变化导致的道路状况恶化、山体滑坡阻断道路等,由此,有助于车辆结合自身车况及时调整驾驶模式,使调整更加科学化和精细化。
进一步地,可以通过导航***以及天气播报或者交通播报等手段获取目标路线的路况信息。
根据本发明的一些实施例,根据路况信息计算车辆的预标志信息,包括:根据目标路线信息以及路况信息确定目标能耗,以及根据目标能耗计算动力电池的放电目标SOC;获取动力电池的实际SOC;根据实际SOC和放电目标SOC,确定车辆的预标志信息。
也就是说,在获取前方路段的路况信息后,可以计算车辆通过前方路段大概所需的能耗,例如,若车辆为电动汽车,可以大致估算车辆通过前方路段所需耗电量(即上文所述放电目标SOC),然后获取车辆的当前电量(即上文所述实际SOC),结合当前电量和预估所耗电量来确定车辆的预标志信息,这样可以使驾驶模式的切换控制决策更加科学。
根据本发明的一些实施例,根据路况信息计算车辆的预标志信息,还可以包括:获取车辆的当前驱动模式;根据车辆的当前驱动模式和路况信息,确定车辆的预标志信息。
由此,结合车辆的当前驱动模式,可以判断车辆在遇到前述路况下是否需要切换驾驶模式,例如车辆当前的驾驶模式是增程模式,而前方道路为爬坡路段时,增程模式恰好可以提供足够的输出功率使车辆行驶完这一路段,若判断到车辆的当前驾驶模式恰好为增程模式,便不需要更换驾驶模式,只需维持当期状态即可。
进一步地,车辆驾驶控制方法还可以包括:获取车辆的车速信息;根据车辆的当前驱动模式、路况信息和车速信息,确定车辆的预标志信息。
例如当前驾驶模式为增程模式,当车速高于m时,可以控制车辆切换为混动模式,m的范围为60-90,单位为km/h,由此,可以进一步提高车辆切换驾驶模式决策的科学性。
根据本发明的一些实施例,预标志信息包括:第一预标志信息、第二预标志信息和第三预标志信息,根据第一预标志信息控制车辆执行纯电驱动模式;根据第二预标志信息控制车辆执行增程驱动模式;根据第三预标志信息控制车辆执行混动驱动模式。
例如,第一预标志信息可以为第一预标志位1,第二预标志信息可以为第二预标志位2,第三预标志信息可以为第三预标志位3,当然预标志位不限于使用***数字表示,还可以使用英文字母表示,例如,第一预标志信息还可以为第一预标志位A,第二预标志信息还可以为第二预标志位B,第三预标志信息还可以为第三预标志位C。
当第一预标志信息为第一预标志位1时,控制车辆切换为纯电驱动模式,当然当前驾驶模式为纯电驱动模式时无需切换;当第二预标志信息为第二预标志位2时,控制车辆切换为增程驱动模式,当然当前驾驶模式为增程驱动模式时无需切换;当第三预标志信息为第三预标志位3时,控制车辆切换为混动驱动模式,当然当前驾驶模式为混动驱动模式时无需切换。
进一步地,预标志信息还包括:维持预标志信息,根据维持预标志信息控制车辆维持当前驱动模式。
此处,维持预标志信息可以为维持预标志位0,当车辆的预标志位为0时,控制车辆维持当前驱动模式。
例如,若车辆的前方行驶路段为平直路段以及无堵车情况时,输出第一预标志位为0,控制车辆按照当前驱动模式继续行驶;
若车辆的前方行驶路段为爬坡路段和/或车辆的前方行驶路段出现堵车路段时,且车辆的实际电量足够支撑车辆以纯电动模式通过前方路段时,输出第一预标志位为1,控制车辆的驱动模式切换为纯电动模式;
若车辆的前方行驶路段为爬坡路段和/或车辆的前方行驶路段为堵车状态,且车辆的实际电量无法足够支撑车辆以纯电动模式完全通过前方路段时,输出第二预标志位为2,控制车辆的驱动模式切换为增程模式;
若检测到车辆在当前路段和当前模式下的车速高于70Km/h时,则输出第三预标志位3,车辆切换为混动模式,发动机对电池充电的同时驱动车辆行驶,以保证车辆在经过前方路段时有足够的电量支撑其以纯电驱动模式行驶。
下面描述根据本发明第一方面的车辆驾驶控制方法的一个具体实施例。
实施例一,
车辆在行驶过程中,由信息获取模块实时获取车辆当前行驶路段的路况信息,若信息获取模块获取到车辆前方五公里内无堵车情况时,输出维持标志位0,此时车辆保持当前驱动模式继续行驶。
当获取到车辆前方路段出现堵车工况时,通过相关输入变量(车辆到堵车起始点的距离、堵车过程中需要行驶的距离、电池实际SOC)估算出当前电池的实际SOC能否满足车辆纯电驱动至堵车结束。
若检测到车辆通过前方堵车路段所需的耗电量(放电目标SOC)低于车辆当前的实际电量(实际SOC)时,输出第一预标志位1,车辆可以切换为纯电动模式。
若车辆通过前方堵车路段所需的耗电量(放电目标SOC)高于车辆当前的实际电量时,则输出第二预标志位2,车辆切换为增程模式,提前启动发动机对电池进行充电。
当车辆在增程模式下行驶时,判断车速高于70Km/h时,则输出第三预标志位3,车辆切换为混动模式,发动机对电池充电的同时,驱动车辆行驶。通过提前对电池充电,使电池实际SOC尽可能满足车辆在堵车工况下以纯电方式驱动,避免车辆以增程模式或混动模式行驶(因为车速较低的情况下增程模式和混动模式均没有纯电模式的经济性和舒适性好)。
实施例二,
若信息获取模块获取到车辆前方路段无上坡或下坡路况时,输出维持标志位0,控制车辆维持当前驾驶模式。
当获取到车辆前方路段有上坡工况或下坡工况且坡度距离较长时,在车辆上坡或下坡之前,结合内部和外部信息判断车辆在上坡时电池实际电量能否满足输出足够的驱动功率要求,若车辆的当前实际电量可以输出足够的驱动功率来驱动车辆上坡,输出维持标志位1,控制车辆切换为纯电驱动模式。
若车辆的当前实际电量不可以输出车辆爬坡所需的驱动功率,则输出第二预标志位2控制车辆提前进入增程模式,以为车辆充电。
当车辆在增程模式下行驶时,判断车速高于70Km/h时,则输出第三预标志位3,车辆切换为混动模式,发动机对电池充电的同时,驱动车辆行驶。
进一步地,若前方路段为下坡路段时,若当前车辆为纯电模式,则输出维持标志位0,车辆继续保持当前驾驶模式驱动;若当前车辆为增程模式,且电量达到大于60%且小于80%时,则输出第一预标志位1,车辆切换为纯电模式,从而为制动能量回收电能留出充分的余量;若当前车辆为混动模式,则输出维持标志位0,控制车辆继续保持当前模式驱动。
下面描述根据本发明第二方面的计算机可读存储介质。
根据本发明第二方面的计算机可读存储介质,其上存储有车辆驾驶控制程序,该车辆驾驶控制程序被处理器执行时实现如根据本发明第一方面的车辆驾驶控制方法。
根据本发明第二方面的计算机可读存储介质,通过存储有实现上述车辆驾驶控制方法所对应的车辆驾驶控制程序,当被运用到车辆的控制***中时,可以实现上述控制方法,从而使车辆行驶的经济性和驾驶体验得到提升。
下面描述根据本发明第三方面的控制***100。
根据本发明第三方面的控制***100,包括:信息获取模块1、计算模块2和控制模块3。其中,信息获取模块1用于获取车辆行驶路段的路况信息,例如路况信息可以包括:目标路线的道路坡度信息、堵车状态信息或突发状况信息中的至少一种;计算模块2用于计算车辆的预标志信息,计算模块2可以结合路况信息和车辆内部工况如电池信息、车速信息来计算车辆的预标志信息;控制模块3用于根据预标志信息控制车辆切换为每个预标志信息所对应的驱动模式。
例如,预标志信息可以包括:维持预标志信息、第一预标志信息、第二预标志信息和第三预标志信息。根据维持预标志信息控制车辆维持当前驱动模式,根据第一预标志信息控制车辆执行纯电驱动模式;根据第二预标志信息控制车辆执行增程驱动模式;根据第三预标志信息控制车辆执行混动驱动模式。
根据本发明第三方面的控制***100,通过将信息获取模块1、计算模块2和控制模块3构造成计算模块2根据信息获取模块1获取的路况信息计算预标志信息,控制模块3根据预标志信息控制车辆切换为对应的驱动模式,可以提升车辆在特殊工况下的运行的经济性和舒适性。
下面描述根据本发明第四方面的车辆。
根据本发明第四方面的车辆,包括:根据上述实施例的的控制***100。
根据本发明的车辆,通过设置上述实施例的控制***100,可以提升车辆在特殊工况下的运行的经济性和舒适性。
根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,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,还可以是通信;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。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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆驾驶控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取所述车辆的目标路线信息以及所述目标路线的路况信息;
根据所述目标路线信息和所述路况信息计算所述车辆的预标志信息;
根据所述预标志信息控制所述车辆的驱动模式。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,获取所述车辆的目标路线的路况信息包括:
获取所述目标路线的道路坡度信息、堵车状态信息或突发状况信息中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述路况信息计算所述车辆的预标志信息,包括:
根据所述目标路线信息以及所述路况信息确定目标能耗,以及根据所述目标能耗计算动力电池的放电目标SOC;
获取所述动力电池的实际SOC;
根据所述实际SOC和所述放电目标SOC,确定所述车辆的预标志信息。
4.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,所述根据所述路况信息计算所述车辆的预标志信息,还包括:
获取所述车辆的当前驱动模式;
根据所述车辆的当前驱动模式和所述路况信息,确定所述车辆的预标志信息。
5.根据权利要求4所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,还包括:
获取所述车辆的车速信息;
根据所述车辆的当前驱动模式、所述路况信息和所述车速信息,确定所述车辆的预标志信息。
6.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,所述预标志信息包括:
第一预标志信息、第二预标志信息和第三预标志信息,
根据所述第一预标志信息控制所述车辆执行纯电驱动模式;
根据所述第二预标志信息控制所述车辆执行增程驱动模式;
根据所述第三预标志信息控制所述车辆执行混动驱动模式。
7.根据权利要求6所述的车辆驾驶控制方法,其特征在于,所述预标志信息还包括:
维持预标志信息,根据所述维持预标志信息控制所述车辆维持当前驱动模式。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有车辆驾驶控制程序,该车辆驾驶控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆驾驶控制方法。
9.一种控制***,其特征在于,包括:
信息获取模块,所述信息获取模块用于获取车辆行驶路段的路况信息;
计算模块,所述计算模块用于计算所述车辆的预标志信息;
控制模块,所述控制模块用于根据所述预标志信息控制所述车辆的驱动模式。
10.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求9所述的控制***。
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