CN112249004B - 一种车辆控制方法、控制装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制方法、控制装置及计算机可读存储介质，控制方法应用于控制装置，包括，获取车辆的工况参数，其中，工况参数包括实际横摆角速度、横向加速度、当前车速、当前方向盘转角；根据工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度；根据横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量；根据目标横摆角速度偏移量，对目标横摆角速度进行修正；根据实际横摆角速度与目标横摆角速度的修正值的关系，对车辆执行对应的控制操作。本发明通过对目标横摆角速度进行修正，并根据实际横摆角速度与目标横摆角速度修正值的关系，对车辆执行对应的控制操作，提高触发干预控制的准确性，保障车辆在倾斜路面上稳定行驶。

Description

一种车辆控制方法、控制装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种控制方法、控制装置及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，在倾斜路面上对车辆非稳态下的干预控制，主要通过在平地路面的非稳态阈值基础上增加一定的阈值偏移量，当车辆的目标横摆角速度与实际横摆角速度的差值大于非稳态阈值与阈值偏移量之和时，触发对车辆的干预控制。

但是，该方法在倾斜路面上对车辆非稳态下的干预控制过于简单粗暴，干预控制效果不佳。如果标定的阈值偏移量偏低，则容易误触发干预控制；如果标定的阈值偏移量偏高，则在车辆失稳时不能及时触发干预控制，无法保障车辆在倾斜路面上稳定行驶。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种控制方法、控制装置及计算机可读存储介质，以提高触发干预控制的准确性，保障车辆在倾斜路面上稳定行驶。

本发明提供了一种控制方法，应用于控制装置，包括，获取车辆的工况参数，其中，所述工况参数包括实际横摆角速度、横向加速度、当前车速、当前方向盘转角；根据所述工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度；根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量；根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正；根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的修正值的关系，对所述车辆执行对应的控制操作。

在一实施方式中，所述根据所述工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度的步骤，包括：

根据以下公式计算所述横向加速度偏移量：

∆a_y=a_y-ω*v

其中，∆a_y为所述横向加速度偏移量、a_y为所述横向加速度、v为所述当前车速、ω为所述实际横摆角速度。

在一实施方式中，在所述根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量的步骤之前，包括：以第一滤波系数对所述横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理。

在一实施方式中，在所述以第一滤波系数对所述横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理的步骤之后，包括：获取所述车辆的行驶工况，其中，所述行驶工况包括倾斜路面行驶工况、倒车工况、低速行驶工况；若确定所述车辆处于所述倾斜路面行驶工况，则以第二滤波系数对所述横向加速度偏移量再次进行所述一阶低通滤波处理，其中，所述第二滤波系数随所述横向加速度的增大而减小；若不确定所述车辆是否处于所述倾斜路面行驶工况，则以第一退出步长因子对所述横向加速度偏移量进行清零处理；若确定所述车辆不处于所述倾斜路面行驶工况或处于所述倒车工况或处于所述低速行驶工况，则以第二退出步长因子对所述横向加速度偏移量进行清零处理；其中，所述第一退出步长因子大于所述第二退出步长因子。

在一实施方式中，所述根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量的步骤，包括：

根据以下公式计算所述目标横摆角速度偏移量：

∆ω’=∆a_y*(v/(v²+P_Vch*V_ch ²))

其中，∆ω’为所述目标横摆角速度偏移量、∆a_y为所述横向加速度偏移量、v为所述当前车速、v_ch为特征车速、P_Vch为所述特征车速的修正参数。

在一实施方式中，在所述根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正的步骤之前，包括：以第三滤波系数对所述目标横摆角速度偏移量进行一阶低通滤波处理；和/或对所述目标横摆角速度偏移量进行最大值、最小值修正。

在一实施方式中，所述根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正的步骤，包括：

若ω≥0，则ω’’=ω’+∆ω’；

若ω＜0，则ω’’=ω’-∆ω’；

其中，ω’’为所述目标横摆角速度的修正值、ω’为所述目标横摆角速度、∆ω’为所述目标横摆角速度偏移量、ω为所述实际横摆角速度。

在一实施方式中，所述根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的修正值的关系，对所述车辆执行对应的控制操作的步骤，包括：若所述目标横摆角速度的修正值与所述实际横摆角速度的差值大于预设阈值，则对所述车辆进行干预控制；若所述目标横摆角速度的修正值与所述实际横摆角速度的差值小于或等于所述预设阈值，则不对所述车辆进行干预控制。

本发明还提供了一种控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述控制方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述控制方法的步骤。

本发明提供的一种控制方法、控制装置及计算机可读存储介质，通过对目标横摆角速度进行修正，并根据实际横摆角速度与目标横摆角速度修正值的关系，对车辆执行对应的控制操作，提高触发干预控制的准确性，保障车辆在倾斜路面上稳定行驶。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施例二提供的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是本发明实施例一提供的控制方法的流程示意图。如图1所示，本发明的控制方法可以包括如下步骤：步骤S101：获取车辆的工况参数，其中，所述工况参数包括实际横摆角速度、横向加速度、当前车速、当前方向盘转角；

具体地，上述工况参数可通过传感器实时采集或通过计算得到，可选地，通过横摆角速度传感器采集实际横摆角速度、通过横向加速度传感器采集横向加速度、通过轮速传感器采集的当前轮速或根据GPS信号计算当前车速、通过方向盘转角传感器采集当前方向盘转角。

步骤S102：根据所述工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度；

可选地，横向加速度偏移量根据横向加速度、当前车速、实际横摆角速度，通过以下公式计算得到：

∆a_y=a_y-ω*v

其中，∆a_y为横向加速度偏移量、a_y为横向加速度、v为当前车速、ω为实际横摆角速度。

可选地，目标横摆角速度根据当前车速、当前方向盘转角，通过阿克曼公式计算得到：

ω’=(v*δ/i)/[l*(1+v²/v_ch ²)]

其中，ω’为目标横摆角速度，v为当前车速、δ为当前方向盘转角、i为转向比，l为轴距，v_ch为特征车速；转向比i、轴距l、特征车速v_ch为车辆的固有参数。

步骤S103：根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量；

可选地，目标横摆角速度偏移量根据横向加速度偏移量、当前车速、特征车速、特征车速的修正参数，通过以下公式计算得到：

∆ω’=∆a_y*(v/(v²+P_Vch*V_ch ²))

其中，∆ω’为目标横摆角速度偏移量、∆a_y为横向加速度偏移量、v为当前车速、v_ch为特征车速、P_Vch为特征车速的修正参数。

在一实施方式中，在步骤S103：根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量之前，包括：以第一滤波系数对横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理。

具体地，通用的一阶低通滤波公式为：y(n)=q*x(n)+(1-q)*y(n-1)，其中，y(n)为当前输出值、x(n)为上一次输入值、y(n-1)表示上一次输出值、q为滤波系数、n为大于或等于1的整数。可选地，将横向加速度偏移量、目标横摆角速度偏移量代入上述一阶低通滤波公式，分别进行一阶低通滤波处理，可选取不同的滤波系数。

在一实施方式中，在以第一滤波系数对横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理的步骤之后，包括：

获取车辆的行驶工况，其中，行驶工况包括倾斜路面行驶工况、倒车工况、低速行驶工况；

若确定车辆处于倾斜路面行驶工况，则以第二滤波系数对横向加速度偏移量再次进行一阶低通滤波处理，其中，第二滤波系数随横向加速度的增大而减小；

若不确定车辆是否处于倾斜路面行驶工况，则以第一退出步长因子对横向加速度偏移量进行清零处理；

若确定车辆不处于倾斜路面行驶工况或处于倒车工况或处于低速行驶工况，则以第二退出步长因子对横向加速度偏移量进行清零处理；

其中，第一退出步长因子大于第二退出步长因子。

具体地，低速行驶工况为车辆以低于预设车速的前进车速值行驶的工况，可选地，预设车速的取值范围为[5,6]，单位为m/s。

可选地，采用以下公式对横向加速度偏移量进行逐步清零处理：

∆a_y(n)=∆a_y(n-1)*P

其中，∆a_y(n)表示当前横向加速度偏移量、∆a_y(n-1)表示上一次横向加速度偏移量、P为退出步长因子，n为大于或等于1的整数。

更进一步，在不确定是否处于倾斜路面行驶工况时，如路面颠簸导致车轮抬高，倾斜路面上行驶距离过短、平路与高环路之间来回切换等导致倾斜路面识别条件满足时间低于预设时间，上式退出步长因子为第一退出步长因子，可选地，预设时间的取值范围为[0.4,1]，单位为s；在确定不处于倾斜路面行驶工况或处于倒车工况或处于低速行驶工况时，上式退出步长因子为第二退出步长因子。可选地，第一退出步长因子的取值范围为[0.7,0.99]，第二退出步长因子的取值范围为[0.2,0.4]。

步骤S104：根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正；

可选地，步骤S104包括：

若ω≥0，则ω’’=ω’+∆ω’；

若ω＜0，则ω’’=ω’-∆ω’；

其中，ω’’为目标横摆角速度的修正值、ω’为目标横摆角速度、∆ω’为目标横摆角速度偏移量、ω为实际横摆角速度。

在一实施方式中，在步骤S104：根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正之前，包括：

以第三滤波系数对目标横摆角速度偏移量进行一阶低通滤波处理；和/或

对目标横摆角速度偏移量进行最大值、最小值修正。

具体地，对目标横摆角速度偏移量进行最大值、最小值修正的步骤包括：若目标横摆角速度偏移量的计算值大于目标横摆角速度偏移量的最大值，则按最大值输出；若目标横摆角速度偏移量的计算值小于目标横摆角速度偏移量的最小值，则按最小值输出。可选地，目标横摆角速度偏移量的最大值的取值范围为[0.5，1]、目标横摆角速度偏移量的最小值的取值范围为[0，0.001]，单位均为rad/s。

步骤S105：根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的修正值的关系，对所述车辆执行对应的控制操作。

可选地，步骤S105包括：若目标横摆角速度的修正值与实际横摆角速度的差值大于预设阈值，则对车辆进行干预控制；若目标横摆角速度的修正值与实际横摆角速度的差值小于或等于预设阈值，则不对车辆进行干预控制。可选地，预设阈值的取值范围为[0.3,2]，单位为rad/s。

其中，第一滤波系数、第二滤波系数、第三滤波系数、特征车速的修正参数、第一退出步长因子、第二退出步长因子均为试验标定值。

本发明实施例一通过对目标横摆角速度进行修正，实现在倾斜路面上车辆在稳定行驶过程中的目标横摆角速度和实际横摆角速度基本一致，不误触发干预控制，倾斜路面上车辆在非稳态行驶过程中，通过目标横摆角速度与实际横摆角速度的差值大于一定阈值来判断车辆没有按照驾驶员意图进行控制，而触发干预控制，有效提高触发干预控制的准确性，保障车辆在倾斜路面上稳定行驶。

图2是本发明实施例二提供的控制装置的结构示意图。如图2所示，该实施例的控制装置包括：处理器110、存储器111以及存储在所述存储器111中并可在所述处理器110上运行的计算机程序112。所述处理器110执行所述计算机程序112时实现上述各个控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。

所述控制装置可包括，但不仅限于，处理器110、存储器111。本领域技术人员可以理解，图2仅仅是控制装置的示例，并不构成对控制装置的限定，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，例如所述控制装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器110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。

所述存储器111可以是所述控制装置的内部存储单元，例如控制装置的硬盘或内存。所述存储器111也可以是所述控制装置的外部存储设备，例如所述控制装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器111还可以既包括所述控制装置的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器111用于存储所述计算机程序以及所述控制装置所需的其他程序和数据。所述存储器111还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如上所述控制方法的步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，应用于车辆控制装置，包括：

获取车辆的工况参数，其中，所述工况参数包括实际横摆角速度、横向加速度、当前车速、当前方向盘转角；

根据所述工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度；

根据所述横向加速度偏移量，采用以下公式计算目标横摆角速度偏移量：

∆ω’=∆a_y*(v/(v²+P_Vch*V_ch ²))，其中，∆ω’为所述目标横摆角速度偏移量、∆a_y为所述横向加速度偏移量、v为所述当前车速、V_ch为特征车速、P_Vch为所述特征车速的修正参数；

根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正，若ω≥0，则ω’’=ω’+∆ω’；若ω＜0，则ω’’=ω’-∆ω’；其中，ω’’为所述目标横摆角速度的修正值、ω’为所述目标横摆角速度、∆ω’为所述目标横摆角速度偏移量、ω为所述实际横摆角速度；

根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的修正值的关系，对所述车辆执行对应的控制操作。

2.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述工况参数，计算横向加速度偏移量及目标横摆角速度的步骤，包括：

根据以下公式计算所述横向加速度偏移量：

∆a_y=a_y-ω*v

其中，∆a_y为所述横向加速度偏移量、a_y为所述横向加速度、v为所述当前车速、ω为所述实际横摆角速度。

3.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，在所述根据所述横向加速度偏移量，计算目标横摆角速度偏移量的步骤之前，包括：

以第一滤波系数对所述横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理。

4.如权利要求3所述的车辆控制方法，其特征在于，在所述以第一滤波系数对所述横向加速度偏移量进行一阶低通滤波处理的步骤之后，包括：

获取所述车辆的行驶工况，其中，所述行驶工况包括倾斜路面行驶工况、倒车工况、低速行驶工况；

若确定所述车辆处于所述倾斜路面行驶工况，则以第二滤波系数对所述横向加速度偏移量再次进行所述一阶低通滤波处理，其中，所述第二滤波系数随所述横向加速度的增大而减小；

若不确定所述车辆是否处于所述倾斜路面行驶工况，则以第一退出步长因子对所述横向加速度偏移量进行清零处理；

若确定所述车辆不处于所述倾斜路面行驶工况或处于所述倒车工况或处于所述低速行驶工况，则以第二退出步长因子对所述横向加速度偏移量进行清零处理；

其中，所述第一退出步长因子大于所述第二退出步长因子。

5.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，在所述根据所述目标横摆角速度偏移量，对所述目标横摆角速度进行修正的步骤之前，包括：

以第三滤波系数对所述目标横摆角速度偏移量进行一阶低通滤波处理；和/或

对所述目标横摆角速度偏移量进行最大值、最小值修正。

6.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的修正值的关系，对所述车辆执行对应的控制操作的步骤，包括：

若所述目标横摆角速度的修正值与所述实际横摆角速度的差值大于预设阈值，则对所述车辆进行干预控制；

若所述目标横摆角速度的修正值与所述实际横摆角速度的差值小于或等于所述预设阈值，则不对所述车辆进行干预控制。

7.一种车辆控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述车辆控制方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述车辆控制方法的步骤。

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