一种车辆控制系统、方法以及存储介质与流程

1.本发明涉及混动车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆控制系统、方法以及存储介质。


背景技术：

2.在能源紧张与环境污染双重压力不断增加的背景下，不同类型的混合动力汽车应运而生。除了混合动力乘用车之外，还有混合动力巴士和公交车等。混合动力车辆的动力系统主要是由发动机和电机组成，采用isg电机(integrated starter generator，isg)和发动机的协同控制，不仅能实现较大的驱动扭矩输出，还可以优化发动机的工作区域，最终降低整车的油耗和排放，达到了节能减排的目标。
3.由于混合动力车辆具有发动机和电机两种动力输出扭矩，同时搭载了高压动力电池组，相比于传统汽车，混动车辆的动力系统运行模式及控制功能更为多样化，不仅要控制传统发动机运行，也要控制电机工作，同时还要对不同的能量来源进行管理和控制输出，能量来源包括高压动力电池组、12v电池和24v电池。为了合理实现整车驱动行驶控制，需要在混动车辆上新增一个整车控制器(vehicle control unit，vcu)，整车动力系统控制基于vcu为核心，并协同其他控制器或子系统，最终实现混动车辆动力系统的不同行驶功能。因此，整车控制器vcu的设计和开发尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种车辆控制系统、方法以及存储介质，通过整车控制器接收与控制功能相关的传感器信号，确保整车行驶功能的有效控制以及合理诊断，从而提升了车辆运行的稳定性和可靠性。
5.根据本发明的一方面，提供了一种车辆控制系统，包括：整车控制器；其中，所述整车控制器包括：数字量输入接口、模拟量输入接口和开关电源转换接口；
6.其中，通过所述数字量输入接口分别与钥匙点火开关、制动开关、发动机后熄火开关、驾驶模式选择开关以及限速行驶开关连接；
7.所述整车控制器通过所述识别钥匙点火开关触发上下电管理功能；响应于所述发动机后熄火开关闭合，所述整车控制器通过预设控制策略控制发动机停机；响应于所述驾驶模式选择开关闭合，通过读取所述驾驶模式选择开关的状态识别目标车辆所对应的驾驶模式；响应于所述制动开关闭合，所述整车控制器根据逻辑信号解析当前驾驶员对于目标车辆的制动请求；响应于所述限速行驶开关闭合，所述整车控制器根据所述限速行驶开关控制目标车辆在预设限速值内行驶；
8.通过所述模拟量输入接口分别与制动踏板位置传感器以及两个油门踏板位置传感器连接，分别用于采集对应制动踏板和对应油门踏板的电压信号；
9.通过所述开关电源转换接口分别与启动机继电器以及后熄火开关继电器连接，分别用于控制启动机继电器和后熄火开关继电器的通断。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆控制方法，应用于如上述任一实施例所述的车辆控制系统；所述方法，包括：
11.获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数；
12.根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定所述目标车辆对应的目标位置行程参数；
13.根据所述目标位置行程参数确定所述目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照所述目标输出扭矩进行车辆控制。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的车辆控制方法。
15.本发明实施例的技术方案，通过整车控制器中的数字输入接口分别采集钥匙点火开关、制动开关、发动机后熄火开关、驾驶模式选择开关以及限速行驶开关对应的信号，实现了整车控制器直接采集不同开关的不同状态，并根据开关的不同状态实现了不同的控制功能；并且，通过整车控制器中的模拟输入接口分别采集制动踏板位置传感器以及两个油门踏板位置传感器对应的电压信号，实现了通过整车控制器直接接收与控制功能相关的传感器信号；并且，通过开关电源转换接口控制启动机继电器和后熄火开关继电器的通断，从而实现了通过执行机构控制启动机等零部件工作，进而提高了整车控制器对各个开关或传感器的控制效率。
16.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的系统架构图；
19.图2是本发明实施例提供的一种车辆控制系统的结构框图；
20.图3是本发明实施例提供的一种车辆控制方法的流程图；
21.图4是本发明实施例提供的另一种车辆控制方法的流程图；
22.图5是本发明实施例提供的一种车辆控制系统的硬件架构图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“初始”“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.图1是本发明实施例提供的一种混合动力车辆的系统架构图。如图1所示，由发动机、自动变速箱(automated mechanical transmission，amt)、isg驱动电机、高压动力电池、直流-直流转换器(direct current direct current converter，dcdc)、离合器、12v和24v电池等组成。同时还包括各零部件的控制器或控制子系统，具体有发动机控制系统(engine management system，ems)、整车控制器(vehicle control unit，vcu)、电机控制器(motor control unit，mcu)、电池管理系统(battery management system，bms)、变速箱控制器(transmission control unit，tcu)等。
26.混合动力车辆可以是在传统车辆的基础上进行的混合动力化改造，也可以是全新设计的汽车。本发明实施例是在传统车辆上进行的改造，为了实现混合动力车辆特有的一些功能，在传统车辆的基础上增加isg电机和高压动力电池组，保留了原车上的starter启动机和24v蓄电池。通过isg电机的辅助和控制，在保证整车动力性能的基础上，可以调节和优化发动机的工作区域，同时在滑行和制动阶段，isg电机可以进行有效的能量回收，将机械能转换为电能储存起来，通过上述措施与新增功能来降低油耗与排放，实现整车节能减排的目标。
27.在一实施例中，图2是本发明实施例提供的一种车辆控制系统的结构框图。本实施例中的车辆控制系统可以配置在如图1所示的混合动力车辆中。如图2所示，本实施例中的车辆制动系统包括：整车控制器10；其中，所述整车控制器包括：数字量输入接口101、模拟量输入接口102和开关电源转换接口103；
28.其中，通过所述数字量输入接口101分别与钥匙点火开关20、制动开关30、发动机后熄火开关40、驾驶模式选择开关50以及限速行驶开关60连接；
29.所述整车控制器10通过识别钥匙点火开关20触发上下电管理功能；响应于所述发动机后熄火开关40闭合，所述整车控制器10通过预设控制策略控制发动机停机；响应于所述驾驶模式选择开关50闭合，通过读取所述驾驶模式选择开关50的状态识别目标车辆所对应的驾驶模式；响应于所述制动开关30闭合，所述整车控制器10根据逻辑信号解析当前驾驶员对于目标车辆的制动请求；响应于所述限速行驶开关60闭合，所述整车控制器10根据所述限速行驶开关60控制目标车辆在预设限速值内行驶；
30.通过所述模拟量输入接口102分别与制动踏板位置传感器70以及两个油门踏板位置传感器80连接，分别用于采集对应制动踏板和对应油门踏板的电压信号；
31.通过所述开关电源转换接口103分别与启动机继电器90以及后熄火开关继电器100连接，分别用于控制启动机继电器90和后熄火开关继电器100的通断。
32.在实施例中，数字量输入接口101用于将数字信号输入至整车控制器10；模拟量输入接口102用于将模拟信号输入至整车控制器10；开关电源转换接口103用于对电压进行转
换，以使整车控制器10控制启动机继电器90和后熄火开关继电器100的打开和关闭。
33.在实施例中，每个车辆的钥匙点火开关20可以包括四个状态，分别为keyoff(表示掉电状态)、keyacc(表示部分电气部件通电的状态)、keyon(表示全车电气设备通电的状态)和keystart(表示起动发动机的状态)。整车控制器10可以通过识别钥匙点火开关20当前所处的状态，来触发上电或下电的管理功能。在车辆开发阶段，在乘客舱内装有发动机后熄火开关40，也可以称之为“发动机停机开关”，在按下该发动机后熄火开关(即该发动机后熄火开关闭合)之后，整车控制器10可以通过预先配置的控制策略实现发动机的停机操作。在驾驶过程中，驾驶员可以通过驾驶模式选择开关50选择不同的驾驶模式，整车控制器10可以通过读取该驾驶模式选择开关50的开关状态识别驾驶员所选择的驾驶模式。具体地，可以通过脉冲检测方式，识别出驾驶员所选择的驾驶模式。其中，驾驶模式可以包括：经济模式(即eco模式)、正常模式(normal模式)和运动模式(即sport模式)。在实施例中，整车控制器10可以接两路制动开关30，即整车控制器10可以接收到两路制动开关信号。具体地，整车控制器10可以根据逻辑信号解析当前驾驶员对于车辆的制动请求。其中，在数字开关闭合时为12v；在数字开关打开时为0v。在实施例中，在限速行驶开关60闭合的情况下，整车控制器10需要将目标车辆的当前车速限制在预设限速值之内进行行驶。
34.在实施例中，整车控制器10根据制动踏板位置传感器70所采集的对应制动踏板的电压信号，计算制动踏板对应的位置行程参数，并基于位置行程参数确定目标车辆对应的制动需求。整车控制器10根据油门踏板位置传感器80所采集的对应油门踏板的电压信号，计算油门踏板对应的位置行程参数，并基于油门踏板对应的位置行程参数确定输出扭矩，以控制目标车辆的行驶。在实际操作过程中，可以在目标车辆中配置两路油门踏板位置传感器80，然后两路油门踏板位置传感器80互为备份并相互校验，以保证两路油门踏板位置传感器80所采集的对应油门踏板的电压信号是有效的。
35.本实施例的技术方案，通过整车控制器中的数字输入接口分别采集钥匙点火开关、制动开关、发动机后熄火开关、驾驶模式选择开关以及限速行驶开关对应的信号，实现了整车控制器直接采集不同开关的不同状态，并根据开关的不同状态实现了不同的控制功能；并且，通过整车控制器中的模拟输入接口分别采集制动踏板位置传感器以及两个油门踏板位置传感器对应的电压信号，实现了通过整车控制器直接接收与控制功能相关的传感器信号；并且，通过开关电源转换接口控制启动机继电器和后熄火开关继电器的通断，从而实现了通过执行机构控制启动机等零部件工作，进而提高了整车控制器对各个开关或传感器的控制效率。
36.在一实施例中，通过所述模拟量输入接口与转速传感器连接，用于识别变速箱输出轴的转速信号，并根据转速信号进行挡位控制。在实施例中，整车控制器通过转速传感器识别变速箱输出轴的转速信号，并对转速信号进行信号处理，并将处理后的信号发送至tcu，以使tcu根据处理后的转速信号进行换挡控制等。
37.在一实施例中，在两个所述制动开关均未触发，且通过所述制动踏板位置传感器采集到的制动踏板位置信号大于第一预设标定值，则整车控制器记录所述制动踏板位置传感器的合理性校验故障；在两个所述制动开关均触发，且通过所述制动踏板位置传感器采集到的制动踏板位置信号小于第二预设标定值，则整车控制器记录所述制动踏板位置传感器的合理性校验故障。
38.在实施例中，第一预设标定值大于第二预设标定值。示例性地，第一预设标定值可以为3.5v，第二预设标定值可以为0.5v。其中，合理性校验故障指的是制动踏板位置传感器所采集到制动踏板位置信号的合理性出现问题。在实施例中，若两路制动开关均未触发，但制动踏板位置传感器所采集的制动踏板位置信号却大于第一预设标定值，则整车控制器记录该制动踏板位置传感器的合理性校验故障；若两路制动开关均触发，但制动踏板位置传感器所采集的制动踏板位置信号却小于第二预设标定值，则整车控制器记录该制动踏板位置传感器的合理性校验故障，实现了对制动踏板位置传感器的合理性校验，确保了整车行驶中的合理诊断，确保整车驱动行驶的有效控制。
39.在一实施例中，若两路制动开关均未触发，但制动踏板位置传感器所采集的制动踏板位置信号却大于第三预设标定值，则整车控制器记录该制动踏板位置传感器对电源短路。其中，第三预设标定值大于第一预设标定值且大于第二预设标定值。
40.在一实施例中，在检测到两个所述制动开关的状态不一致的情况下，则所述制动开关互相校验故障。
41.其中，互相校验故障指的是两路制动开关互相校验出现不一致的情况。在实施例中，在整车控制器检测到两路制动开关的状态不一致，即一路制动开关被触发，另一个制动开关未被触发，则记录该制动开关互相校验故障，实现了对制动开关的合理性校验，确保了整车行驶中的合理诊断，确保整车驱动行驶的有效控制。
42.在一实施例中，图3是本发明实施例提供的一种车辆控制方法的流程图，本实施例可适用于通过混动车辆中整车控制器进行车辆控制的情况，该方法可以由车辆控制系统来执行，该车辆控制系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，该车辆控制系统可配置于车辆中。如图3所示，该方法包括：
43.s310、获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数。
44.其中，输入电压参数指的是整车控制器对两个油门踏板位置传感器所提供的两路独立的供电电压；输出电压参数指的是每个油门踏板位置传感器所输出的电压；空行程位置参数指的是在目标车辆的驾驶员未踩压油门踏板的情况下，油门踏板所处的位置。在目标车辆中，两个油门踏板位置传感器的型号可以是相同的，相应地，两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数是相同的，从而便于对油门踏板位置行程参数的确定。
45.在实施例中，整车控制器可以对两个油门踏板分别进行自学习，以确定零点位置，该位置可以作为每个油门踏板对应的空行程位置参数。
46.s320、根据输出电压参数和空行程位置参数确定目标车辆对应的目标位置行程参数。
47.其中，目标位置行程参数指的是目标车辆中油门踏板所需要的目标位置行程。在实施例中，目标车辆中包括两个油门踏板位置传感器，在两个油门踏板位置传感器均未出现故障的情况下，可以根据两个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数，以及所对应油门踏板的空行程位置参数确定目标车辆对应的目标位置行程参数；在其中一个油门踏板位置传感器出现故障的情况下，可以依据另一个正常工作的油门踏板位置传感器对应的输出电压参数，以及该正常工作的油门踏板位置传感器所对应油门踏板的空行程位置参数确定目标车辆对应的目标位置行程参数；在两个油门踏板位置传感器均出现故障的情况下，为
了保证目标车辆的安全性，整车控制器应当将油门踏板的位置行程参数置为0，即目标车辆对应的目标位置行程参数置为0。
48.s330、根据目标位置行程参数确定目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照目标输出扭矩进行车辆控制。
49.其中，目标输出扭矩指的是目标车辆需要输出的扭矩，即目标车辆需要该目标输出扭矩，才可以满足该目标位置行程参数的需求。在实施例中，整车控制器将目标位置行程参数转换为对应的目标输出扭矩，并按照目标输出扭矩进行车辆控制。
50.本实施例的技术方案，通过获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数；根据输出电压参数和空行程位置参数确定目标车辆对应的目标位置行程参数；根据目标位置行程参数确定目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照目标输出扭矩进行车辆控制，实现了通过整车控制器设计油门踏板的目标位置行程参数，确保了整车驱动行驶的有效控制。
51.在一实施例中，图4是本发明实施例提供的另一种车辆控制方法的流程图，本实施例是上述实施例的基础上，对油门踏板传感器的输出电压参数进行校验诊断的过程进行说明。如图4所示，该方法包括：
52.s410、获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数。
53.s420、按照预设输出有效范围对每个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行有效性诊断。
54.其中，预设输出有效范围指的是预先配置的输出电压参数的有效范围。预设输出有效范围的取值范围与油门踏板位置传感器的型号有关，即基于油门踏板位置传感器的参数特性预先配置。优选地，以目标车辆中的两个油门踏板位置传感器的型号相同为例，对输出电压参数的有效性诊断过程进行说明。在实施例中，整车控制器在接收到一个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数之后，与预设输出有效范围进行比较，若该输出电压参数未处于该预设输出有效范围，则整车控制器输出该油门踏板位置传感器诊断故障；整车控制器在接收到另一个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数之后，与预设输出有效范围进行比较，若该输出电压参数未处于该预设输出有效范围，则整车控制器输出该油门踏板位置传感器诊断故障。
55.s430、在每个输出电压参数的有效性诊断均通过的情况下，对两个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断。
56.在实施例中，若两个油门踏板位置传感器的有效性诊断均通过的情况下，整车控制器还需要对两个油门踏板位置传感器进行相互校验诊断，以确保油门踏板位置传感器最终输出结果的安全性以及可靠性。
57.在一实施例中，对两个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断，包括：确定每个油门踏板位置传感器的输出电压参数与对应输入电压参数之间的比值，得到对应的电压比值；确定两个电压比值之间的差值，得到对应的电压比值差值绝对值；根据电压比值差值绝对值、预设配置系数和其中一个电压比值对两个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断。
58.在实施例中，将一个油门踏板位置传感器的输出电压参数与输入电压参数进行比
值，得到对应的电压比值；以及将另一个油门踏板位置传感器的输出电压参数与输入电压参数进行比值，得到对应的电压比值；然后将两个电压比值进行作差并取绝对值，得到对应的电压比值差值绝对值；然后将预设配置系数与其中一个电压比值进行相乘，得到对应的乘积值，并确定该电压比值差值绝对值与乘积值之间的比对结果，若该电压比值差值绝对值大于乘积值，则两个油门踏板位置传感器的相互校验通过；反之，若该电压比值差值绝对值小于乘积值，则两个油门踏板位置传感器的相互校验出错，即整车控制器输出该油门踏板位置传感器诊断故障。
59.s440、根据输出电压参数和空行程位置参数确定目标车辆对应的目标位置行程参数。
60.在一实施例中，s440包括：s4401-s4403：
61.s4401、根据输出电压参数和空行程位置参数确定对应油门踏板的初始位置行程参数。
62.在实施例中，将油门踏板位置传感器对应的最大输出电压参数与空行程位置参数进行作差，得到对应的差值；然后将输出电压参数与该差值之间的比值，作为对应油门踏板的初始位置行程参数。
63.s4402、响应于其中一个油门踏板位置传感器出现故障，根据另一个油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数作为目标车辆对应的目标位置行程参数。
64.在实施例中，在目标车辆的其中一个油门踏板位置传感器出现故障的情况下，直接将另一个油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数作为目标车辆对应的目标位置行程参数。
65.s4403、响应于两个油门踏板位置传感器均未出现故障，且相互校验出现未通过，采用两个油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数中的最小值作为目标车辆对应的目标位置行程参数。
66.在目标车辆的两个油门踏板位置传感器均未出现故障，但相互校验出现错误的情况下，整车控制器采用两个油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数中的最小值作为目标车辆对应的目标位置行程参数。
67.s450、根据目标位置行程参数确定目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照目标输出扭矩进行车辆控制。
68.本实施例的技术方案，在上述实施例的基础上，通过对油门踏板位置传感器进行有效性诊断，以及相互校验诊断，确保了油门踏板位置传感器最终输出结果的安全性以及可靠性，从而确保了整车驱动行驶的有效控制。
69.在一实施例中，车辆控制方法，还包括：根据变速箱输出轴的转速值、变速箱的挡位速比和减速器速比确定变速箱输入轴的转速值；确定变速箱输入轴的转速值与发动机转速值之间的差值，得到对应的转速差值；根据转速差值的绝对值与预设转速阈值之间的比对结果确定变速箱输出轴所对应转速传感器的故障情况。
70.在实施例中，通过变速箱输出轴所对应转速传感器的转速值，以及当前变速箱的挡位速比和减速器速比，可以反算出变速箱输入轴的转速值，将计算的变速箱输入轴的转速值与发动机转速之间的差值进行比较，当两者绝对值超过预设转速阈值(比如，150rpm，也可以自行标定)，则整车控制器记录输出轴转速传感器故障，此时应使用替代转速值(即
发动机输入转速换算的输出轴转速)，并把该转速值发给tcu。进一步地，整车控制器控制动力系统进入跛行模式(limphome模式)，以使得目标车辆的动力受限以及车辆限速。
71.在一实施例中，图5是本发明实施例提供的一种车辆控制系统的硬件架构图。为了满足相关功能需求，vcu的硬线接口包括输入和输出两个部分，vcu需要通过硬线接入相关信号，也需要通过硬线驱动相应的执行机构。
72.如图5所示，digital input(di)表示数字量输入；analog input(ai)表示模拟量输入；lsd表示开关转换电源，l：inductor电感，s：switch开关，d：diode二级管，lsd可以用来进行电压转换；车辆的钥匙点火开关包括四个状态，分别为keyoff、keyacc、keyon、keystart，分别对应的控制器内部开关信号为kl31、kl30、kl15、kl50；其中，kl31表示接地；kl30表示钥匙点火开关在keyacc位置时接通12v蓄电池，可以设计相关控制器在keyacc上就供电；kl15表示钥匙点火开关在keyon位置时接通12v蓄电池，大部分的用电器在keyon上才供电；kl50表示钥匙点火开关在keystart，这是一个过程，车辆发动机启动成功之后钥匙点火开关将会返回到keyon上。
73.通过硬件接入的方式进入vcu的信号以及开关包括如下：
74.钥匙点火开关(即power supply)：vcu通过识别钥匙点火开关(kl30、kl15、kl50)来触发上/下电管理功能；
75.发动机后熄火开关(engstp switch)：在车辆开发阶段，乘客舱内装有发动机停机开关，可以称之为“发动机后熄火开关”，当按下此开关后，vcu需要通过控制策略实现发动机停机；
76.驾驶模式选择开关(即modesle switch)：驾驶员通过此开关选择e/n/s模式，vcu通过读取该开关状态来识别驾驶员所选择的模式；
77.制动开关(即brkped switch)：vcu接两路制动开关信号，brkswitch1(即制动开关1信号)和brkswitch2(即制动开关2信号)；
78.限速行驶开关(即limdrv switch)：vcu在检测到该限速行驶开关闭合的情况下，可以将车辆的实际行驶速度控制在预设限速值内；
79.制动踏板位置传感器(即brkposn sensor)：驾驶员制动需求的输入，vcu根据制动踏板位置计算驾驶员的制动需求；
80.油门踏板位置传感器1(即acceposn sensor1)：驾驶员驱动需求的输入，与油门踏板位置传感器2互为备份并相互校验；
81.油门踏板位置传感器2(即acceposn sensor2)：驾驶员驱动需求的输入，与油门踏板位置传感器1互为备份并相互校验；
82.转速传感器(即speed sensor)：vcu通过传感器识别变速箱输出轴的转速信号，vcu进行信号处理后把该信号发给tcu，tcu需要根据转速信号实现一些换挡控制等。
83.在一实施例中，整车控制器涉及到的外围装置包括如下：制动踏板、油门踏板、转速传感器、制动开关、驾驶模式开关、通过硬线驱动相关/下述执行机构、启动机继电器以及后熄火开关继电器。
84.其一，制动踏板对应的制动踏板位置传感器有一个可变电阻器，有三个pin针：vcc，gnd及signal
85.vcc供电电压为5v(+-0.5v)，输入电流小于10ma；
86.制动踏板位置传感器对地电压gnd(+-0.5v)，输入电流小于2.5ma；
87.信号电压范围为0v至5v。
88.其二，油门踏板对应的油门踏板位置传感器总共有2个，每个油门踏板位置传感器有1个独立的可变电阻器，每个都有三个pin针：vcc，gnd及signal
89.vcc供电电压为5v(+-0.5v)，输入电流小于10ma；
90.油门踏板位置传感器对地电压gnd(+-0.5v)，输入电流小于2.5ma；
91.信号电压范围为0v至5v。
92.当钥匙点火开关处于kl15时，vcu触发对外提供5v供电的能力。
93.其三，转速传感器用于检测变速箱输出轴转速传感器，该传感器有3个pin：vcc，gnd，signal。vcu接收信号之后，经过内部处理再发给tcu。
94.其四，制动开关：根据数字量输入逻辑，数字开关闭合时为12v，数字开关打开时为0v，vcu应根据逻辑信号来解析当前驾驶员对于车辆的制动请求。
95.其五，驾驶模式开关：车辆驾驶模式包括e、n、s，其中e为eco经济模式，n为normal正常模式，s为sport运动模式，vcu通过脉冲检测，识别出驾驶员选择的车辆驾驶模式。
96.其六，vcu通过硬线驱动相关/下述执行机构
97.在动力系统中，对启动机的控制是通过对其继电器的控制来实现，vcu通过一个中间开关电源来控制启动机继电器，当vcu有起动发动机的需求，起动方式为启动机时，此时控制启动机继电器闭合来激活启动机，从而实现利用启动机起动发动机的模式。(车辆起动发动机的模式有两种，分别为isg电机起机和启动机起机)
98.其七，启动机继电器：vcu提供了一个lsd接口，以控制启动机继电器的打开和关闭。
99.其八，后熄火开关继电器：vcu提供了一个lsd接口，以控制后熄火开关继电器的打开和关闭。
100.在一实施例，整车控制器接两路油门踏板位置传感器，当其中的一路出现故障的情况下，vcu应使用另一路油门踏板位置传感器。
101.若两路油门踏板位置传感器都出现故障的情况下，vcu应控制动力系统停止扭矩输出，如果此时车辆在行驶中，应控制车辆缓慢停车，如果此时车辆在静止中，则控制车辆动力输出为0。
102.若两路油门踏板位置传感器的信号经校验不一致，vcu应使用两路中相对较小的那一路信号。
103.在一实施例中，通过整车控制器对油门踏板位置传感器的位置行程参数的确定过程，包括如下步骤：
104.s1、获取油门踏板位置传感器的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数。
105.在实施例中，vcu提供两路独立的电源给两个油门踏板位置传感器供电，将两路油门踏板位置传感器的供电输入电压参数设为v_accpedps1和v_accpedps2，踏板位置传感器的输出电压参数设为v_accpedvolt1和v_accpedvolt2，vcu接收踏板位置传感器对应的输出电压参数后，需要转化为两路油门踏板对应的初始位置行程参数，设为v_accpedpct1和v_accpedpct2。
106.在油门踏板的初始位置行程参数获取和处理之前，vcu需要对两路油门踏板进行
分别自学习，确定零点位置，自学习零点位置参数设为v_accpedhome1和v_accpedhome2，此位置可以视为油门踏板的空行程位置参数。
107.s2、对油门踏板传感器进行有效性诊断。
108.油门踏板位置传感器1范围有效性诊断过程包括：vcu接收到v_accpedvolt1后，与程序内的预设输出有效范围(k_accpedvlow1，k_accpedvhigh1，基于油门踏板传输器的参数特性提前开发于软件中)进行比较，如果v_accpedvolt1不在该范围，则vcu报诊断故障dtc_accpedflt1。
109.油门踏板位置传感器2范围有效性诊断过程包括：vcu接收到v_accpedvolt2后，与程序内的预设有效范围(k_accpedvlow2，k_accpedvhigh2，基于油门踏板传输器的参数特性提前开发于软件中)进行比较，如果v_accpedvolt2不在该范围，则vcu报诊断故障dtc_accpedflt2。
110.s3、对油门踏板传感器进行相互校验诊断。
111.如果两路油门踏板位置传感器的有效性诊断均通过，vcu还要对两路油门踏板位置传感器进行相互校验诊断，以确保油门踏板传感器最终输出结果的安全性及可靠性。
112.vcu通过以下公式算法进行校验诊断：
[0113][0114]
其中，k_accpedcrosschkfactor为预设配置系数(小于1的系数)，可以通过多组试验标定获得。
[0115]
如果两路传感器输出不满足此算式，则相互校验诊断出错，vcu报诊断故障dtc_accpedcrosschkerr。
[0116]
s4、确定目标车辆对应的目标位置行程参数。
[0117]
当油门踏板位置传感器1故障，vcu应采用油门踏板位置传感器2的输出电压参数，并通过转换计算对应的目标位置行程参数：
[0118]
v_accpedpct＝v_accpedpct2
[0119]
accactupos＝f(v_accpedvolt2)
[0120]
示例性地，假设油门踏板位置传感器2的输出电压参数是3v，空行程位置参数为0.1v，油门踏板位置传感器2的最大输出电压参数为5v，则accactupos＝f(v_accpedvolt2)＝(3/(5-0.1))。
[0121]
当油门踏板位置传感器2故障，vcu应采用油门踏板位置传感器1的输出电压参数，并通过转换计算对应的目标位置行程参数：
[0122]
v_accpedpct＝v_accpedpct1
[0123]
accactupos＝f(v_accpedvolt1)
[0124]
当油门踏板位置传感器1和油门踏板位置传感器2同时故障，为了保证车辆安全性，vcu应当将目标位置行程参数置为0。
[0125]
accactupos＝0
[0126]
当两路油门踏板位置传感器无故障，但相互校验发生错误，vcu应采用两路油门踏板位置传感器中的较小值作为对应的目标位置行程参数：
[0127]
v_accpedpct＝min(v_accpedpct1，v_accpedpct2)
[0128]
accactupos＝f(v_accpedvolt)
[0129]
需要说明的是，v_accpedpct和accactupos均用于表示目标位置行程参数，其中，v_accpedpct是直接由至少一个油门踏板位置传感器对应的初始位置行程参数来确定；accactupos是直接由至少一个油门踏板位置传感器对应的输出电压参数和空行程位置参数进行确定。
[0130]
在一实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行一种车辆控制方法，该方法包括：
[0131]
获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数；
[0132]
根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定所述目标车辆对应的目标位置行程参数；
[0133]
根据所述目标位置行程参数确定所述目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照所述目标输出扭矩进行车辆控制。
[0134]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0135]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0136]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0137]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的
管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0138]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0139]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆控制系统，其特征在于，包括：整车控制器；其中，所述整车控制器包括：数字量输入接口、模拟量输入接口和开关电源转换接口；其中，通过所述数字量输入接口分别与钥匙点火开关、制动开关、发动机后熄火开关、驾驶模式选择开关以及限速行驶开关连接；所述整车控制器通过识别所述钥匙点火开关触发上下电管理功能；响应于所述发动机后熄火开关闭合，所述整车控制器通过预设控制策略控制发动机停机；响应于所述驾驶模式选择开关闭合，通过读取所述驾驶模式选择开关的状态识别目标车辆所对应的驾驶模式；响应于所述制动开关闭合，所述整车控制器根据逻辑信号解析当前驾驶员对于目标车辆的制动请求；响应于所述限速行驶开关闭合，所述整车控制器根据所述限速行驶开关控制目标车辆在预设限速值内行驶；通过所述模拟量输入接口分别与制动踏板位置传感器以及两个油门踏板位置传感器连接，分别用于采集对应制动踏板和对应油门踏板的电压信号；通过所述开关电源转换接口分别与启动机继电器以及后熄火开关继电器连接，分别用于控制启动机继电器和后熄火开关继电器的通断。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，通过所述模拟量输入接口与转速传感器连接，用于识别变速箱输出轴的转速信号，并根据转速信号进行挡位控制。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在两个所述制动开关均未触发，且通过所述制动踏板位置传感器采集到的制动踏板位置信号大于第一预设标定值，则整车控制器记录所述制动踏板位置传感器的合理性校验故障；在两个所述制动开关均触发，且通过所述制动踏板位置传感器采集到的制动踏板位置信号小于第二预设标定值，则整车控制器记录所述制动踏板位置传感器的合理性校验故障。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在检测到两个所述制动开关的状态不一致的情况下，则所述制动开关互相校验故障。5.一种车辆控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的车辆控制系统；所述方法，包括：获取目标车辆中两个油门踏板位置传感器对应的输入电压参数、输出电压参数和空行程位置参数；根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定所述目标车辆对应的目标位置行程参数；根据所述目标位置行程参数确定所述目标车辆所需要的目标输出扭矩，以使整车控制器按照所述目标输出扭矩进行车辆控制。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定所述目标车辆对应的目标位置行程参数之前，还包括：按照预设输出有效范围对每个所述油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行有效性诊断；在每个所述输出电压参数的有效性诊断均通过的情况下，对两个所述油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对两个所述油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断，包括：确定每个所述油门踏板位置传感器的输出电压参数与对应输入电压参数之间的比值，得到对应的电压比值；确定两个所述电压比值之间的差值，得到对应的电压比值差值绝对值；根据所述电压比值差值绝对值、预设配置系数和其中一个所述电压比值对两个所述油门踏板位置传感器对应的输出电压参数进行相互校验诊断。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定所述目标车辆对应的目标位置行程参数，包括：根据所述输出电压参数和所述空行程位置参数确定对应油门踏板的初始位置行程参数；响应于其中一个所述油门踏板位置传感器出现故障，根据另一个所述油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数作为所述目标车辆对应的目标位置行程参数；响应于两个所述油门踏板位置传感器均未出现故障，且相互校验出现未通过，采用两个所述油门踏板位置传感器所对应油门踏板的初始位置行程参数中的最小值作为所述目标车辆对应的目标位置行程参数。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：根据变速箱输出轴的转速值、变速箱的挡位速比和减速器速比确定变速箱输入轴的转速值；确定所述变速箱输入轴的转速值与发动机转速值之间的差值，得到对应的转速差值；根据所述转速差值的绝对值与预设转速阈值之间的比对结果确定变速箱输出轴所对应转速传感器的故障情况。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求5-9中任一项所述的车辆控制方法。

技术总结
本发明公开了一种车辆控制系统、方法以及存储介质。该系统包括：整车控制器；其中，整车控制器包括：数字量输入接口、模拟量输入接口和开关电源转换接口；其中，通过数字量输入接口分别与钥匙点火开关、制动开关、发动机后熄火开关、驾驶模式选择开关及限速行驶开关连接；通过模拟量输入接口分别与制动踏板位置传感器及两个油门踏板位置传感器连接，分别用于采集对应制动踏板和对应油门踏板的电压信号；通过开关电源转换接口分别与启动机继电器及后熄火开关继电器连接，分别用于控制启动机继电器和后熄火开关继电器的通断。本发明实现了通过整车控制器直接控制开关以及传感器的信号传输，从而提高了整车控制器对各个开关或传感器的控制效率。感器的控制效率。感器的控制效率。


技术研发人员：伍庆龙
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/25