CN114506329A - 车辆起步控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了车辆起步控制方法及系统，涉及车辆控制技术领域。本发明根据目标飞轮扭矩和起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩，根据目标飞轮扭矩和起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制，可在车辆起步过程中先使发动机当前实际转速快速平稳到达发动机目标转速，然后离合器实际压力快速上升与起步飞轮实际扭矩同步，离合器一轴转速则与发动机当前实际转速同步，避免了起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火等现象。

Description

车辆起步控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及车辆起步控制方法及系统。
背景技术
车辆在起步工况中，如果发动机和变速箱硬件制造公差较大，会出现发动机飞轮扭矩与离合器扭矩控制不匹配导致整车起步过程中转速跌坑。随着车辆的使用时长增加，发动机会产生积碳，变速箱会产生离合器磨损等现象，也会导致发动机实际飞轮扭矩与离合器实际跟随扭矩不匹配导致起步过程的窜动现象。现有的控制逻辑是根据发动机扭矩信号来进行离合器压力的控制，但当发动机扭矩信号异常时，若信号扭矩比实际扭矩偏大，离合器压力也会跟随，会造成窜动甚至熄火；若信号扭矩比实际扭矩偏小，会造成车辆飞车。如何避免车辆起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火现象成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明通过提供车辆起步控制方法及系统，解决了如何避免车辆起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火现象的技术问题。
一方面，本发明实施例提供如下技术方案：
一种车辆起步控制方法，包括：
车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
根据所述目标飞轮扭矩和所述起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
根据所述起步飞轮实际扭矩和所述离合器实际压力对车辆进行起步控制。
所述车辆进入起步工况之前，还包括：
获取车辆的档位、车速、发动机当前实际转速和制动踏板力；
若所述档位为前进档或后退档，所述车速低于预设的速度阈值，所述发动机当前实际转速低于预设的转速阈值，且所述制动踏板力低于预设的力矩阈值，则进入所述起步工况。
所述获取车辆的目标飞轮扭矩，包括：
获取车辆的油门开度，以及发动机当前实际转速与变速箱一轴转速的第一转速差；
根据所述油门开度计算起步目标扭矩；
根据所述油门开度和所述第一转速差，计算请求飞轮扭矩；
将所述起步目标扭矩与所述请求飞轮扭矩中的较大者，确定为所述目标飞轮扭矩。
所述根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，包括：
获取车辆的喷油量、进气量和点火角；
根据所述目标飞轮扭矩、所述喷油量、所述进气量和所述点火角计算实际飞轮扭矩；
根据所述实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩；
根据所述离合器目标扭矩确定离合器目标油压；
根据所述离合器目标油压和所述起步离合器压力偏移量计算所述离合器实际压力。
所述根据所述实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩，包括：
获取车辆的空燃比；
若所述空燃比处于预设的第一比值与第二比值之间，则将所述实际飞轮扭矩作为所述离合器目标扭矩；
若所述空燃比低于所述第一比值或高于所述第二比值，则获取发动机目标转速和发动机当前实际转速；计算所述发动机目标转速与所述发动机当前实际转速的第二转速差；根据所述实际飞轮扭矩、所述第二转速差和所述空燃比确定所述离合器目标扭矩。
所述根据所述离合器目标油压和所述起步离合器压力偏移量计算所述离合器实际压力，包括：
若所述第二转速差低于预设的第一转速或高于预设的第二转速，则进入所述起步离合器压力偏移量的自学习过程，以更新所述起步离合器压力偏移量；其中，所述第一转速小于所述第二转速；
根据所述离合器目标油压和更新后的所述起步离合器压力偏移量，计算所述离合器实际压力。
所述第一比值为12，所述第二比值为15.6。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
一种车辆起步控制系统，包括：
起步参数获取模块，用于车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
起步飞轮实际扭矩计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
离合器实际压力计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
车辆起步控制模块，用于根据所述起步飞轮实际扭矩和所述离合器实际压力对车辆进行起步控制。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一车辆起步控制方法。
另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
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上述任一车辆起步控制方法。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明根据目标飞轮扭矩和起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩，根据目标飞轮扭矩和起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制，可在车辆起步过程中先使发动机当前实际转速快速平稳到达发动机目标转速，然后离合器实际压力快速上升与起步飞轮实际扭矩同步，离合器一轴转速则与发动机当前实际转速同步，避免了起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火等现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中车辆起步控制方法的流程图；
图2为本发明实施例中车辆起步控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供车辆起步控制方法及系统，解决了如何避免车辆起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火现象的技术问题。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1所示，本实施例的车辆起步控制方法，包括：
步骤S1，车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
步骤S2，根据目标飞轮扭矩和起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
步骤S3，根据目标飞轮扭矩和起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
步骤S4，根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制。
本实施例的车辆起步控制方法仅适用于起步工况，只有在车辆起步时才可进入起步工况，因此需要判断车辆是否处于起步状态并在起步时进入起步工况，避免在其它状态下进入起步工况，影响车辆的正常状态。因此，步骤S1中，车辆进入起步工况之前，本实施例的车辆起步控制方法还包括：
获取车辆的档位、车速、发动机当前实际转速和制动踏板力，若档位为前进档或后退档，车速低于预设的速度阈值，发动机当前实际转速低于预设的转速阈值，且制动踏板力低于预设的力矩阈值，则进入起步工况。
其中，档位为前进档或后退档、车速低于预设的速度阈值、发动机当前实际转速低于预设的转速阈值且制动踏板力低于预设的力矩阈值，代表车辆处于起步状态，因此可以进入起步工况。档位、车速、发动机当前实际转速和制动踏板力中任一条件不满足时便退出起步工况。
步骤S1中，车辆的目标飞轮扭矩一般由车辆EMS(Engine Management System，发动机管理系统)根据油门开度计算得到，但在起步工况下驾驶员可能未踩油门踏板或油门开度很小，导致计算得到的目标飞轮扭矩较小，进而会导致起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩不匹配，导致转速跌坑、飞车、熄火等现象。为此，本实施例优选步骤S1中，所述获取车辆的目标飞轮扭矩，包括：
获取车辆的油门开度，以及发动机当前实际转速与变速箱一轴转速的第一转速差；
根据油门开度计算起步目标扭矩；
根据油门开度和第一转速差，计算请求飞轮扭矩；
将起步目标扭矩与请求飞轮扭矩中的较大者，确定为目标飞轮扭矩。
其中，起步目标扭矩为EMS根据油门开度计算得到，请求飞轮扭矩为车辆TCU(Transmission Control Unit，变速箱电控单元)根据油门开度、第一转速差计算得到的TCU请求飞轮扭矩。将起步目标扭矩与请求飞轮扭矩中的较大者作为目标飞轮扭矩，可在起步目标扭矩较小时将TCU请求飞轮扭矩作为目标飞轮扭矩，有利于起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩更加匹配。
步骤S1中，在每一次起步状态下，EMS内有一个起步飞轮扭矩偏移量的自学习值，其学习原理是根据每一次起步状态下发动机目标转速与发动机当前实际转速的第二转速差的波动去增加或减小起步飞轮扭矩偏移量，使得下一次起步状态下的第二转速差维持在-50rpm至+200rpm以内。TCU内有一个起步离合器压力偏移量的自学习值，本次起步的基准偏移量是稳态下(第一转速差≤40rpm)时的一个比例系数。在起步状态下，根据每一次起步过程中第二转速差的波动去进行偏移量的学习，学习的原则也是最终控制第二转速差维持在-50rpm至+200rpm以内。每一次起步工况下，起步飞轮扭矩偏移量和起步离合器压力偏移量为固定值。
步骤S2中，将目标飞轮扭矩与起步飞轮扭矩偏移量叠加可得到起步飞轮实际扭矩。
步骤S3包括：获取车辆的喷油量、进气量和点火角；根据目标飞轮扭矩、喷油量、进气量和点火角计算实际飞轮扭矩；根据实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩；根据离合器目标扭矩确定离合器目标油压；根据离合器目标油压和起步离合器压力偏移量计算离合器实际压力。
其中，一般会将实际飞轮扭矩作为离合器目标扭矩，但在车辆的空燃比(进气量与喷油量的比值)不合理时，会导致起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩不匹配。为了解决车辆的空燃比不合理导致的起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩不匹配的问题，本实施例优选步骤S3中，所述根据实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩，包括：
获取车辆的空燃比；若空燃比处于预设的第一比值与第二比值之间，则将实际飞轮扭矩作为离合器目标扭矩；若空燃比低于第一比值或高于第二比值，则获取发动机目标转速和发动机当前实际转速；计算发动机目标转速与发动机当前实际转速的第二转速差；根据实际飞轮扭矩、第二转速差和空燃比确定离合器目标扭矩。
其中，第一比值可以为12，第二比值可以为15.6。空燃比处于预设的第一比值与第二比值之间时，将实际飞轮扭矩作为离合器目标扭矩基本不会导致起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩不匹配，但此时依旧可以根据实际飞轮扭矩、第二转速差和空燃比确定离合器目标扭矩，但对改善车辆起步的转速跌坑、飞车、熄火等现象无明显作用，反而会使车辆起步控制复杂化。空燃比低于第一比值或高于第二比值时，根据实际飞轮扭矩、第二转速差和空燃比确定离合器目标扭矩的过程为：如表1所示，通过表1查找当前的空燃比与第二转速差对应的离合器油压修正系数，再将实际飞轮扭矩与离合器油压修正系数的乘积作为离合器目标扭矩，这样有利于起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩更加匹配。在确定离合器目标扭矩之后，便可根据离合器目标扭矩确定离合器目标油压，根据离合器目标油压和起步离合器压力偏移量计算离合器实际压力，每一个离合器目标扭矩对应一个离合器目标油压，离合器目标油压和起步离合器压力偏移量叠加得到离合器实际油压，离合器实际油压对离合器实际压力。
表1
Figure BDA0003503185250000071
Figure BDA0003503185250000081
由于起步时第二转速差会一直变化，当第二转速差较大时，需要通过自学习更新起步离合器压力偏移量，最终控制第二转速差维持在-50rpm至+200rpm以内。因此，步骤S3中，所述根据离合器目标油压和起步离合器压力偏移量计算离合器实际压力，包括：若第二转速差低于预设的第一转速或高于预设的第二转速，则进入起步离合器压力偏移量的自学习过程，以更新起步离合器压力偏移量；其中，第一转速小于第二转速；根据离合器目标油压和更新后的起步离合器压力偏移量，计算离合器实际压力。
其中，第一转速为-50rpm，第二转速为+200rpm。这样有利于控制第二转速差维持在-50rpm至+200rpm以内，使发动机当前实际转速快速平稳达到发动机目标转速。
步骤S4根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制后，起步飞轮实际扭矩与离合器实际压力进行扭矩匹配得到第一转速差，可以使第一转速差低于20rpm，实现起步飞轮实际扭矩与离合器实际跟随扭矩匹配，避免出现起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火等现象。
本实施例中，根据目标飞轮扭矩和起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩，根据目标飞轮扭矩和起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制，可在车辆起步过程中先使发动机当前实际转速快速平稳到达发动机目标转速，然后离合器实际压力快速上升与起步飞轮实际扭矩同步，离合器一轴转速则与发动机当前实际转速同步，避免了起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火等现象。
如图2所示，本实施例还提供一种车辆起步控制系统，包括：
起步参数获取模块，用于车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
起步飞轮实际扭矩计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
离合器实际压力计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
车辆起步控制模块，用于根据所述起步飞轮实际扭矩和所述离合器实际压力对车辆进行起步控制。
本实施例的车辆起步控制系统根据目标飞轮扭矩和起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩，根据目标飞轮扭矩和起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，根据起步飞轮实际扭矩和离合器实际压力对车辆进行起步控制，可在车辆起步过程中先使发动机当前实际转速快速平稳到达发动机目标转速，然后离合器实际压力快速上升与起步飞轮实际扭矩同步，离合器一轴转速则与发动机当前实际转速同步，避免了起步过程中的转速跌坑、飞车、熄火等现象。
基于与前文所述的车辆起步控制方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的车辆起步控制方法的任一方法的步骤。
其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中车辆起步控制方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的车辆起步控制方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中车辆起步控制方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。
基于与上述车辆起步控制方法同样的发明构思，本发明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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一车辆起步控制方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车辆起步控制方法，其特征在于，包括：
车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
根据所述目标飞轮扭矩和所述起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
根据所述起步飞轮实际扭矩和所述离合器实际压力对车辆进行起步控制。
2.如权利要求1所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述车辆进入起步工况之前，还包括：
获取车辆的档位、车速、发动机当前实际转速和制动踏板力；
若所述档位为前进档或后退档，所述车速低于预设的速度阈值，所述发动机当前实际转速低于预设的转速阈值，且所述制动踏板力低于预设的力矩阈值，则进入所述起步工况。
3.如权利要求1所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述获取车辆的目标飞轮扭矩，包括：
获取车辆的油门开度，以及发动机当前实际转速与变速箱一轴转速的第一转速差；
根据所述油门开度计算起步目标扭矩；
根据所述油门开度和所述第一转速差，计算请求飞轮扭矩；
将所述起步目标扭矩与所述请求飞轮扭矩中的较大者，确定为所述目标飞轮扭矩。
4.如权利要求1所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力，包括：
获取车辆的喷油量、进气量和点火角；
根据所述目标飞轮扭矩、所述喷油量、所述进气量和所述点火角计算实际飞轮扭矩；
根据所述实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩；
根据所述离合器目标扭矩确定离合器目标油压；
根据所述离合器目标油压和所述起步离合器压力偏移量计算所述离合器实际压力。
5.如权利要求4所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述根据所述实际飞轮扭矩确定离合器目标扭矩，包括：
获取车辆的空燃比；
若所述空燃比处于预设的第一比值与第二比值之间，则将所述实际飞轮扭矩作为所述离合器目标扭矩；
若所述空燃比低于所述第一比值或高于所述第二比值，则获取发动机目标转速和发动机当前实际转速；计算所述发动机目标转速与所述发动机当前实际转速的第二转速差；根据所述实际飞轮扭矩、所述第二转速差和所述空燃比确定所述离合器目标扭矩。
6.如权利要求5所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述根据所述离合器目标油压和所述起步离合器压力偏移量计算所述离合器实际压力，包括：
若所述第二转速差低于预设的第一转速或高于预设的第二转速，则进入所述起步离合器压力偏移量的自学习过程，以更新所述起步离合器压力偏移量；其中，所述第一转速小于所述第二转速；
根据所述离合器目标油压和更新后的所述起步离合器压力偏移量，计算所述离合器实际压力。
7.如权利要求5所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述第一比值为12，所述第二比值为15.6。
8.一种车辆起步控制系统，其特征在于，包括：
起步参数获取模块，用于车辆进入起步工况后，获取车辆的目标飞轮扭矩、起步飞轮扭矩偏移量以及起步离合器压力偏移量；
起步飞轮实际扭矩计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步飞轮扭矩偏移量计算起步飞轮实际扭矩；
离合器实际压力计算模块，用于根据所述目标飞轮扭矩和所述起步离合器压力偏移量确定离合器实际压力；
车辆起步控制模块，用于根据所述起步飞轮实际扭矩和所述离合器实际压力对车辆进行起步控制。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7中任一项权利要求所述的车辆起步控制方法。
10.一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权利要求1-7中任一项权利要求所述的车辆起步控制方法。
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