用于车辆的控制方法及车辆与流程

1.本发明涉及车辆的技术领域，具体提供一种用于车辆的控制方法及车辆。


背景技术：

2.现今各车企为了追求更好的车辆姿态/造型，降车高、降离地间隙成为主要的设计手段，受限于乘员仓空间和电芯高度限制，电池包下底板往往会成为车辆的最低平面而面对复杂的道路环境，电池包易发生整包结构受损。
3.而现有的车辆为了检测电池包是否发生触底，通常在电池包上设置一个传感器，通过收集振动数据来判断电池包的触底情况，但是当车辆行驶在凹凸不平的路面上时，车身、车辆悬架以及车辆悬架上的电池包均会发生振动，因此，当振动传感器检测到电池包发生较大地振动时，并不一定是电池包受到了碰撞，有可能是车辆悬架地晃动等多种因素导致的，这便给电池包的触底判断带来了干扰。
4.相应地，本领域需要提出一种新的用于车辆的控制方法及车辆来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有车辆的电池包在面对复杂的道路环境时容易发生触底的情况，但是现有车辆在电池包发生触底后无法准确判断触底信息的问题。
6.在第一方面，本发明提供一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括车身和设置在所述车身内的电池包和控制器，在所述电池包上设置有第一振动传感器，在所述车身上设置有第二振动传感器，所述控制器分别与所述第一振动传感器、所述第二振动传感器通信连接，并能够接收所述第一振动传感器和所述第二振动传感器的检测数据，所述控制方法包括：获取所述第一振动传感器的数值；获取所述第二振动传感器的数值；计算所述第一振动传感器与所述第二振动传感器的相对值；基于所述相对值的大小，判断所述电池包是否触底。
7.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，“基于所述相对值的大小，判断所述车辆是否触底”的步骤进一步包括：当所述相对值≥预设相对值时，判断所述电池包触底。
8.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，所述车辆还设置有警报装置，所述控制方法还包括：控制所述警报装置发出警报。
9.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，“控制所述警报装置发出警报”的步骤进一步包括：控制所述车辆发出语音提示、文字提示、指示灯提示中的任一种；并且/或者，控制所述车辆向云端服务器或售后端服务器发送电池包触底信息警报。
10.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，“获取所述第二振动传感器的数值”的步骤进一步包括：比较所述第一振动传感器的数值与振动阈值的大小；当所述第一振动传感器的数值≥振动阈值时，获取所述第二振动传感器的数值。
11.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，所述相对值为相对差值或相对比值，并且/或者，所述相对值为振动幅度相对值或振动频率相对值。
12.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，所述相对值为振动能量相对值，步骤“当所述相对值≥预设相对值时，判断所述电池包触底”进一步包括：当所述第一振动传感器与所述第二振动传感器的振动能量相对值≥振动能量预设相对值时，判断所述电池包触底。
13.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，根据公式e＝mω2a2/2计算出所述电池包和所述车身振动的能量，其中e为振动能量，m为等效弹簧振子质量，ω为简谐振动角速度，a为最大振幅，ω＝2πf，其中π为圆周率，f为振动频率。
14.在上述用于车辆的控制方法的具体实施方式中，“基于所述相对值的大小，判断所述车辆是否触底”的步骤进一步包括：当所述相对值＜预设相对值时，判断所述电池包未触底。
15.在第二方面，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括车身和设置在所述车身内的电池包和控制器，在所述电池包上设置有第一振动传感器，在所述车身上设置有第二振动传感器，所述控制器分别与所述第一振动传感器、所述第二振动传感器通信连接，并能够接收所述第一振动传感器和所述第二振动传感器的检测数据，所述车辆还包括警报装置，所述控制器与所述警报装置以及云端服务器或售后端服务器通信连接，所述控制器设置成能够执行上述技术方案中任一项所述的用于车辆的控制方法。
16.在采用上述技术方案的情况下，本发明能够准确判断出车辆发生触底的情况，具体地，本发明的车辆通过在电池包上设置第一振动传感器，在车身上设置第二振动传感器，并且计算第一振动传感器和第二振动传感器相对值的方式，排除了车辆悬架的振动对判断电池包是否发生触底情况的干扰，另外，通过计算第一振动传感器与第二振动传感器相对值与预设值的大小确定电池包是否发生触底的情况，保证了判断结果的准确性。
附图说明
17.下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
18.图1是本发明的用于车辆的控制方法的整体流程图；
19.图2是本发明的用于车辆的控制方法的第一种实施方式的流程图；
20.图3是本发明的用于车辆的控制方法的第二种实施方式的流程图；
21.图4是本发明的用于车辆的控制方法的第三种实施方式的流程图；
22.图5是本发明的用于车辆的控制方法增设第一振动传感器数值判断后的流程图；
23.图6是本发明的用于车辆的控制方法的硬件原理图。
具体实施方式
24.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
25.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.现有的车辆为了检测电池包是否发生触底，通常在电池包上设置一个振动传感器或者加速度传感器，通过收集振动传感器的数据来判断电池包的触底情况，但是当车辆行驶在凹凸不平的路面上时，车身、车辆悬架以及车辆悬架上的电池包均会发生振动，因此，当振动传感器检测到电池包发生较大地振动时，并不一定是电池包受到了碰撞，有可能是车辆悬架地晃动导致的，因此，为了排除车辆悬架对于判断电池包是否发生触底所产生地干扰，本发明提出了以下方案，下面结合图1-图6进行介绍。
27.如图1、图2所示，为解决现有车辆的电池包在面对复杂的道路环境时容易发生触底的情况，但是现有车辆在电池包发生触底后无法准确判断触底信息问题，本发明的车辆包括车身和设置在车身内的电池包和控制器，在电池包上设置有第一振动传感器，在车身上设置有第二振动传感器，控制器分别与第一振动传感器、第二振动传感器通信连接，并能够接收第一振动传感器和第二振动传感器的检测数据，用于车辆的控制方法包括：
28.s01、获取第一振动传感器的数值；
29.s02、获取第二振动传感器的数值；
30.s03、计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对值；
31.s04、基于相对值的大小，判断电池包是否触底。
32.上述步骤s01进一步包括：
33.s011、获取第一振动传感器采集到的电池包的振动幅度。
34.上述步骤s02进一步包括：
35.s021、获取第二振动传感器采集到的车身的振动幅度。
36.上述步骤s03进一步包括：
37.s031、计算第一振动传感器与第二振动传感器获取到的振动幅度的相对差值；
38.上述步骤s04进一步包括：
39.s041、基于相对差值的大小，判断电池包是否触底。
40.上述步骤s041进一步包括：
41.s0411、当相对差值≥预设相对值时，判断电池包触底；
42.s0412、当相对差值＜预设相对值时，判断电池包未触底。
43.在采用上述实施方式的情况下，首先收集第一振动传感器和第二振动传感器获取到的电池包和车身的振动幅度的数据，然后计算电池包和车身振动幅度数据的相对差值，当对比发现相对差值大于预设相对值时则判断电池包发生了触底，当相对差值小于预设相对值时则判断电池包未发生触底。
44.上述实施方式的优点在于：本实施方式中在电池包和车身两个地方设置振动传感器，两个传感器的协同作用可有效地排除悬架系振动激励所造成的干扰，直接获取到电池包相对于车身的位移，只有受到剧烈撞击或者电池包脱离车身两者才能产生较大的位移，而常规的车身与电池包位移较小、车身自身振幅较大的情况可能只是路边不平整，因此，本发明能够更准确地判断出电池包地触底情况，另外，由于振动幅度代表了振动发生的强度，因此本实施方式中通过获取车身和电池包的振动幅度数据并计算其相对差值的方式，能够
精确地反映出电池包触底后的振动情况，从而使判断电池包是否触底的数据来源更加可靠。
45.上述已经把本发明的第一种实施方式介绍完，接下来对本发明的第二种实施方式进行介绍。
46.下面参照图1、图3，对本发明的用于车辆的控制方法的第二种实施方式进行介绍。其中，图3为本发明的用于车辆的控制方法的第二种实施方式的流程图，在本发明的第二种实施方式中，用于车辆的控制方法包括：
47.s01、获取第一振动传感器的数值；
48.s02、获取第二振动传感器的数值；
49.s03、计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对值；
50.s04、基于相对值的大小，判断电池包是否触底。
51.上述步骤s01进一步包括：
52.s012、获取第一振动传感器采集到的电池包的振动频率。
53.上述步骤s02进一步包括：
54.s022、获取第二振动传感器采集到的车身的振动频率。
55.上述步骤s03进一步包括：
56.s032、计算第一振动传感器与第二振动传感器获取到的振动频率的相对差值；
57.上述步骤s04进一步包括：
58.s042、基于相对差值的大小，判断电池包是否触底。
59.上述步骤s042进一步包括：
60.s0421、当相对差值≥预设相对值时，判断电池包触底；
61.s0422、当相对差值＜预设相对值时，判断电池包未触底。
62.在采用上述实施方式的情况下，首先收集第一振动传感器和第二振动传感器获取到的电池包和车身的振动频率的数据，然后计算电池包和车身振动频率数据的相对差值，当对比发现相对差值大于预设相对值时则判断电池包发生了触底，当相对差值小于预设相对值时则判断电池包未发生触底。
63.上述实施方式的优点在于：除了上述提到的在车身和电池包上设置两个传感器能够排除车辆悬架造成的干扰外，与前述第一种实施方式不同的是，本实施方式采用了通过获取车身和电池包振动频率数据的方式，在电池包发生碰撞的瞬间，电池包会有一个瞬间激增并快速衰减的振动频率，相应地车身也会有一个逐渐衰减的振动频率，通过计算电池包和车身振动频率峰值的相对差值，然后与预设相对值进行比较，也能够判断出电池包是否发生了触底。
64.下面参照图1、图4，对本发明的用于车辆的控制方法的第三种实施方式进行介绍。其中，图4为本发明的用于车辆的控制方法的第三种实施方式的流程图，在本发明的第三种实施方式中，相对值为振动能量相对值，用于车辆的控制方法包括：
65.s01、获取第一振动传感器的数值；
66.s02、获取第二振动传感器的数值；
67.s03、计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对值；
68.s04、基于相对值的大小，判断电池包是否触底。
69.上述步骤s01进一步包括：
70.s013、获取第一振动传感器采集到的电池包的振动幅度和振动频率。
71.上述步骤s02进一步包括：
72.s023、获取第二振动传感器采集到的车身的振动幅度和振动频率。
73.上述步骤s03进一步包括：
74.s033、根据公式e＝mω2a2/2计算出电池包和车身振动的能量，并计算电池包与车身的振动能量的相对差值，其中e为振动能量，单位为焦耳j，m为等效弹簧振子质量，单位为千克kg，ω为简谐振动角速度，单位为秒分之一1/s，a为最大振幅，单位为米m，ω＝2πf，其中π为圆周率，f为振动频率，单位为赫兹hz。
75.上述步骤s04进一步包括：
76.s043、基于振动能量相对差值的大小，判断电池包是否触底。
77.上述步骤s043进一步包括：
78.s0431、当第一振动传感器与第二振动传感器的振动能量相对值≥振动能量预设相对值时，判断电池包触底；
79.s0432、当第一振动传感器与第二振动传感器的振动能量相对值＜振动能量预设相对值时，判断电池包未触底。
80.在采用上述实施方式的情况下，首先收集第一振动传感器和第二振动传感器获取到的电池包和车身的振动幅度和振动频率的数据，当检测到电池包的振动频率f激增时，取该段时间的最大振幅a，然后分别通过振动能量计算公式计算电池包和车身振动能量数据的相对差值，当对比发现振动能量的相对差值大于等于振动能量预设相对值时，则判断电池包发生了触底，当对比发现振动能量的相对差值小于振动能量的预设相对值时，则判断电池包未发生触底。
81.上述实施方式的优点在于：除了上述提到的在车身和电池包上设置两个传感器能够排除车辆悬架造成的干扰外，与第一、第二种实施方式不同的是，本实施方式中将电池包和车身的最大振幅和振动频率数据结合起来通过公式e＝2π2mf2a2计算振动能量来作为判断电池包是否触底的依据，相较于直接用获取到的振幅或者振频来进行计算，更多参数的引进能够细化计算的过程，使计算的结果更加精确，从而能够更准确地判断电池包是否发生了触底，具体地，由于a和f为平方的乘积，相较于简单的分别计算a和f的差值来说能够具有放大差异的作用，从而使微小的数值变化明显化，更有利于振动能量的相对差值和预设相对值的比较，并且由于计算结果更加精确，还能够降低数据获取端的精度要求，降低设备成本，同时还可以通过振动能量的大小更直接地来判断电池包触底发生的强度，判断数据更加全面和精确，从而能够让用户更加具体地感知到电池包发生触底的情况。
82.另外，关于上述提到的等效弹簧振子质量m，本领域的技术人员能够理解的是，考虑到电池包和车身固定连接，因此电池包和车身的质量不应当为其本身的质量，而应当是通过整车触底试验所确定的电池包和车身的等效质量。
83.另外，关于步骤s03中第一振动传感器与第二振动传感器的相对值，本领域的技术人员可以理解的是，虽然上述提到了相对值可以是相对差值，但是这不是绝对的，本领域的技术人员还可以选择计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对比值，或者满足其它预设的相对关系即可，这些改变均不超出本发明的原理，因此也都将纳入本发明的保护范围
之内。
84.如图1所示，在一种可能的实施方式中，车辆还设置有警报装置，控制方法还包括：
85.s04、基于相对值的大小，判断电池包是否触底；
86.s05、当判断结果为电池包触底时，控制警报装置发出警报。
87.上述步骤s05进一步包括：
88.s051、控制车辆发出语音提示、文字提示、指示灯提示；
89.s052、控制车辆向云端服务器或售后端服务器发送电池包触底信息警报。
90.在采用上述实施方式的情况下，当判断电池包发生触底的情况后，车辆的控制器能够第一时间通过车辆内部的音响等声音传输设备向用户发出语音提示，或者通过车辆的中控屏向用户发出文字提示或指示灯提示等信息，另一方面，车辆的控制器还能够向云端服务器或者售后端服务器发送电池包触底的警报信息。
91.上述实施方式的优点在于：通过在检测出电池包发生触底后第一时间内向车内用户发出声音、文字或者指示灯的警报信息进行提醒，能够及时的提醒用户停车检查电池包的受损情况，从而能够第一时间对电池包做出处理，避免电池包受挤压后短路发生热失控，产生明火威胁用户生命安全的情况发生，同时，通过将电池包的触底信息发送至云端服务器或者售后端服务器，能够对事故现场做出及时地记录，为后续电池包维修保险理赔提供依据，避免用户产生不必要的经济损失。
92.如图5所示，在一种可能的实施方式中，用于车辆的控制方法包括：
93.s01、获取第一振动传感器的数值；
94.s02、获取第二振动传感器的数值；
95.s03、计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对值；
96.s04、基于相对值的大小，判断电池包是否触底。
97.上述步骤s02进一步包括：
98.s024、比较第一振动传感器的数值与振动阈值的大小；
99.s025、当第一振动传感器的数值≥振动阈值时，获取第二振动传感器的数值。
100.在采用上述实施方式的情况下，首先收集第一振动传感器获取到的电池包和车身的振动数据，然后比较第一振动传感器的数值与设置好的振动阈值的大小，当第一振动传感器的数值≥振动阈值时，获取第二振动传感器的数值，并且计算电池包和车身振动数据的相对值，当对比发现电池包和车身振动数据的相对值大于预设相对值时，则判断电池包发生了触底，当相对差值小于预设相对值时则判断电池包未发生触底。
101.上述实施方式的优点在于：在获取第二振动传感器的数值之前，先对获取到的第一振动传感器的数值进行判断，在初步判定为电池包受到异物撞击后再获取第二振动传感器的数值，增加这种初步判断的形式相比于直接计算第一振动传感器和第二振动传感器的相对值的方式而言，缩小了控制器对于第一振动传感器和第二振动传感器的相对值的计算范围，减小了运算量，由于本发明的电池包触底检测系统是实时检测，因此减小了控制器的运算量能够保证控制器有足够的性能来实现电池包触底情况的实时检测，避免出现宕机的情况，保证了系统工作的稳定性即保证了用户的生命财产安全，意义重大。
102.本发明还提供一种车辆，车辆包括车身和设置在车身内的电池包和控制器，控制器能够执行上述技术方案中任一项的用于车辆的控制方法，在电池包上设置有第一振动传
感器，在车身上设置有第二振动传感器，控制器分别与第一振动传感器、第二振动传感器通信连接，并能够接收第一振动传感器和第二振动传感器的检测数据，车辆还包括警报装置，控制器与警报装置以及云端服务器或售后端服务器通信连接，控制器设置成能够执行上述技术方案中任一项的用于车辆的控制方法。
103.综上所述，本发明的用于车辆的控制方法通过在电池包和车身上分别设置第一振动传感器和第二振动传感器，并通过计算第一振动传感器和第二振动传感器所获取到的数据的相对值的方式，避免了车辆悬架对于电池包振动情况的干扰，从而实现了对于电池包是否触底的准确判断，通过综合分析电池包和车身的振动幅度和振动频率，实现了对电池包是否发生触底以及触底严重程度的准确评估，通过设置警报装置，在电池包发生触底后能够及时地将电池包的触底信息传达给用户，并且能够对事故现场做出及时地记录，为后续电池包维修保险理赔提供依据，保障了用户生命安全的同时也避免用户产生不必要的经济损失，另外，通过对获取到的第一振动传感器的数据与振动阈值进行对比判断的方式节省了车辆控制器的算力，保障了系统的稳定运行。
104.需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
105.本领域技术人员可以理解，上述用于车辆的控制方法及车辆还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于cpld/fpga、dsp、arm处理器、mips处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。
106.上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，例如在一些实施方式下，可以同时执行步骤s01和步骤s02，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。
107.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆包括车身和设置在所述车身内的电池包和控制器，在所述电池包上设置有第一振动传感器，在所述车身上设置有第二振动传感器，所述控制器分别与所述第一振动传感器、所述第二振动传感器通信连接，并能够接收所述第一振动传感器和所述第二振动传感器的检测数据，所述控制方法包括：获取所述第一振动传感器的数值；获取所述第二振动传感器的数值；计算所述第一振动传感器与所述第二振动传感器的相对值；基于所述相对值的大小，判断所述电池包是否触底。2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，“基于所述相对值的大小，判断所述电池包是否触底”的步骤进一步包括：当所述相对值≥预设相对值时，判断所述电池包触底。3.根据权利要求2所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆还设置有警报装置，所述控制方法还包括：控制所述警报装置发出警报。4.根据权利要求3所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，“控制所述警报装置发出警报”的步骤进一步包括：控制所述车辆发出语音提示、文字提示、指示灯提示中的任一种；并且/或者，控制所述车辆向云端服务器或售后端服务器发送电池包触底信息警报。5.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，“获取所述第二振动传感器的数值”的步骤进一步包括：比较所述第一振动传感器的数值与振动阈值的大小；当所述第一振动传感器的数值≥振动阈值时，获取所述第二振动传感器的数值。6.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述相对值为相对差值或相对比值，并且/或者，所述相对值为振动幅度相对值或振动频率相对值。7.根据权利要求2所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，所述相对值为振动能量相对值，步骤“当所述相对值≥预设相对值时，判断所述电池包触底”进一步包括：当所述第一振动传感器与所述第二振动传感器的振动能量相对值≥振动能量预设相对值时，判断所述电池包触底。8.根据权利要求7所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，根据公式e＝mω2a2/2计算出所述电池包和所述车身振动的能量，其中e为振动能量，m为等效弹簧振子质量，ω为简谐振动角速度，a为最大振幅，ω＝2πf，其中π为圆周率，f为振动频率。9.根据权利要求1所述的用于车辆的控制方法，其特征在于，“基于所述相对值的大小，判断所述电池包是否触底”的步骤进一步包括：当所述相对值＜预设相对值时，判断所述电池包未触底。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车身和设置在所述车身内的电池包和控制器，在所述电池包上设置有第一振动传感器，在所述车身上设置有第二振动传感器，所述控制器分别与所述第一振动传感器、所述第二振动传感器通信连接，并能够接收所述第一振动传感器和所述第二振动传感器的检测数据，所述车辆还包括警报装置，所述控制器与所
述警报装置以及云端服务器或售后端服务器通信连接，所述控制器设置成能够执行权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的控制方法。

技术总结
本发明涉及车辆的技术领域，具体提供一种用于车辆的控制方法及车辆，旨在解决现有车辆的电池包在面对复杂的道路环境时容易发生触底的情况，但是现有车辆在电池包发生触底后无法准确判断触底信息的问题。为此目的，本发明的车辆包括车身和设置在车身内的电池包和控制器，在电池包上设置有第一振动传感器，在车身上设置有第二振动传感器，控制器分别与第一振动传感器、第二振动传感器通信连接，并能够接收第一振动传感器和第二振动传感器的检测数据，控制方法包括：获取第一振动传感器的数值；获取第二振动传感器的数值；计算第一振动传感器与第二振动传感器的相对值；基于相对值的大小，判断电池包是否触底。判断电池包是否触底。判断电池包是否触底。


技术研发人员：王瑞朋 肖柏宏 王燕然
受保护的技术使用者：蔚来汽车科技（安徽）有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/5