CN105365821A - 自适应巡航加速方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自适应巡航加速方法、装置及系统，包括：根据期望车速计算需求扭矩；根据滤波系数对所述需求扭矩进行滤波，并将滤波后的需求扭矩发送给发动机管理系统；所述发动机管理系统将所述滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。本发明实施例降低了变速器升降档的频率，使车辆纵向加速度平稳变化，提高了车内乘员乘车舒适度，同时也提高了发动机及变速器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及自适应巡航领域，特别是涉及自适应巡航加速方法、装置及系统。
背景技术
自适应巡航控制(AdaptiveCruiseControl，以下简称ACC)系统是一种以驾驶员设定车速为控制目标的智能控制系统，ACC系统在检测到本车前进道路上存在速度更慢的车辆时，ACC系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙，若系统检测到前方车辆并不在本车行驶道路上时将加快本车速度使之回到之前所设定的速度。由于ACC系统可以减轻驾驶员疲劳强度，增加汽车安全性，减小环境污染等优点，因此越来越得到广泛引用，成为最受欢迎的驾驶员辅助系统之一。
现有技术中ACC系统根据驾驶员输入的期望车速实时计算需求扭矩，然后向发动机管理系统(EngineManagementSystem，以下简称EMS)发送扭矩请求，EMS收到扭矩请求后，直接将扭矩请求转化为虚拟油门开度，然后发动机执行机构根据虚拟油门开度输出扭矩，从而实现自适应巡航加速过程。
发明人在研究中发现上述技术中由于需求扭矩波动频繁且波动较大，导致频繁且较大的虚拟油门开度波动，使得车内人员极不舒适，而且当虚拟油门开度剧烈变化时，会造成变速器频繁升降档，车辆纵向加速度就会剧烈变化，从而影响发动机及变速器的使用寿命。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种自适应巡航加速方法、装置及系统，在提高车内人员在乘车时的舒适性，同时还可以提高发动机及变速器的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自适应巡航加速方法，包括：
根据期望车速计算需求扭矩；
根据滤波系数对所述需求扭矩进行滤波；
将滤波后的需求扭矩发送给发动机管理系统，使所述发动机管理系统将所述滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
进一步地，所述滤波系数根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定。
进一步地，根据滤波系数对所述需求扭矩进行滤波，具体为：
根据滤波系数对所述需求扭矩进行卡尔曼滤波。
进一步地，所述滤波系数的范围是1.7—4。
进一步地，所述滤波系数为2.6。
本发明提供了一种自适应巡航加速装置，包括：计算模块，滤波模块和发送模块；
所述计算模块，用于根据期望车速计算需求扭矩；
所述滤波模块，用于根据滤波系数对所述计算模块计算的需求扭矩进行滤波；
所述发送模块，用于将所述滤波模块滤波后的需求扭矩发送给发动机管理系统。
进一步地，自适应巡航加速装置还包括：
滤波系数确定模块，用于根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定所述滤波模块的滤波系数。
进一步地，所述滤波系数的范围为1.7—4。
进一步地，所述滤波系数为2.6。
本发明提供了一种自适应巡航加速系统，包括：自适应巡航加速装置和发动机管理系统；
所述自适应巡航加速装置包括计算模块，滤波系数确定模块，滤波模块和发送模块；
所述计算模块，用于根据期望车速计算需求扭矩；
所述滤波系数确定模块，用于根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定所述滤波模块的滤波系数；
所述滤波模块，用于根据所述滤波系数确定模块确定的滤波系数对所述计算模块计算出的需求扭矩进行滤波；
所述发送模块，用于将所述滤波模块滤波后的需求扭矩发送给所述发动机管理系统；
所述发动机管理系统，用于将所述发送模块发送的滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
本发明实施例根据发动机响应扭矩请求的延迟时间确定滤波系数，然后根据确定出的滤波系数对需求扭矩进行滤波，将一些波动较大的需求扭矩进行过滤，使转换得到的虚拟油门开度曲线平滑过度，降低了变速器升降档的频率，使车辆纵向加速度平稳变化，提高了车内乘员乘车舒适度，同时也提高了发动机及变速器的使用寿命。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本发明一个实施例的自适应巡航加速方法流程示意图；
图2是本发明一个实施例的滤波示意图；
图3是本发明一个实施例的一种自适应巡航加速装置结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的一种自适应巡航加速系统结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的自适应巡航加速方法流程示意图，如图1所示，自适应巡航加速方法包括下面步骤：
S101：根据期望车速计算需求扭矩；
S102：根据滤波系数对上述需求扭矩进行滤波；
本发明实施例中滤波系数可以根据发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定。实际应用中，滤波系数不能过小，否则会造成发动机响应扭矩的超调严重，而且过小的滤波系数会使得转化的虚拟油门开度曲线斜率过大，虚拟油门开度曲线斜率过大会造成变速器频繁升降档，影响车内人员乘车舒适性；滤波系数也不能过大，过大的滤波系数又会延长发动机响应扭矩请求的时间，因此，本发明实施例通过多次调整，确定出滤波系数在1.7到4之间可以达到较好的平衡，具体的，滤波系数为1.7时，发动机扭矩响应延迟时间短，但波动稍大；滤波系数为4时，发动机扭矩响应延迟时间稍长，但波动较小，最终本发明实施例中确定出滤波系数为2.6时的效果最优。
S103：将滤波后的需求扭矩发送给EMS，使EMS将上述滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
现有技术中EMS收到的是根据期望车速直接得到的需求扭矩，然后将需求扭矩转化为虚拟油门开度，当需求扭矩的波动较大时，虚拟油门开度也就变化较为剧烈，从而使得车内人员不舒适，而本发明实施例根据确定的滤波系数对需求扭矩进行滤波，将一些波动较大需求扭矩过滤掉，然后将滤波后的需求扭矩发送给EMS，EMS将滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，这样得到的虚拟油门开度曲线平滑过渡。图2为滤波示意图，从图2看出，需求扭矩经过滤波得到的虚拟油门开度是平滑过渡的曲线。
将需求扭矩转化为虚拟油门开度的过程称为逆MAP。发动机MAP图是根据当前的真实油门踏板开度值、档位、发动机转速决定输出功率的曲线，即档位与发动机转速固定时，通过真实油门踏板开度可决定发动机的输出扭矩。逆MAP就是与MAP相反的过程，通过自动巡航系统根据驾驶员输入的期望车速计算出需求扭矩，EMS收到需求扭矩后会根据当前转速与档位计算出相应的油门开度，但此的油门开度只是根据发动机MAP图计算出，并不是真正有驾驶员操作实现的，所以称为虚拟油门开度。
根据滤波后的需求扭矩得到的虚拟油门开度更加接近需求扭矩的变化，使得虚拟油门开度的变化斜率小，大大提高自适应巡航时的加速性能。
本发明实施例根据发动机响应扭矩请求的延迟时间确定滤波系数，然后根据确定出的滤波系数对需求扭矩进行滤波，将一些波动较大的需求扭矩进行过滤，使转换得到的虚拟油门开度曲线平滑过度，降低了变速器升降档的频率，使车辆纵向加速度平稳变化，提高了车内乘员乘车舒适度，同时也提高了发动机及变速器的使用寿命。
图3是本发明一个实施例的一种自适应巡航加速装置300结构示意图，如图3所示，该自适应巡航加速装置300包括：计算模块301，滤波模块302和发送模块303；
计算模块301，用于根据期望车速计算需求扭矩；
滤波模块302，用于根据滤波系数对计算模块301计算出的需求扭矩进行滤波；
本发明实施例中，滤波模块302可以根据滤波系数对计算模块301计算出的需求扭矩进行卡尔曼滤波，但不限于卡尔曼滤波，其它能实现本发明目的的滤波技术均可适用于本发明。
发送模块303，用于将滤波模块302滤波后的需求扭矩发送给EMS。
进一步地，本发明实施例提供的自适应巡航加速装置300还包括：滤波系数确定模块304，用于根据EMS中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定滤波模块302的滤波系数。
本发明实施例中滤波系数可以根据发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定。实际应用中，滤波系数不能过小，否则会造成发动机响应扭矩的超调严重，而且过小的滤波系数会使得转化的虚拟油门开度曲线斜率过大，虚拟油门开度曲线斜率过大会造成变速器频繁升降档，影响车内人员乘车舒适性；滤波系数也不能过大，过大的滤波系数又会延长发动机响应扭矩请求的时间，因此，本发明实施例通过多次调整，确定出滤波系数在1.7到4之间可以达到较好的平衡，具体的，滤波系数为1.7时，发动机扭矩响应延迟时间短，但波动稍大；滤波系数为4时，发动机扭矩响应延迟时间稍长，但波动较小，最终本发明实施例中确定出滤波系数为2.6时的效果最优。
本发明实施例根据发动机响应扭矩请求的延迟时间确定滤波系数，然后根据确定出的滤波系数对需求扭矩进行滤波，将一些波动较大的需求扭矩进行过滤，使转换得到的虚拟油门开度曲线平滑过度，降低了变速器升降档的频率，使车辆纵向加速度平稳变化，提高了车内乘员乘车舒适度，同时也提高了发动机及变速器的使用寿命。
图4是根据本发明一个实施例的一种自适应巡航加速系统结构示意图，如图4所示，该自适应巡航加速系统包括：自适应巡航加速装置300和EMS401；
其中，自适应巡航加速装置300包括计算模块301，滤波模块302和发送模块303；
计算模块301，用于根据期望车速计算需求扭矩；
滤波系数确定模块304，用于根据EMS中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定滤波模块302的滤波系数；
滤波模块302，用于根据滤波系数确定模块304确定的滤波系数对计算模块301计算出的需求扭矩进行滤波；
发送模块303，用于将滤波模块302滤波后的需求扭矩发送给EMS401；
EMS401，用于将发送模块303发送的滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
本发明实施例根据发动机响应扭矩请求的延迟时间确定滤波系数，然后根据确定出的滤波系数对需求扭矩进行滤波，将一些波动较大的需求扭矩进行过滤，使转换得到的虚拟油门开度曲线平滑过度，降低了变速器升降档的频率，使车辆纵向加速度平稳变化，提高了车内乘员乘车舒适度，同时也提高了发动机及变速器的使用寿命。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种自适应巡航加速方法，包括：
根据期望车速计算需求扭矩；
根据滤波系数对所述需求扭矩进行滤波；
将所述滤波后的需求扭矩发送给发动机管理系统，使所述发动机管理系统将所述滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述滤波系数根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据滤波系数对所述需求扭矩进行滤波，具体为：
根据滤波系数对所述需求扭矩进行卡尔曼滤波。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述滤波系数的范围是1.7—4。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述滤波系数为2.6。
6.一种自适应巡航加速装置，包括：计算模块，滤波模块和发送模块；
所述计算模块，用于根据期望车速计算需求扭矩；
所述滤波模块，用于根据滤波系数对所述计算模块计算的需求扭矩进行滤波；
所述发送模块，用于将所述滤波模块滤波后的需求扭矩发送给发动机管理系统。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
滤波系数确定模块，用于根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定所述滤波模块的滤波系数。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，
所述滤波系数的范围为1.7—4。
9.根据权利要求8述的装置，其特征在于，所述滤波系数为2.6。
10.一种自适应巡航加速系统，包括：自适应巡航加速装置和发动机管理系统；
所述自适应巡航加速装置包括计算模块，滤波系数确定模块，滤波模块和发送模块；
所述计算模块，用于根据期望车速计算需求扭矩；
所述滤波系数确定模块，用于根据所述发动机管理系统中发动机响应扭矩请求的延迟时间来确定所述滤波模块的滤波系数；
所述滤波模块，用于根据所述滤波系数确定模块确定的滤波系数对所述计算模块计算出的需求扭矩进行滤波；
所述发送模块，用于将所述滤波模块滤波后的需求扭矩发送给所述发动机管理系统；
所述发动机管理系统，用于将所述发送模块发送的滤波后的需求扭矩转化为虚拟油门开度，实现自适应巡航的加速过程。
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