CN112896138A - 车辆限速方法、装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆限速方法、装置及车辆,其中方法包括:在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩;基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。本发明实施例能够确保目标限制扭矩随实际车速的增大而减小,当实际车速接近跟随限制车速时,目标限制扭矩会接近零,从而可保证在正常行车下车辆的行车速度不会超过限制车速,进而确保行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆限速方法、装置及车辆。
背景技术
驾驶员在长时间驾驶过程中容易产生精神疲劳,而精神分散和疲劳驾驶往往使驾驶员在不知不觉中油门踩入过深而导致车辆超速。为了保证驾驶员及车辆的安全,在行车过程中,必须对车速进行限制保护。
现有限速控制策略中,在车速超过一定限制时,限制车速会从最高限制车速瞬间下移至实际车速,当驾驶中实际车速一直小于或等于限制车速,或者实际车速小幅超过限制车速时,最大限制扭矩下降较慢,从而无法避免因驾驶意图突然变化、路况变化阻力变小等引发的实际车速超出最高限制车速,且若最高限制车速与车辆失控车速之间的缓冲区间太小,则还可能会触发车辆失控,带来安全风险。
可见,现有限制控制策略存在车速限制效果较差的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆限速方法、装置及车辆,以解决现有限制控制策略的车速限制效果较差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆限速方法,包括:
在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;
根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小;
基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述根据所述车辆的实际车速和最大限制车速计算跟随限制车速,包括:
对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权求和,得到跟随限制车速。
可选的,所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,包括:
将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,所述方法还包括如下至少一项:
输出电机负扭,以对所述车辆的行车速度进行限制;
采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述方法还包括:
在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭和/或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
若所述车辆的行车速度仍大于所述最大限制车速,则采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制之后,所述方法还包括:
在所述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则增加制动扭矩,以增大对所述车辆的阻力加速度。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车辆限速装置,包括:
第一计算模块,用于在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;
第二计算模块,用于根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小;
第一限速模块,用于基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述第一计算模块用于对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权求和,得到跟随限制车速。
可选的,所述第一限速模块包括:
第一滤波单元,用于将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
第一限速单元,用于按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述第二计算模块用于将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
所述第一限速模块用于按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述第一限速模块包括:
确定单元,用于将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
第二滤波单元,用于将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
第二限速单元,用于按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述车辆限速装置还包括如下至少一项:
第二限速模块,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭,以对所述车辆的行车速度进行限制;
第三限速模块,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
第四限速模块,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述车辆限速装置还包括:
第五限速模块,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭和/或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
第六限速模块,用于若所述车辆的行车速度仍大于所述最大限制车速,则采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,所述车辆限速装置还包括:
制动模块,用于在所述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则增加制动扭矩,以增大对所述车辆的阻力加速度。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括上述第二方面提供的车辆限速装置。
第四方面,本发明实施例还提供了一种车辆限速装置,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计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例第一方面提供的所述车辆限速方法中的步骤。
第五方面,本发明实施例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本发明实施例第一方面提供的所述车辆限速方法中的步骤。
本发明实施例中,在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,通过根据车辆的实际车速和最大限制车速来计算跟随限制车速,其中,跟随限制车速介于实际车速与最大限制车速之间,然后根据跟随限制车速与实际车速之间的差值,来计算车辆的目标限制扭矩,最终基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。这样,目标限制扭矩可随实际车速的增大而减小,当实际车速接近跟随限制车速时,目标限制扭矩会接近零,从而可保证在正常行车下车辆的行车速度不会超过限制车速,进而确保行车安全。
附图说明
图1是本发明实施例提供的车辆限速方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的实际车速与跟随限制车速的变化曲线图;
图3是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之一;
图4是本发明实施例提供的车辆限速装置的第一限速模块的结构图之一;
图5是本发明实施例提供的车辆限速装置的第一限速模块的结构图之二;
图6a是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之二;
图6b是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之三;
图6c是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之四;
图7是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之五;
图8是本发明实施例提供的车辆限速装置的结构图之六。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
现有限速控制策略中,在车速超过一定限制时,限制车速会从最高限制车速瞬间下移至实际车速,并对限制车速与实际车速的差值进行PI控制,在实际车速超过限制车速时,PI控制值为不大于0的数值,而现有方案中,是将该PI控制值叠加到初始最大限制扭矩,得到车辆的最大限制扭矩,故当限制车速大于实际车速时,最大限制扭矩增量为0,不会减小,当实际车速大于限制车速时,最大限制扭矩增量为负,会逐步减小,以对当前车速进行限制,且减小的速率取决于PI控制器的参数。
由此带来的问题是,如果驾驶中实际车速一直小于或等于限制车速,或者实际车速小幅超过限制车速,还或者PI参数过小,都将会导致最大限制扭矩下降较慢,从而无法避免因驾驶意图突然变化、路况变化阻力变小等引发的实际车速超出最高限制车速,且如果最高限制车速与车辆失控车速之间的缓冲区间太小,还可能会触发车辆失控,带来安全风险。
为避免上述现象,尽可能保证所述车辆的实际车速不会超过限制车速,本发明实施例对现有限速控制策略提出了改进,具体介绍如下。
请参见图1,图1是本发明实施例提供的车辆限速方法的流程图,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间。
上述最大限制车速可以是预设的或默认的用于限制车辆行车速度的固定参数,上述预设阈值可以是预设的用于启动限速模式的阈值,可根据实际行车需求确定,例如,可以在车辆行车速度超过80km/h的情况下,进入限速模式,而在车辆行车速度低于80km/h时,可不必启动限速模式,为自由行车模式。
本发明实施例中,上述车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况可以是车辆处于路面正常行驶,但行车速度超过一定阈值的情况,即为车辆驱动加速度大于阻力加速度的情况。
在这种情况下,由于车辆实际车速已超过一定阈值,故可以进入限速模式,具体地,可以先根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,例如,可以对所述车辆的实际车速和所述最大限制车速采用加权算法,来获得跟随限制车速,或者也可以通过计算所述车辆的实际车速和所述最大限制车速的平均值,来获得跟随限制车速,还可以是通过其他计算方式获得,在此具体计算方式不作限定。
这样,计算后得到的跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间,即所述跟随限制车速大于车辆的实际车速但小于所述最大限制车速,从而相比于现有技术中,因限制车速与实际车速几近相同而导致二者差值很小,进而使得限制扭矩下降缓慢,限速效果不明显,本方案中所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值则较大,进而采用依据二者差值计算得的目标限制扭矩对车辆进行限速,能够取得较为明显的效果。
可选的,所述步骤101包括:
对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权求和,得到跟随限制车速。
该事实方式中,可采用加权算法来计算跟随限制车速,即可以分别对所述车辆的实际车速和最大限制车速乘以一权重系数,然后再将二者之和作为跟随限制车速,也就是说,可以按照公式Vtrack=k1Vact+k2Vmax来计算所述跟随限制车速,其中,Vtrack为跟随限制车速,Vact为实际车速,Vmax为最大限制车速,k1和k2均为权重系数。例如,所述车辆的实际车速Vact为100km/h,最大限制车速Vmax为150km/h,k1和k2均为0.5,则可计算得到跟随限制车速Vtrack为0.5×100km/h+0.5×150km/h=125km/h。
这样,通过分别对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权后求和,可快速得到所述跟随限制车速,且可保证所计算得到的跟随限制车速与所述实际车速之间存在较大缓冲区间。
步骤102、根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小。
在计算得到所述跟随限制车速后,可以进一步计算所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,并基于该差值计算所述车辆的目标限制扭矩,具体地,可以将所述差值乘以一固定数值得到所述目标限制扭矩,或者也可以将所述差值代入一预设公式中计算得到所述目标限制扭矩,还或者可以对所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值进行比例积分或比例微分控制,得到所述目标限制扭矩,且计算得到的目标限制扭矩可随所述实际车速的增大而减小,即所述目标限制扭矩与所述实际车速负相关。
步骤103、基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
该步骤中,则可以使用所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,即将所述目标限制扭矩作为所述车辆的目标驱动扭矩,通过降低所述车辆的驱动扭矩来达到对所述车辆的行车速度进行限制,即延缓所述车辆的行车速度的增长趋势的目的,避免使所述车辆的行车速度过快增大以至超过限制车速。
具体地,为了使所述车辆的行车速度在限速过程中保持稳定和避免过大抖动,可以控制所述车辆的驱动扭矩向所述目标限制扭矩平滑过渡,即不立即将所述车辆的驱动扭矩下降至所述目标限制扭矩,而是控制所述车辆的驱动扭矩使其缓慢下降至所述目标限制扭矩。
可选的,所述步骤103包括:
将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
该实施方式中,为保证所述车辆的驱动扭矩能够平滑过渡至所述目标限制扭矩,可以采用滤波的方式对所述目标限制扭矩进行处理,以采用滤波后的扭矩对所述车辆进行限速,具体地,可将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩作为滤波器的输入,得到所述滤波器的输出,即第一输出扭矩,然后采用所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,即将所述第一输出扭矩作为所述车辆的驱动扭矩。
其中,所述滤波器可以是一阶比例滤波器,且为保证良好的限速效果,可以为所述滤波器选取合适的滤波器系数,所述预设初始限制扭矩可为系统预先设定的进入限速模式时采用的初始限制扭矩,即在所述车辆的实际车速刚超过预设阈值时,进入限速模式,并采用所述预设初始限制扭矩作为所述车辆的驱动扭矩对所述车辆进行限速,然后再采用滤波后得到的第一输出扭矩作为所述车辆的驱动扭矩对所述车辆进行限速。
例如,采用一阶比例滤波器,滤波计算公式为yn=kxn+(1-k)yn-1,其中,yn为所述滤波器的输出扭矩,xn为目标限制扭矩,假设k=0.5,预设初始限制扭矩y0=10000,当前目标限制扭矩x1=1000,这样,根据滤波计算公式,可得y1=0.5×1000+(1-0.5)×10000=5500,从而可先将所述车辆的驱动扭矩从10000下降至5500,随着时间的推移,假设当前目标限制扭矩x2=900,根据滤波计算公式,可得y2=0.5×900+(1-0.5)×5500=3200,故可进一步将所述车辆的驱动扭矩从5500下降至3200,假设x3=800,根据滤波计算公式,可得y3=0.5×800+(1-0.5)×3200=2000,即可将所述车辆的驱动扭矩从3200下降至2000,由此类推,可实现将所述车辆的驱动扭矩逐渐下降至目标限制扭矩,进而实现对所述车辆的行车速度的平滑限制。
可选的,所述步骤102包括:
将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
所述步骤103包括:
按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
为获得更好的车辆限速效果,确保行车安全,可以采用比例微分控制的方式来计算目标限制扭矩,具体地,可以将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值作为比例微分控制器即PD控制器的输入,利用所述PD控制器得到PD控制值,该PD控制值即为所述车辆的目标限制扭矩。其中,所述PD控制器的计算公式为其中,e(t)为所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,Kp为比例系数,TD为微分时间常数,u(t)为所述PD控制器的输出,Kpe(t)即为比例部分扭矩,即为微分部分扭矩,Kpe(t)和之和即为总限制扭矩。
为保证良好的限速效果,可以为所述PD控制器选取合适的比例系数Kp和微分时间常数TD,且由于微分控制可以实现前馈控制,从而能够避免限速过程中出现超调现象,进而可提高驾驶感受。
在对所述车辆进行限速时,由于微分部分扭矩的初始值为0,故可将所述PD控制器输出的总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩,即刚开始进入限速模式时,可先采用所述总限制扭矩中的比例部分扭矩即Kpe(t)对所述车辆进行限速,然后再采用所述PD控制器输出的总限制扭矩对所述车辆进行限速,且可对所述PD控制器输出的总限制扭矩进行冻结保护,使其不超过自由行车模式即未限速模式下的最大限制扭矩。
在进入限速模式后,若所述车辆的实际车速增加,则所述PD控制器输出的比例部分扭矩会随二者差值e(t)的减小而减少,且为正值,而所述PD控制器输出的微分部分扭矩即则会以负值减小,这样,所述PD控制器输出的总限制扭矩会随之减少,进而能够通过降低所述车辆的驱动扭矩而限制所述车辆的行车速度,当所述车辆的实际车速接近其跟随限制车速时,所述PD控制器输出的总限制扭矩会接近0,即这种情况下,若所述车辆处于正常行驶中,则其行车速度不会继续攀升而超过限制速度。
若所述车辆的实际车速减小,则所述PD控制器输出的比例部分扭矩会随二者差值e(t)的增大而增加,而所述PD控制器输出的微分部分扭矩也会增加,故此时不会对所述车辆的行车速度作进一步限制。
这样,通过将跟随限制车速与实际车速的差值进行闭环控制,可保证所述车辆的行车速度在正常行驶模式下不会超过限制车速,且能保证行车平稳与安全。
进一步的,所述按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
也就是说,该方式中,还可以结合比例微分控制和滤波处理,对所述车辆进行限速,从而既能够避免限速过程中出现超调现象,又能使所述车辆的驱动扭矩平滑下降,保证行车稳定,提高驾驶感受。
具体地,在将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩后,可以将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩,并将该初始限制扭矩和总限制扭矩输入滤波器中,得到所述滤波器的输出,即第二输出扭矩,然后采用所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。也就是说,可以在刚进入限速模式时,采用所述初始限制扭矩即比例部分扭矩作为所述车辆的驱动扭矩对所述车辆进行限速,然后再采用滤波后得到的所述第二输出扭矩作为所述车辆的驱动扭矩对所述车辆进行限速。
其中,对所述初始限制扭矩和所述总限制扭矩进行滤波处理的具体实施方式可以参见前述可选实施方式中的相关介绍,为避免重复,此处不再赘述。
可选的,所述步骤103之后,所述方法还包括:
在所述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则增加制动扭矩,以增大对所述车辆的阻力加速度。
该实施方式中,上述非驱动加速度可以是所述车辆在重力作用下(如下坡路段)的重力加速度或在拖拽作用下(如拖拽行驶)的拖拽加速度,上述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况即为车辆处于腾空俯冲、大坡度下坡、长下坡或拖拽加速行驶等非驱动自然重力加速的行驶模式,在这种情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则可以采用增加制动扭矩的措施,来增大对所述车辆的阻力加速度,达到对所述车辆进行限速的目的,保证行车安全。
可选的,在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,所述方法还包括如下至少一项:
输出电机负扭,以对所述车辆的行车速度进行限制;
采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
该实施方式中,由于正常行驶情况下,所述车辆的行车速度会因采取了前述目标限制扭矩对车辆进行了限速而不会超过所述最大限制速度,故上述实际车速超过所述最大限制车速的情况,可以是因车辆处于腾空俯冲、大坡度下坡或长下坡等非驱动自然重力加速的行驶模式下,因重力加速度分量大于阻力加速度,而导致的车辆行车速度超出所述最大限制车速的情况。
在这种情况下,可以采取其他辅助限速措施来对所述车辆进行限速,例如,可以输出电机负扭,来降低所述车辆的驱动扭矩,进而达到对所述车辆进行限速的目的,或者,也可以采用发动机滑膜拖拽控制措施,即利用车辆拖拽发动机转动,使其在高速运行下挂低速档位来对所述车辆的行车速度进行限制,还或者,采用机械液压电力协同负扭矩控制措施,即结合底盘车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP)或高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System,简称ADAS)等对所述车辆进行制动,实现对所述车辆进行限速的目的。当然,也可以采用这三个限速措施中的任意两个结合或三者结合来加强对所述车辆的限速。
可选的,所述方法包括:
在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭和/或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
若所述车辆的行车速度仍大于所述最大限制车速,则采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
该实施方式中,在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,可以先输出电机负扭或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制,或者同时输出电机负扭,并采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。若采取以上限速措施后,仍无法将所述车辆的行车速度下降至所述最大限制车速以下,则可以进一步采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制,这样,可以减少不必要的场景下启用机械液压电力协同负扭矩控制措施的次数,在保证限速的前提下进一步保证车辆性能。其中,对于上述输出电机负扭、采用发动机滑膜拖拽控制措施和采用机械液压电力协同负扭矩控制措施的实施方式可以参见前述实施方式中的相关介绍。
本实施例中,在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,通过根据车辆的实际车速和最大限制车速来计算跟随限制车速,其中,跟随限制车速介于实际车速与最大限制车速之间,然后根据跟随限制车速与实际车速之间的差值,来计算车辆的目标限制扭矩,最终基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。这样,目标限制扭矩可随实际车速的增大而减小,当实际车速接近跟随限制车速时,目标限制扭矩会接近零,从而可保证在正常行车下车辆的行车速度不会超过限制车速,进而确保行车安全。
下面结合图2所示的采用本发明实施例对车辆进行限速后的实际车速和跟随限制车速的变化曲线,对本发明实施例进行举例说明:
如图2所示,在车辆的实际车速V_act低于第一车速阈值V_c1时,车辆处于自由行车模式Free Running即未限速模式,此时,车辆的跟随限制车速V_track保持最大限制车速V_max不变。
当车辆的实际车速V_act开始超过第一车速阈值V_c1时,车辆开始进入限速模式On,此时,车辆的跟随限制车速V_track开始生效,并且介于实际车速与最大限制车速V_max之间,在实际车速V_act未接近最大限制车速V_max时,跟随限制车速V_track与实际车速V_act之间存在一定的缓冲区间;随着实际车速V_act的持续增大,当实际车速V_act增大至接近最大限制车速V_max时,跟随限制车速V_track也几乎等于最大限制车速V_max,此时车辆的驱动扭矩也将随着限速作用而趋近于0,故车辆的实际车速V_act在正常行车情况下不会再继续增大。
当车辆的实际车速V_act开始下降时,跟随限制车速V_track也随之下降,当车辆的实际车速V_act下降至第二车速阈值V_c2时,车辆可以退出限速模式,而回到自由行车模式,车辆的跟随限制速度V_track也再次回到最大限制车速V_max,其中,第二车速阈值V_c2可以稍小于第一车速阈值V_c1,以避免车辆因车速不稳而在限速模式与自由行车模式之间来回切换,影响车辆性能。
参见图3,图3是本发明实施例提供的一种车辆限速装置的结构示意图,如图3所示,车辆限速装置300包括:
第一计算模块301,用于在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;
第二计算模块302,用于根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小;
第一限速模块303,用于基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,第一计算模块301用于对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权求和,得到跟随限制车速。
可选的,如图4所示,第一限速模块303包括:
第一滤波单元3031,用于将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
第一限速单元3032,用于按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,第二计算模块302用于将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
第一限速模块303用于按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,如图5所示,第一限速模块303包括:
确定单元3033,用于将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
第二滤波单元3034,用于将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
第二限速单元3035,用于按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,如图6a、图6b和图6c所示,车辆限速装置300还包括如下至少一项:
第二限速模块304,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭,以对所述车辆的行车速度进行限制;
第三限速模块305,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
第四限速模块306,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
其中,图6a、图6b和图6c仅示意车辆限速装置300包括第二限速模块304、第三限速模块305或第四限速模块306的情况。
可选的,如图7所示,车辆限速装置300还包括:
第五限速模块307,用于在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
第六限速模块308,用于若所述车辆的行车速度仍大于所述最大限制车速,则采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
可选的,如图8所示,车辆限速装置300还包括:
制动模块309,用于在所述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则增加制动扭矩,以增大对所述车辆的阻力加速度。
本发明实施例中的车辆限速装置300能够在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,通过根据车辆的实际车速和最大限制车速来计算跟随限制车速,其中,跟随限制车速介于实际车速与最大限制车速之间,然后根据跟随限制车速与实际车速之间的差值,来计算车辆的目标限制扭矩,最终基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。这样,目标限制扭矩可随实际车速的增大而减小,当实际车速接近跟随限制车速时,目标限制扭矩会接近零,从而可保证在正常行车下车辆的行车速度不会超过限制车速,进而确保行车安全。
本发明实施例还提供一种车辆,包括图3至图8中任一项所述的车辆限速装置,本实施例中,所述车辆能达到和图3至图8所示的实施例相同的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种车辆限速装置,包括处理器,存储器,存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述车辆限速方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述车辆限速方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种车辆限速方法,其特征在于,包括:
在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;
根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小;
基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述车辆的实际车速和最大限制车速计算跟随限制车速,包括:
对所述车辆的实际车速和最大限制车速进行加权求和,得到跟随限制车速。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,包括:
将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制,包括:
将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,所述方法还包括如下至少一项:
输出电机负扭,以对所述车辆的行车速度进行限制;
采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述实际车速超过所述最大限制车速的情况下,输出电机负扭和/或采用发动机滑膜拖拽控制措施对所述车辆的行车速度进行限制;
若所述车辆的行车速度仍大于所述最大限制车速,则采用机械液压电力协同负扭矩控制措施对所述车辆的行车速度进行限制。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制之后,所述方法还包括:
在所述车辆的非驱动加速度大于阻力加速度的情况下,若所述车辆的行车速度超过跟随限速车速但未超过所述最大限制车速,则增加制动扭矩,以增大对所述车辆的阻力加速度。
9.一种车辆限速装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于在车辆的实际车速超过预设阈值且未超过最大限制车速的情况下,根据所述车辆的实际车速和所述最大限制车速计算跟随限制车速,其中,所述跟随限制车速介于所述实际车速与所述最大限制车速之间;
第二计算模块,用于根据所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值,计算所述车辆的目标限制扭矩,其中,所述目标限制扭矩随所述实际车速的增大而减小;
第一限速模块,用于基于所述目标限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
10.根据权利要求9所述的车辆限速装置,其特征在于,所述第一限速模块包括:
第一滤波单元,用于将所述目标限制扭矩和预设初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第一输出扭矩,其中,所述预设初始限制扭矩为预先设定的进入限速模式时采用的初始扭矩;
第一限速单元,用于按照所述第一输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
11.根据权利要求9所述的车辆限速装置,其特征在于,所述第二计算模块用于将所述跟随限制车速与所述实际车速之间的差值输入比例微分控制器进行比例微分控制,得到所述比例微分控制器输出的总限制扭矩,所述总限制扭矩包括比例部分扭矩和微分部分扭矩;
所述第一限速模块用于按照所述总限制扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
12.根据权利要求11所述的车辆限速装置,其特征在于,所述第一限速模块包括:
确定单元,用于将所述总限制扭矩中的比例部分扭矩作为所述车辆的初始限制扭矩;
第二滤波单元,用于将所述总限制扭矩和所述初始限制扭矩输入滤波器进行滤波处理,得到第二输出扭矩;
第二限速单元,用于按照所述第二输出扭矩对所述车辆的行车速度进行限制。
13.一种车辆限速装置,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的车辆限速方法中的步骤。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,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权利要求1至8中任一项所述的车辆限速方法中的步骤。
15.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9至12中任一项所述的车辆限速装置。
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