CN114987413A - 基于asr的驱动防滑控制方法及电子设备 - Google Patents

基于asr的驱动防滑控制方法及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于ASR的驱动防滑控制方法及电子设备。该方法可以包括:计算车辆驾驶过程中的实时需求扭矩;确定轮速差或滑移率,进而判断车辆是否打滑;确认车辆打滑后,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据实时需求扭矩计算调节扭矩并应用于车辆;确定采用调节扭矩调节后的车辆不打滑,结束本次防滑调节。本发明对驱动打滑进行准确判断,通过PI控制策略逻辑进行增降扭计算和处理,针对不同驾驶工况场景以及不同路面工况进行了场景全覆盖,提高了适用性。

Description

基于ASR的驱动防滑控制方法及电子设备
技术领域
本发明涉及汽车防滑控制领域,更具体地,涉及一种基于ASR的驱动防滑控制方法及电子设备。
背景技术
目前,车身电子稳定控制(ESP)系统是新能源车辆标配部件之一,而其中的牵引力控制系统(TCS)是影响车身电子稳定系统及驾驶员驾乘体验的重要因素之一。TCS使整车在合理的扭矩区间内工作,能使其功能、性能充分发挥,并进一步提高汽车的安全性能。因此,ESP中的TCS对新能源车辆极为重要。
现有的部分新能源车辆的会配有TCS,用以防止驱动打滑。TCS在驱动时,会对驱动力进行控制。当车辆在恶劣路面上行驶时,通过控制电机扭矩、驱动轮制动力矩,控制车轮上的驱动力,防止车轮打滑,取得最好的驱动牵引效果。但是部分车企的部分车辆没有配备TCS,针对此类型车辆,缺乏一种有效解决驱动防滑问题的控制策略。
因此,有必要开发一种基于ASR的驱动防滑控制方法及电子设备。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种基于ASR的驱动防滑控制方法及电子设备,其能够对驱动打滑进行准确判断,通过PI控制策略逻辑进行增降扭计算和处理,针对不同驾驶工况场景以及不同路面工况进行了场景全覆盖,提高了适用性。
第一方面,本公开实施例提供了一种基于ASR的驱动防滑控制方法,包括:
计算车辆驾驶过程中的实时需求扭矩;
确定轮速差或滑移率,进而判断车辆是否打滑;
确认车辆打滑后,启动ASR(驱动打滑功能),确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据所述实时需求扭矩计算调节扭矩并应用于车辆;
确定采用所述调节扭矩调节后的车辆不打滑,结束本次防滑调节。
优选地,计算车辆驾驶过程中的实时扭矩包括:
获取车辆当前的基本信息以及驾驶需求,结合车速、挡位、安全限制因素,计算所述实时需求扭矩。
优选地,所述基本信息包括轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、电机转速信号和整车模式状态。
优选地,所述驾驶需求包括加速扭矩、制动扭矩、滑行扭矩、蠕行扭矩。
优选地,确定轮速差,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的轮速差阈值,建立轮速差阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询所述轮速差阈值表确定所述轮速差阈值;
判断当前的轮速差是否大于所述轮速差阈值,若是,则所述车辆打滑。
优选地,确定滑移率,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的滑移率阈值,建立滑移率阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询所述滑移率阈值表确定所述滑移率阈值;
计算当前的滑移率,判断当前的滑移率是否大于所述滑移率阈值,若是,则所述车辆打滑。
优选地,通过以下公式计算所述滑移率:
滑移率=((前轮平均轮速-后轮平均轮速)/前轮平均轮速)*100%。
优选地,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据所述实时需求扭矩计算调节扭矩包括:
确定不同的电机转速与所述实时需求扭矩对应的P、I系数,建立P、I系数表;
启动ASR,根据当前的电机转速与所述实时需求扭矩,通过查询所述P、I系数表确定所述P、I系数;
针对P系数通过等比例放大,I系数通过积分累加,进行PI自动调节开环控制,获得轮端实际扭矩;
针对所述轮端实际扭矩,通过扭矩安全限制、滤波和梯度函数处理,获得所述调节扭矩。
优选地,满足以下任一条件则确定采用所述调节扭矩调节后的车辆不打滑:
(1)所述轮速差小于或等于所述轮速差阈值且持续设定时长;
(2)所述滑移率小于或等于所述滑移率阈值且持续设定时长;
(3)刹车制动踏板踩下;
(4)轮速传感器发生故障,无法实时采集轮速数据。
作为本公开实施例的一种具体实现方式,
第二方面,本公开实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:
存储器,存储有可执行指令;
处理器,所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令,以实现所述的基于ASR的驱动防滑控制方法。
其有益效果在于:
(1)能够对驱动打滑进行准确判断,充分考虑到打滑使能条件的满足;
(2)通过PI控制策略逻辑进行增降扭计算和处理,制定了详细控制策略以及滤波加梯度函数扭矩处理算法;
(3)适用于所有的驱动打滑工况,因此对于任何驱动打滑工况都可以进行防滑控制,针对驾驶员不同驾驶工况场景以及不同路面工况进行了场景全覆盖,提高了适用性。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于ASR的驱动防滑控制方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
为便于理解本发明实施例的方案及其效果,以下给出两个具体应用示例。本领域技术人员应理解,该示例仅为了便于理解本发明,其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
实施例1
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于ASR的驱动防滑控制方法的步骤的流程图。
如图1所示,本发明提供一种基于ASR的驱动防滑控制方法,基于驾驶员在行驶过程中驾驶需求、整车模式状态、电机转速信号、轮速传感器信号、车速传感器信号、方向盘转角信号等信息,考虑整车系统、驾驶员安全及性能的要求,通过判断轮速差与滑移率的使能,进而利用PID控制算法、滤波与梯度函数处理实现增降扭控制。该方法包括:
步骤101,计算车辆驾驶过程中的实时需求扭矩;
步骤102,确定轮速差或滑移率,进而判断车辆是否打滑;
步骤103,确认车辆打滑后,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据实时需求扭矩计算调节扭矩并应用于车辆;
步骤104,确定采用调节扭矩调节后的车辆不打滑,结束本次防滑调节。
在一个示例中,计算车辆驾驶过程中的实时扭矩包括:
获取车辆当前的基本信息以及驾驶需求,结合车速、挡位、安全限制因素,计算实时需求扭矩。
在一个示例中,基本信息包括轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、电机转速信号和整车模式状态。
在一个示例中,驾驶需求包括加速扭矩、制动扭矩、滑行扭矩、蠕行扭矩。
在一个示例中,确定轮速差,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的轮速差阈值,建立轮速差阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询轮速差阈值表确定轮速差阈值;
判断当前的轮速差是否大于轮速差阈值,若是,则车辆打滑。
在一个示例中,确定滑移率,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的滑移率阈值,建立滑移率阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询滑移率阈值表确定滑移率阈值;
计算当前的滑移率,判断当前的滑移率是否大于滑移率阈值,若是,则车辆打滑。
在一个示例中,通过以下公式计算滑移率:
滑移率=((前轮平均轮速-后轮平均轮速)/前轮平均轮速)*100%。
在一个示例中,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据实时需求扭矩计算调节扭矩包括:
确定不同的电机转速与实时需求扭矩对应的P、I系数,建立P、I系数表;
启动ASR,根据当前的电机转速与实时需求扭矩,通过查询P、I系数表确定P、I系数;
针对P系数通过等比例放大,I系数通过积分累加,进行PI自动调节开环控制,获得轮端实际扭矩;
针对轮端实际扭矩,通过扭矩安全限制、滤波和梯度函数处理,获得调节扭矩。
在一个示例中,满足以下任一条件则确定采用调节扭矩调节后的车辆不打滑:
(1)轮速差小于或等于轮速差阈值且持续设定时长;
(2)滑移率小于或等于滑移率阈值且持续设定时长;
(3)刹车制动踏板踩下;
(4)轮速传感器发生故障,无法实时采集轮速数据。
具体地,判断驾驶意图:获取车辆当前的轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、电机转速信号和整车模式状态等基本信息,以及驾驶员行驶过程中的驾驶需求解析。驾驶需求获取通过整车控制策略扭矩仲裁计算,获取加速扭矩、制动扭矩、滑行扭矩、蠕行扭矩等,结合车速、挡位、安全限制因素等,软件实时计算的实时需求扭矩,主要要去覆盖所有的驾驶场景工况来判定扭矩输出的大小。确定驾驶员的需求扭矩输出的大小后,才能进而确定打滑前后需要增降扭的大小,最后仲裁得到调节扭矩输出的最终值。
整车系统通过传感器以及整车控制系统(VCU)对车辆当前的轮速、车速、方向盘转角、电机转速等信息进行采集。通过车辆与驾驶员进行交互,获取驾驶员的驾驶需求,例如行驶工况为城市雨雪天湿滑路况或是山区坑洼起伏工况,不同路况需要VCU对驾驶扭矩进行不同解析。
判断整车是否打滑进而进行驱动防滑控制,需要车辆在启动行驶后干预,先判断车辆配置,以此判断是否具有TCS功能,若车辆配置无TCS则车辆上高压(车辆正常启动)后自动激活ASR功能,若有,则不激活该功能。
通过以下任一方式均可判断车辆是否打滑:
(1)确定不同的车速与方向盘转角对应的轮速差阈值,建立轮速差阈值表;根据当前的车速与方向盘转角,通过查询轮速差阈值表确定轮速差阈值;判断当前的轮速差是否大于轮速差阈值,若是,则车辆打滑。
(2)确定不同的车速与方向盘转角对应的滑移率阈值,建立滑移率阈值表;根据当前的车速与方向盘转角,通过查询滑移率阈值表确定滑移率阈值;通过以下公式计算当前的滑移率:
滑移率=((前轮平均轮速-后轮平均轮速)/前轮平均轮速)*100%
判断当前的滑移率是否大于滑移率阈值,若是,则车辆打滑。
确认车辆打滑后,VCU判断驱动打滑ASR功能已激活,以前轮平均轮速与后轮平均轮速之差作为输入,根据当前的电机转速与实时需求扭矩,通过查询P、I系数表确定P、I系数,进而进行PI自动调节开环控制:P系数指通过等比例放大,I系数通过积分累加,系数经过两路分开计算输入源,最后相加求得轮端实际扭矩。PI控制只是一种控制学方法,P负责等比例放大,I负责随时间一直积分累加,比例放大的倍数、积分的具体形式和实车测试路面以及驾驶员操作工况有关。
获得轮端实际扭矩之后经过扭矩安全限制、滤波和梯度函数处理得到相应增降扭的调节扭矩。扭矩安全限制即考虑扭矩平顺,过零点,防扭振,电机可用扭矩限制等等,为整车设计功能安全需考虑项;滤波以及梯度函数处理:滤波算法为一阶滤波算法,与梯度函数算法的作用为进一步处理异常工况下扭矩平顺、扭矩响应快慢,适应不同路面工况下打滑的使能与退出。将调节扭矩输出发给电机端扭矩,来使整车在起步、直线或转弯行驶过程中在发生打滑的情况下,可以自适应来调节扭矩大小,使车辆行驶扭矩保持在最佳值,不会因扭矩突然丧失而引起车辆侧偏。
满足以下任一条件则确定采用调节扭矩调节后的车辆不打滑,结束本次防滑调节:
(1)轮速差小于或等于轮速差阈值且持续设定时长;
(2)滑移率小于或等于滑移率阈值且持续设定时长;
(3)刹车制动踏板踩下;
(4)轮速传感器发生故障,无法实时采集轮速数据。
本发明针对不同驾驶员驾驶场景以及路面工况可以准确判断出轮胎打滑,对车辆横向与纵向过程使用场景进行全覆盖,并对打滑使能与退出作冗余处理使得驾驶员可以安全驾驶车辆,策略方案制定更精细、完善;同时本发明在出现打滑后用自适应PI控制器进行扭矩增降调节控制,并通过滤波以及梯度函数处理使得扭矩增降更平顺,不出现抖动,让驾驶员乘坐更舒适,软件将扭矩限制在一个合理且安全的范围之内;最重要的是降低软件复杂度以及计算成本,采用自适应调节PI算法不需要考虑各种各样路面工况,计算不同路面附着系数,既提高了软件适用性又减少了成本利用。
实施例2
本公开提供一种电子设备包括,该电子设备包括:存储器,存储有可执行指令;处理器,处理器运行存储器中的可执行指令,以实现上述基于ASR的驱动防滑控制方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地,存储器可以包括一个或多个计算机程序产品,该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中,该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解,为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题,本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构,这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明,在此不再赘述。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
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。

Claims (10)

1.一种基于ASR的驱动防滑控制方法,其特征在于,包括:
计算车辆驾驶过程中的实时需求扭矩;
确定轮速差或滑移率,进而判断车辆是否打滑;
确认车辆打滑后,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据所述实时需求扭矩计算调节扭矩并应用于车辆;
确定采用所述调节扭矩调节后的车辆不打滑,结束本次防滑调节。
2.根据权利要求1所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,计算车辆驾驶过程中的实时扭矩包括:
获取车辆当前的基本信息以及驾驶需求,结合车速、挡位、安全限制因素,计算所述实时需求扭矩。
3.根据权利要求2所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,所述基本信息包括轮速信号、车速信号、方向盘转角信号、电机转速信号和整车模式状态。
4.根据权利要求2所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,所述驾驶需求包括加速扭矩、制动扭矩、滑行扭矩、蠕行扭矩。
5.根据权利要求1所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,确定轮速差,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的轮速差阈值,建立轮速差阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询所述轮速差阈值表确定所述轮速差阈值;
判断当前的轮速差是否大于所述轮速差阈值,若是,则所述车辆打滑。
6.根据权利要求1所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,确定滑移率,进而判断车辆是否打滑包括:
确定不同的车速与方向盘转角对应的滑移率阈值,建立滑移率阈值表;
根据当前的车速与方向盘转角,通过查询所述滑移率阈值表确定所述滑移率阈值;
计算当前的滑移率,判断当前的滑移率是否大于所述滑移率阈值,若是,则所述车辆打滑。
7.根据权利要求6所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,通过以下公式计算所述滑移率:
滑移率=((前轮平均轮速-后轮平均轮速)/前轮平均轮速)*100%。
8.根据权利要求1所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,启动ASR,确定P、I系数,进行PI自动调节开环控制,根据所述实时需求扭矩计算调节扭矩包括:
确定不同的电机转速与所述实时需求扭矩对应的P、I系数,建立P、I系数表;
启动ASR,根据当前的电机转速与所述实时需求扭矩,通过查询所述P、I系数表确定所述P、I系数;
针对P系数通过等比例放大,I系数通过积分累加,进行PI自动调节开环控制,获得轮端实际扭矩;
针对所述轮端实际扭矩,通过扭矩安全限制、滤波和梯度函数处理,获得所述调节扭矩。
9.根据权利要求1所述的基于ASR的驱动防滑控制方法,其中,满足以下任一条件则确定采用所述调节扭矩调节后的车辆不打滑:
(1)所述轮速差小于或等于所述轮速差阈值且持续设定时长;
(2)所述滑移率小于或等于所述滑移率阈值且持续设定时长;
(3)刹车制动踏板踩下;
(4)轮速传感器发生故障,无法实时采集轮速数据。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
存储器,存储有可执行指令;
处理器,所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令,以实现权利要求1-9中任一项所述的基于ASR的驱动防滑控制方法。
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