CN111942385B - 车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、介质 - Google Patents

车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、存储介质，所述方法包括：当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。所述系统与所述方法对应，所述控制设备、存储介质包括用于执行所述方法的程序，实施本发明能够避免车辆自动变道过程中出现频繁换挡。

Description

车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、介质
技术领域
本发明涉及泊车控制技术领域，具体涉及一种车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、存储介质。
背景技术
自适应巡航系统(Adaptive Cruise Control,简称ACC)是在驾驶员设定了目标车速后，系统会控制车辆加速到达该目标车速；同时，传感器会实时监测前方的驾驶路况，如果发现前方有目标车辆时，系统会经过计算判断后向发动机或者制动系统发送控制指令来降低车速使车辆与前车保持一个安全的行驶距离，实现跟车行驶的功能。现有自适应巡航系统会根据驾驶员的设定车速计算目标加速度以及需求扭矩，然后将需求扭矩请求发送后至发动机管理系统中，发动机管理系统将需求扭矩请求逆向转化为虚拟油门开度值，随后发动机会根据虚拟油门开度值输出相应的扭矩，同时变速箱控制系统会根据虚拟油门开度值和当前车速进行自动升降挡，以实现在自适应巡航过程中的汽车加速行驶。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有自适应巡航系统至少存在以下技术问题：
目前自适应巡航系统在控制车辆加速过程中会出现频繁换挡，而换挡会导致车辆出现顿挫，在双离合变速器车辆中顿挫问题尤为明显，因此极大地影响自动变道系统对方向盘的转向控制稳定性以及整车驾驶体验感。
发明内容
本发明旨在提出一种车辆自动变道的控制方法及系统、控制设备、存储介质，以避免车辆自动变道过程中出现频繁换挡，提高自动变道系统对方向盘的转向控制稳定性以及整车驾驶体验感。
第一方面，本发明实施例提出一种车辆自动变道的控制方法，包括：
当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；
根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
在一可选方案中，所述方法还包括：
判定车辆是否处于自动变道工作状态；
若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态。
在一可选方案中，所述根据当前车速判定车辆是否处于自适应巡航加速状态，包括：
当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态。
在一可选方案中，所述根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩 T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，包括：
根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k；
根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩T1。
第二方面，本发明实施例提出一种车辆自动变道的控制系统，包括：
目标需求计算单元，用于当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；以及
扭矩调整单元，用于根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
在一可选方案中，所述系统还包括：
变道状态判定单元，用于判定车辆是否处于自动变道工作状态；
加速状态判定单元，用于若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态。
在一可选方案中，所述加速状态判定单元具体用于：
当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态。
在一可选方案中，所述扭矩调整单元具体用于：
当判定车辆执行自动变道会进行换挡之后，根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k，并根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩 T1。
第三方面，本发明实施例一种车辆自动变道的控制设备，包括：根据实施例所述的车辆自动变道的控制系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据实施例所述车辆自动变道的控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例所述车辆自动变道的控制方法。
上述实施例方案至少具有以下有益效果：
当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度，并根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，如果执行自动变道需要进行换挡，则根据换挡信息(升挡或降挡)对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元。上述实施例方案通过对执行自动变道需要进行换挡的需求扭矩进行调整，使得发动机控制单元根据调整后的第二目标需求扭矩T1进行自动变道时，可以不进行换挡。因此，能够有效地避免车辆自动变道过程中出现频繁换挡，提高自动变道系统对方向盘的转向控制稳定性以及整车驾驶体验感。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而得以体现。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
图1为本发明一实施例所述车辆自动变道的控制方法的流程图。
图2为本发明一实施例中车辆变速器控制系统换挡规律示意图。
图3为本发明另一实施例所述车辆自动变道的控制方法的流程图。
图4为本发明一实施例所述车辆自动变道的控制系统的框架图。
图5为本发明另一实施例所述车辆自动变道的控制系统的框架图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
如图1所示，本发明实施例提出一种车辆自动变道的控制方法，适用于搭载有自动变速器控制系统的车辆的自动变道过程驾驶工况，包括如下步骤S201-S202：
步骤S201、当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；
具体而言，当车辆进入自适应巡航加速状态时，为了达到目标车速，自适应巡航系统会自动生成一个目标加速度，本实施例的改进在于根据目标加速度可以获得对应的第一目标需求扭矩T0，即要达到该目标加速度所需要的扭矩，并根据第一目标需求扭矩T0可以换算对应的虚拟油门开度，以用于后续步骤S202的扭矩调整判断，
需说明的是，现有的自适应巡航系统是直接将根据目标加速度对应的第一目标需求扭矩T0直接发送给发动机控制单元，而不对扭矩进行调整。
步骤S202、根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
具体而言，步骤S202中通过车辆CAN总线获取当前车速以及当前挡位信号，根据步骤S201换算的虚拟油门开度与当前车速以及当前挡位信号，结合车辆变速器控制系统的换挡规律即可判断出车辆执行自动变道是否需要进行换挡，所述换挡信息指的是升挡、降挡信息。其中，车辆变速器控制系统换挡规律例如图2所示，其根据油门开度(纵坐标)以及当前车速(横坐标)决定是否进行升降挡。
如果需要进行换挡，那么则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，以使得发动机控制单元根据调整后的第二目标需求扭矩T1进行自动变道时，可以不进行换挡。因此，能够有效地避免车辆自动变道过程中出现频繁换挡，提高自动变道系统对方向盘的转向控制稳定性以及整车驾驶体验感。
在一优选实施例中，如图3所示，本实施例的方法还包括：
步骤S101、判定车辆是否处于自动变道工作状态；
具体而言，车辆在自适应巡航功能开启的状态下，车辆可以根据驾驶员的需求(例如驾驶员拨动转向灯杆)或者根据路况进行自主判断是否需要变道，通过车辆传感器判断处于可安全变道后执行自动换道。
步骤S102、若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态。
其中，当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
具体而言，定速巡航模式适用于前方无目标车辆的驾驶工况，在驾驶员设定了巡航车速后，自适应巡航系统会控制车辆加速到达该巡航车速，如果驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则需要进行加速，因此，可以判定车辆进入自适应巡航加速状态。
其中，当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
具体而言，跟车模式适用于前方存在目标车辆的驾驶工况，车辆传感器会实时监测前方的驾驶路况，如果发现前方有目标车辆时，系统会经过计算判断后向发动机或者制动系统发送控制指令来降低车速使车辆与前车保持一个安全的行驶距离，实现跟车行驶的功能，此时，对应会有一个跟车目标车速来控制车辆驾驶。如果跟车目标车速大于当前车速，则需要进行加速，因此，可以判定车辆进入自适应巡航加速状态。
在一优选实施例中，所述根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，具体包括：
步骤S301、根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k；
具体而言，换挡信息与目标需求扭矩变化斜率k的对应关系例如下表一所示：
表一
Figure GDA0003217019820000081
需说明的是，对于目标扭矩调整斜率k的参数值设定可根据当前车辆需要升挡及降挡的情况来进行，上述表一中的设定仅为举例说明，实际应用过程中降挡数N根据不同车型不同驾驶风格进行调整，同时目标扭矩调整斜率k可根据整车实际表现来进行调整。
步骤S302、根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩T1。
具体而言，在计算得到第二目标需求扭矩T1之后，发动机管理系统将所述第二目标需求扭矩T1逆向换算为目标虚拟油门开度值，随后发动机会根据该目标虚拟油门开度值输出相应的扭矩，以实现在自适应巡航过程中的汽车加速行驶。
通过以上实施例的描述可知，本实施例方法在自动变道过程中，不需要更改车辆正常驾驶换挡规律的前提下，依靠对自适应巡航目标需求扭矩的调整从而避免车辆在变道过程中出现升降挡，有助于提高车辆在自动变道过程中的驾驶舒适性及转向控制稳定性。
如图4所示，本发明实施例提出一种车辆自动变道的控制系统，包括：
目标需求计算单元1，用于当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；以及
扭矩调整单元2，用于根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩 T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
在一优选实施例中，如图5所示，所述系统还包括：
变道状态判定单元3，用于判定车辆是否处于自动变道工作状态；
加速状态判定单元4，用于若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态。
在一优选实施例中，所述加速状态判定单元4具体用于：
当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态。
在一优选实施例中，所述扭矩调整单元2具体用于：
当判定车辆执行自动变道会进行换挡之后，根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k，并根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩 T1。
以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
需说明的是，上述实施例的系统与上述实施例的方法对应，因此，上述实施例的系统未详述部分可以参阅上述实施例的方法的内容得到，此处不再赘述。
并且，上述实施例的车辆自动变道的控制系统如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
本发明另一实施例还提出一种车辆自动变道的控制设备，包括：根据上述实施例所述的车辆自动变道的控制系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据上述实施例所述车辆自动变道的控制方法的步骤。
当然，所述控制设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该控制设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述控制设备中的执行过程。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit， CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述控制设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述控制设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或单元，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述控制设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明另一实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述车辆自动变道的控制方法的步骤。
具体而言，所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种车辆自动变道的控制方法，其特征在于，包括：
判定车辆是否处于自动变道工作状态；
若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态；
当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；
根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
2.根据权利要求1所述的车辆自动变道的控制方法，其特征在于，所述根据当前车速判定车辆是否处于自适应巡航加速状态，包括：
当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态。
3.根据权利要求1所述的车辆自动变道的控制方法，其特征在于，所述根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，包括：
根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k；
根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩T1。
4.一种车辆自动变道的控制系统，其特征在于，包括：
变道状态判定单元，用于判定车辆是否处于自动变道工作状态；
加速状态判定单元，用于若车辆处于自动变道工作状态，则获取当前车速，并根据当前车速判定车辆是否进入自适应巡航加速状态；
目标需求计算单元，用于当车辆进入自适应巡航加速状态时，根据目标加速度获得对应的第一目标需求扭矩T0和虚拟油门开度；以及
扭矩调整单元，用于根据所述虚拟油门开度、当前车速以及当前挡位判定车辆执行自动变道是否会进行换挡，若是，则根据换挡信息对所述第一目标需求扭矩T0进行调整得到第二目标需求扭矩T1，并将第二目标需求扭矩T1发送至发动机控制单元，若否，则将所述第一目标需求扭矩T0发送至发动机控制单元。
5.根据权利要求4所述的车辆自动变道的控制系统，其特征在于，所述加速状态判定单元具体用于：
当车辆处于定速巡航模式时，若驾驶员设定的巡航车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态；
当车辆处于跟车模式时，若跟车目标车速大于当前车速，则判定车辆进入自适应巡航加速状态。
6.根据权利要求4所述的车辆自动变道的控制系统，其特征在于，所述扭矩调整单元具体用于：
当判定车辆执行自动变道会进行换挡之后，根据换挡信息获得对应的目标需求扭矩变化斜率k，并根据所述目标需求扭矩变化斜率k、第一目标需求扭矩T0以及公式T1＝T0×k计算第二目标需求扭矩T1。
7.一种控制设备，包括：根据权利要求4-6任一项所述的车辆自动变道的控制系统；或者，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行根据权利要求1-3中任一项所述车辆自动变道的控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述车辆自动变道的控制方法。
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