CN110210076A - 控制车辆爬行工况的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制车辆爬行工况的方法和装置，所述控制车辆爬行工况的方法，包括：启动爬行工况控制模式；获取输入轴转速，获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn‑1；若输入轴转速等于0，且A_qn‑1＜A_n，则A_q＝A_qn‑1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_n为基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。本申请提供的方法，通过将扭矩自学习与前馈控制结合，可以极大地缩短Creep响应时间。

Description

控制车辆爬行工况的方法和装置

技术领域

本申请属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种控制车辆爬行工况的方法、控制车辆爬行工况的装置、具有该装置的车辆。

背景技术

汽车爬行工况是指当自动挡车辆进出车库、行车怠速或在狭窄地段调动车辆时，车辆能以驾驶员期望的极低车速缓慢行驶，被称为汽车的爬行工况，也叫Creep。在Creep启动过程中(汽车起速)，需要克服最大静摩擦力，输入轴转速在很长一段时间内一直为0，需要汽车电子控制系统这时给出能一个克服最大静摩擦的扭矩。如何快速有效的识别静摩擦扭矩是Creep启动控制策略的一个难点。相关技术中，获得最大静扭矩的做法是通过PID等常规算法进行闭环控制，由于前面的大概0-600ms(常规做法是400-600ms开始有转速)期间输入轴无转速，闭环控制中这输入轴无转速控制区域难以缩短，存在控制繁琐导致Creep响应速度过慢的问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本申请公开了一种控制车辆爬行工况的方法，包括：启动爬行工况控制模式；获取输入轴转速，获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1；若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_n为基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。

本申请提供的方法，通过将扭矩自学习与前馈控制结合，可以极大地缩短Creep响应时间。

本申请还提出了一种控制车辆爬行工况的装置，包括：第一计算单元，配置用于基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值A_n；执行单元，配置用于启动爬行工况控制模式；第一获取单元，配置用于获取输入轴转速；第二获取单元，配置用于获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1；控制单元，配置用于若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。

本申请还提出了一种车辆，具有上述装置。

本申请还提出了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序该程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。

本申请还提出了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序该程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。

所述装置、所述车辆、所述计算机可读存储介质与上述的方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的控制车辆爬行工况的方法的流程图；

图2是根据本申请一个实施例的控制车辆爬行工况的方法中的扭矩自学习模型的原理；

图3是根据本申请一个实施例的控制车辆爬行工况的装置的结构示意图。

附图标记：

装置100，

第一计算单元110，执行单元120，第一获取单元130，第二获取单元140，控制单元150。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如图1和图2所示，根据本申请一个实施例的控制车辆爬行工况的方法包括如下步骤：

步骤S100，启动爬行工况控制模式，即Creep模式启动。

步骤S200，获取输入轴转速，获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1。

在实际的执行中，输入轴的转速可以通过转速传感器获取，在前一周期中，以该扭矩A_qn-1实际执行，因此前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1可以直接获取得到。

步骤S300，比较输入轴转速与0的大小，以及比较当前的扭矩A_qn-1与A_n的大小，其中，A_n为上次基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值。

若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_n为上次基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值，A_q为离合器的需求扭矩的更新值，也就是房钱准备执行的离合器需求扭矩。

可以理解的是，输入轴转速等于0，说明前一周期的扭矩A_qn-1不足，若通过将A_qn-1与之前的学习值A_n比较，则可以根据该结果修正下一周期(当前准备)要提供的扭矩值A_q。

换言之，当同时满足输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则进入前馈控制，前馈控制用于修正下一周期的步进值，以修正下一周期要提供的扭矩值A_q。

由于存在提前存储于车机的学习值A_n，这样无需如闭环控制那样等待输入轴转速大于0才能控制下一步要提供扭矩值A_q，可以大大缩短Creep响应时间。

在实际的执行中，比如学习到的最大静摩擦力扭矩值A_q为60N，期望时间T为300ms，即期望300ms内车辆能够克服最大静摩擦力，指令周期T_T为10ms，此时算出最小增量b＝2Nm，在检测到发动机没有熄火风险的前提下，当PID算法控制的增量值a小于2Nm时，可以强制让最小离合扭矩增量值等于2Nm。

其中，期望时间T可以根据车辆试验验证进行标定，指令周期T_T可以根据车辆试验验证进行标定。

上述控制方法相当于是根据学习值修整每个周期的步进量，给定每个周期的步进量的最小值，从而可以提高Creep响应速度。

在步骤S300中，若输入轴转速大于0，或者A_qn-1≥A_n，则切换到PID算法控制。

可以理解的是，只要上述两个条件中的一个满足，则退出前馈控制，切换到PID算法控制。

换言之，A_n作为前馈控制退出条件，当输入轴转速大于0或离合器的需求扭矩Aq大于扭矩学习值A_n时，退出前馈控制。

下一周期提供扭矩值A_q后再次回到步骤S300再次判断，直到输入轴转速大于0，或者A_q＜A_n。

在上述步骤中，用到扭矩学习值A_n为在本次启动Creep控制模式前已经记录或存储在车机的数值，该数值可以是不断更新的。

在实际的执行中，基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值包括如下子步骤：

子步骤S310，在预设工况下，记录输入轴的转速从0变成大于0时离合器的实际输出扭矩A。

该实际输出扭矩A为在满足预设工况下的实际值，可以通过扭矩传感器检测。

子步骤S320，根据公式A_n＝A_n-1+(A-A_n-1)*B，更新学习值A_n，其中A_n-1为上次的学习值，B为修订常数，n≥2，且n为整数。

可以理解的是，A1，……A_n-1，A_n，为不断更新的值，其中A_n是在A_n-1的基础上根据当前的实际输出扭矩A的学习值，将该学习值A_n存储，并用于下次学习时作为A_n-1使用。

其中，修订常数B可以根据需要给定或标定，在实际的执行中，可以设置为B＝5％。

需要说明的是，A_n更新时，可以根据经验设置其更新的范围，A_n设有最大值和最小值。

A_n的初始值A₁＝C，C为出厂值，即对于新出厂的产品，A₁＝C。当变速器更换部分零部件时，需要同该诊断仪将学习值A_n恢复到出厂值C。在实际的执行中，出厂值C通过大量试验统计获取，结合经验值和试验值给出。

在一些实施例中，上述预设工况包括：车辆为自动挡爬行工况，道路的坡度α，-e₁％≤α≤e₂％，方向盘转角为β，β≤f，e₁、e₂和f为预设值。

可以理解的是，并非每次输入轴的转速由0变成大于0时均记录对应的离合器的实际输出扭矩，需要在满足上述条件下的离合器的实际输出扭矩A才有参考价值，其中e₁、e₂可以设定为1，即基本在平路上，f为15°，即方向盘转角不宜过大。

本申请的自学习过程需要一定的前提条件，车辆必须为自动挡Creep工况，同时道路的坡度为在-1％到1％范围之内，方向盘角度小于15度，在同时满足这些条件的基础之上，当输入轴的转速从0变成大于0时，记下此时对应的离合器实际输出扭矩A。

综上所述，本申请的方法：

1.在Creep启动过程中，将需要能克服最大静摩擦扭矩的最小离合器输出扭矩A_n作为前馈控制扭矩；

2.在车辆松开制动踏板到输入轴大于0之前，配合PID等常规算法一起使用，检测到发动机没有熄火风险时，限制最小离合扭矩增量：A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)；

3.该方法可以用在各个道路工况，包括平路和坡度等；

4.学习值An作为前馈控制的退出条件，也用于限制最小离合扭矩增量；

上述方案中，当最大静摩擦扭矩学好后，比仅使用常规PID算法，Creep响应时间大概缩短了200ms。

本申请上述实施例提供的方法，通过将扭矩自学习与前馈控制结合，可以极大地缩短Creep响应时间。

如图3所示，作为对上述图1和2所示方法的实现，本申请提供了一种控制车辆爬行工况的装置100的一个实施例，该装置100实施例与图1或图2所示的方法实施例相对应，该装置100具体可以应用于各种电子设备中。

如图3所示，本申请实施例的控制车辆爬行工况的装置100包括：第一计算单元110、执行单元120、第一获取单元130、第二获取单元140和控制单元150。

其中，第一计算单元110，配置用于基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值A_n；执行单元120，配置用于启动爬行工况控制模式，进入下一次爬行工况；第一获取单元130，配置用于获取输入轴转速；第二获取单元140，配置用于获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1；控制单元150，配置用于若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。

在本实施例中，第一计算单元110、执行单元120、第一获取单元130、第二获取单元140和控制单元150的处理方式以及技术效果可以参考上述步骤S100-S300的描述，在此不再赘述。

本申请提供的控制车辆爬行工况的装置100，通过第一计算单元110来对扭矩进行自学习，且将自学习的值用于前馈控制的修正，可以极大地缩短Creep响应时间。

在一些实施例中，第一计算单元110，还配置用于在预设工况下，记录输入轴的转速从0变成大于0时离合器的实际输出扭矩A；根据公式A_n＝A_n-1+(A-A_n-1)*B，更新学习值A_n，其中A_n-1为上次的学习值，B为修订常数，n≥2，且n为整数。

在一些实施例中，该装置100还包括：第三获取单元、第四获取单元和第五获取单元。

第三获取单元，配置用于获取车辆的挡位；第四获取单元，配置用于获取道路的坡度；第五获取单元，配置用于获取方向转角；且第三获取单元、第四获取单元、第五获取单元均与第一计算单元110通讯连接。

本申请还公开了一种车辆，本申请实施例的车辆包括具有上述任一种实施例的装置100。

本申请实施例的车辆可以为自动挡汽车。

本申请还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

本申请的计算机可读存储介质包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、服务器或器件，或者任意以上的组合。

本申请的计算机可读存储介质的更具体的例子包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、服务器或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、服务器或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请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，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种控制车辆爬行工况的方法，其特征在于，包括：

启动爬行工况控制模式；

获取输入轴转速，获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1；

若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中

△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_n为基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值包括：

在预设工况下，记录输入轴的转速从0变成大于0时离合器的实际输出扭矩A；

根据公式A_n＝A_n-1+(A-A_n-1)*B，更新学习值A_n，其中A_n-1为上次的学习值，B为修订常数，n≥2，且n为整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设工况包括：车辆为自动挡爬行工况，道路的坡度α，-e₁％≤α≤e₂％，方向盘转角为β，β≤f，e₁、e₂和f为预设值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，A_n的初始值A₁＝C，C为出厂值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，若输入轴转速大于0，或者A_qn-1≥A_n，则切换到PID算法控制。

6.一种控制车辆爬行工况的装置，其特征在于，包括：

第一计算单元，配置用于基于预设的扭矩自学习模型得到扭矩的学习值A_n；

执行单元，配置用于启动爬行工况控制模式；

第一获取单元，配置用于获取输入轴转速；

第二获取单元，配置用于获取前一周期的离合器需求扭矩A_qn-1；

控制单元，配置用于若输入轴转速等于0，且A_qn-1＜A_n，则A_q＝A_qn-1+△q；其中△q＝max{a，b}，a为PID算法控制的增量值，b＝A_n/(T/T_T)，T为期望时间，T_T为指令周期，A_q为离合器的需求扭矩的更新值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元，还配置用于在预设工况下，记录输入轴的转速从0变成大于0时离合器的实际输出扭矩A；根据公式A_n＝A_n-1+(A-A_n-1)*B，更新学习值A_n，其中A_n-1为上次的学习值，B为修订常数，n≥2，且n为整数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第三获取单元，配置用于获取车辆的挡位；

第四获取单元，配置用于获取道路的坡度；

第五获取单元，配置用于获取方向转角；

且所述第三获取单元、所述第四获取单元、所述第五获取单元均与所述第一计算单元通讯连接。

9.一种车辆，其特征在于，具有如权利要求6-8中任一项所述的装置。

10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。