CN110435443B - 坡道辅助控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆控制技术领域,公开了一种坡道辅助控制方法、装置、设备及存储介质,其特征在于,该方法包括:在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车,并自动地对所述待控制车辆进行驱动控制以防止溜车,降低了坡道起步的难度,也提高了坡道起步的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种坡道辅助控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着新能源汽车的普及,越来越多的驾驶人员关注车辆的行驶舒适性问题,针对坡道起步溜车的问题,在相关技术中,本领域的技术人员提出了车辆在坡道上起步的控制方法。然而,目前的控制方法具有诸多缺陷,比如,传统燃油汽车的发动机在停机的时候没有扭矩输出,难以在停机时进行起步控制;在紧急情况下驾驶员不能及时反应,因此不能及时进行起步控制;车辆在坡道进行起步时,如果没有使用手刹等辅助制动,当驾驶员松开制动踏板再踩加速踏板的过程中车辆会出现向后溜车的现象,存在与后车碰撞的风险,难以保证车辆的安全性。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种坡道辅助控制方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中车辆起步困难且安全性不高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种坡道辅助控制方法,所述方法包括以下步骤:
在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车。
优选地,所述在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件的步骤之前,还包括:
根据所述待控制车辆的当前档位、加速踏板信息、电机转向及电机转速识别所述待控制车辆是否处于坡道起步状态。
优选地,所述激活条件包括:
所述待控制车辆具有电子稳定控制系统,并且所述电子稳定系统的坡道保持控制功能有效。
优选地,所述检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件的步骤之后,还包括:
在检测到所述待控制车辆不满足预设激活条件时,控制整车控制器执行对应的坡道保持控制功能,并判断所述待控制车辆是否达到预设驻坡时间;
在所述待控制车辆达到预设驻坡时间时,进入所述扭矩调节模式。
优选地,所述根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式的步骤,具体包括:
检测所述加速踏板是否被驱动且对应的扭矩值是否大于所述当前驻车扭矩值;
在所述加速踏板已被驱动且对应的扭矩值小于或等于所述当前驻车扭矩值时,进入所述扭矩调节模式;
在所述加速踏板未被驱动时,进入所述扭矩调节模式;
相应地,所述根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式的步骤之后,还包括:
在未进入扭矩调节模式时,根据所述加速踏板被驱动时对应的扭矩值控制所述待控制车辆的起步。
优选地,所述根据当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制以实现驻车的步骤,具体包括:
根据当前驻车扭矩,控制功率控制单元以预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩,并使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车。
优选地,所述控制功率控制单元以预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩的步骤,具体包括:
计算预设周期内的所述电机转速的变化量,并根据所述电机转速及所述变化量通过PI算法计算电机扭矩增量;
根据所述电机扭矩增量确定所述预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种坡道辅助控制装置,所述装置包括:
状态识别模块,用于在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
状态判断模块,用于在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
扭矩调节模块,用于在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种坡道辅助控制设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的坡道辅助控制程序,所述坡道辅助控制程序被所述处理器执行时实现如上文所述的坡道辅助控制方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有坡道辅助控制程序,所述坡道辅助控制程序被处理器执行时实现如上文所述的坡道辅助控制方法的步骤。
本发明通过在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车,并及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车,从而为驾驶员从制动踏板切换至油门踏板提供了充裕的操控时间,降低了坡道起步的难度,也提高了坡道起步的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的坡道辅助控制设备的结构示意图;
图2为本发明坡道辅助控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明坡道辅助控制方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明坡道辅助控制装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的坡道辅助控制设备结构示意图。
如图1所示,该坡道辅助控制设备可以包括:处理器1001,例如电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)、整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对坡道辅助控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及坡道辅助控制程序。
在图1所示的坡道辅助控制设备中,网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本发明坡道辅助控制设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在坡道辅助控制设备中,所述坡道辅助控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的坡道辅助控制程序,并执行本发明实施例提供的坡道辅助控制方法。
本发明实施例提供了一种坡道辅助控制方法,参照图2,图2为本发明坡道辅助控制方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中,所述坡道辅助控制方法包括以下步骤:
步骤S10:在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
需要说明的是,本发明实施例的执行主体可以是电子控制单元,所述电子控制单元根据所述待控制车辆的当前档位、加速踏板信息、电机转向及电机转速识别所述待控制车辆是否处于坡道起步状态,如在车辆处于D挡、加速踏板开度小于5%、电机转向为向后且电机转速大于转速阈值1,或者在车辆处于R挡、加速踏板开度小于5%、电机转向为向前且电机转速大于转速阈值1时,电子控制单元通过整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)识别出所述车辆处于坡道起步状态,而在待控制车辆处于坡道起步状态时,需要判断所述待控制车辆是否满足预设激活条件,即需要检测所述待控制车辆是否有电子稳定控制系统(Electrical Speed Controller,ESC),在所述待控制车辆有电子稳定控制系统时,检测所述电子稳定系统的坡道保持控制(Hill Hold Control,HHC)功能是否有效,在所述坡道保持控制功能有效时,激活所述坡道保持控制功能。
步骤S20:在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
需要说明的是,在所述待控制车辆满足预设激活条件时,可以根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式,即检测所述加速踏板是否被驱动且对应的扭矩值是否大于所述当前驻车扭矩值;在所述加速踏板已被驱动且对应的扭矩值小于或等于所述当前驻车扭矩值时,进入所述扭矩调节模式。
另一方面,在所述加速踏板未被驱动时,也进入所述扭矩调节模式;而在未进入扭矩调节模式时,根据所述加速踏板被驱动时对应的扭矩值控制所述待控制车辆的起步,在具体实现中,电子控制单元通过整车控制器识别到驾驶员踩加速踏板起步且驾驶员请求的扭矩大于当前驻车扭矩时,退出坡道保持控制功能并响应驾驶员的扭矩请求进行起步。
步骤S30:在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车。
易于理解的是,本发明实施例根据当前驻车扭矩,控制功率控制单元(PowerControl Unit,PCU)以预设扭矩梯度降低扭矩输出,通过闭环控制算法使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车,所述当前驻车扭矩为保持待控制车辆静止所需执行的电机输出扭矩。
需要说明的是,在控制功率控制单元以预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩的过程中,需要计算预设周期内的所述电机转速的变化量,并根据所述电机转速及所述变化量通过PI算法计算电机扭矩增量;再根据所述电机扭矩增量确定所述预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩。
在具体实现中,通过以下公式计算电机扭矩增量,
ΔT=Kp*(Vn-Vn-1)+Ki*(Vm-Vn)
其中,ΔT为电机扭矩增量,Kp为比例系数,Ki为积分系数,Vm为目标转速,Vn为当前电机转速,Vn-1为上一周期内的电机转速,例如,比例系数为0.5,积分系数为0.5,目标转速为20转/秒,当前电机转速为100转/秒,上一周期内的电机转速为80转/秒,则电机扭矩增量为0.5*(100-80)+0.5*(20-100)=-30牛米,则按照-30牛米/秒的扭矩梯度降低当前驻车扭矩,对应地通过电子控制单元控制功率控制单元降低电机转速,并使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车。
易于理解的是,本实施例通过所述电机扭矩增量确定所述预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩,在所述当前驻车扭矩稳定时,当前电机转速为零,所述待控制车辆则以对应的车速驱动直至驻车。
本实施例为防止车辆在坡道上起步时后溜,通过激活坡道保持功能对车轮施加驱动以阻止待控制车辆后溜,使所述待控制车辆继续保持在静止状态,从而为驾驶员从制动踏板切换至油门踏板提供了充裕的操控时间,进而使车辆在坡道上实现了安全起步,同时也降低了驾驶员的操作难度。
参考图3,图3为本发明坡道辅助控制方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例,在本实施例中,所述步骤S10之后,所述方法还包括:
S101:在检测到所述待控制车辆不满足预设激活条件时,控制整车控制器执行对应的坡道保持控制功能,并判断所述待控制车辆是否达到预设驻坡时间;
易于理解的是,对于配置有电子稳定控制系统的待控制车辆,在检测到驾驶员松开制动踏板时会由电子控制单元控制电子稳定控制系统激活坡道保持控制功能,保持车轮压力以防止车辆溜车,整车控制器不进行干涉,而当所述待控制车辆没有配置电子稳定控制系统,或所述坡道保持控制功能失效时,即不满足预设激活条件时,则由电子控制单元控制整车控制器对功率控制单元进行控制,以实现与配置有电子稳定控制系统的待控制车辆类似的坡道保持控制功能,使驾驶员可以更轻松、安全的完成坡道起步。
S102:在所述待控制车辆达到预设驻坡时间时,进入所述扭矩调节模式。
需要说明的是,本实施中需要先获取待控制车辆的驻坡时间,再判断所述待控制车辆是否达到预设驻坡时间,在达到预设驻坡时间时,若未检测到加速踏板被驱动,或所述加速踏板已被驱动但对应的扭矩值小于或等于当前驻车扭矩值时,则进入所述扭矩调节模式。
本实施例通过在待控制车辆没有配置电子稳定控制系统,或所述坡道保持控制功能失效时,由电子控制单元控制整车控制器执行自身的坡道保持控制功能,保证了在待控制车辆没有配置电子稳定控制系统,或所述坡道保持控制功能失效时,仍能激活坡道保持功能,及时自动地对待控制车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车,进一步提高了坡道起步的安全性。
此外,本发明实施例还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有坡道辅助控制程序,所述坡道辅助控制程序被处理器执行时实现如上文所述的坡道辅助控制方法的步骤。
参照图4,图4为本发明坡道辅助控制装置第一实施例的结构框图。
如图4所示,本发明实施例提出的坡道辅助控制装置包括:
状态识别模块10,用于在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
状态判断模块20,用于在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
扭矩调节模块30,用于在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车。
本发明实施例通过在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车,并及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车,降低了坡道起步的难度,也提高了坡道起步的安全性。
基于本发明上述坡道辅助控制装置第一实施例,提出本发明坡道辅助控制装置的第二实施例。
本实施例中,状态识别模块10,还用于根据所述待控制车辆的当前档位、加速踏板信息、电机转向及电机转速识别所述待控制车辆是否处于坡道起步状态。
此外,状态判断模块20,还用于在检测到所述待控制车辆不满足预设激活条件时,控制整车控制器执行对应的坡道保持控制功能,并判断所述待控制车辆是否达到预设驻坡时间;在所述待控制车辆达到预设驻坡时间时,进入所述扭矩调节模式。
此外,状态判断模块20,还用于检测所述加速踏板是否被驱动且对应的扭矩值是否大于所述当前驻车扭矩值;在所述加速踏板已被驱动且对应的扭矩值小于或等于所述当前驻车扭矩值时,进入所述扭矩调节模式;在所述加速踏板未被驱动时,进入所述扭矩调节模式;还用于在未进入扭矩调节模式时,根据所述加速踏板被驱动时对应的扭矩值控制所述待控制车辆的起步。
此外,扭矩调节模块30,还用于根据当前驻车扭矩,控制功率控制单元以预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩,并使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车。
此外,扭矩调节模块30,还用于计算预设周期内的所述电机转速的变化量,并根据所述电机转速及所述变化量通过PI算法计算电机扭矩增量;
根据所述电机扭矩增量确定所述预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩。
本发明坡道辅助控制装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种坡道辅助控制方法,其特征在于,所述方法包括:
在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车;
所述根据当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车的步骤,具体包括:
计算预设周期内电机转速的变化量,并根据当前电机转速及所述电机转速的变化量通过PI算法计算电机扭矩增量;
根据所述电机扭矩增量确定预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩,以使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车;
所述激活条件包括:
所述待控制车辆具有电子稳定控制系统,并且所述电子稳定系统的坡道保持控制功能有效;
所述根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式的步骤,具体包括:
检测加速踏板是否被驱动且对应的扭矩是否大于当前驻车扭矩;
在所述加速踏板已被驱动且对应的扭矩小于或等于所述当前驻车扭矩时,进入所述扭矩调节模式;
在所述加速踏板未被驱动时,进入所述扭矩调节模式;
相应地,所述根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式的步骤之后,还包括:
在未进入所述扭矩调节模式时,根据所述加速踏板被驱动时对应的扭矩控制所述待控制车辆的起步。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件的步骤之前,还包括:
根据所述待控制车辆的当前档位、加速踏板信息、电机转向及电机转速识别所述待控制车辆是否处于坡道起步状态。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件的步骤之后,还包括:
在检测到所述待控制车辆不满足预设激活条件时,控制整车控制器执行对应的坡道保持控制功能,并判断所述待控制车辆是否达到预设驻坡时间;
在所述待控制车辆达到预设驻坡时间时,进入所述扭矩调节模式。
4.一种坡道辅助控制装置,包含如权利要求1所述的坡道辅助控制方法,其特征在于,所述装置包括:
状态识别模块,用于在识别到待控制车辆处于坡道起步状态时,检测所述待控制车辆是否满足预设激活条件;
状态判断模块,用于在所述待控制车辆满足预设激活条件时,根据所述待控制车辆的当前状态判断是否进入扭矩调节模式;
扭矩调节模块,用于在进入扭矩调节模式时,获取当前驻车扭矩,根据所述当前驻车扭矩对所述待控制车辆进行驱动控制,以使所述待控制车辆实现驻车;
所述扭矩调节模块,还用于根据当前驻车扭矩,控制功率控制单元以预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩,并使所述待控制车辆以对应的车速驱动直至驻车;
所述扭矩调节模块,还用于计算预设周期内的所述电机转速的变化量,并根据所述电机转速及所述电机转速的变化量通过PI算法计算电机扭矩增量,根据所述电机扭矩增量确定所述预设扭矩梯度,并控制功率控制单元以所述预设扭矩梯度降低所述当前驻车扭矩;
所述状态判断模块,还用于检测加速踏板是否被驱动且对应的扭矩是否大于当前驻车扭矩;在所述加速踏板已被驱动且对应的扭矩小于或等于所述当前驻车扭矩时,进入所述扭矩调节模式;在所述加速踏板未被驱动时,进入所述扭矩调节模式;
所述状态判断模块,还用于在未进入所述扭矩调节模式时,根据所述加速踏板被驱动时对应的扭矩控制所述待控制车辆的起步。
5.一种坡道辅助控制设备,其特征在于,所述设备包括:
存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的坡道辅助控制程序,所述坡道辅助控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的坡道辅助控制方法的步骤。
6.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有坡道辅助控制程序,所述坡道辅助控制程序被处理器执行时应用如权利要求1至3中任一项所述的坡道辅助控制方法的步骤。
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