CN116101081A - 一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，包括如下步骤：1)接收并处理车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号；2)判定驾驶员的驾驶行为特性类型，所述驾驶行为特性类型包括：新手型，稳重型，激进型；3)根据步骤2)判定的驾驶员的驾驶行为特性类型，获得对应驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

Description

一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法

技术领域

本发明涉及一种汽车电机技术领域，特别涉及一种基于驾驶员行为特性的汽车电机扭矩控制方法。

背景技术

目前，驾驶员控制车辆过程中，通过统计加速和制动踏板信息计算电机输出扭矩，从而实较为准确地电机扭矩输出。但是不同驾驶行为特性的驾驶员对整车的性能需求不同，对于整车的电机需求扭矩不同。驾驶员主要的驾驶行为分为三个方面：第一，对于道路信息感知。第二，通过道路及周围信息来进行决策，并且快速决策出车辆行驶路径，行驶速度及期望加速度。第三，驾驶员执行动作，包括驾驶员的反应速度，如刹车、转向、加速等动作。如激进型驾驶员在相同加速踏板开度情况下有更高的电机扭矩需求，而稳重型驾驶员在同样加速踏板开度下更倾向于整车的平顺性，对电机扭矩需求弱。而驾驶员对车辆驾驶的熟练度的不同，对当前时刻的电机需求扭矩不同，如熟练的驾驶员可通过预判提前控制车辆，对扭矩需求更为迅速。因此，根据当成车速与加速踏板开度等因素获得的电机需求扭矩，具有一致性，无法满足不同驾驶行为特性的驾驶员对于电机扭矩的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，解决通过加速和制动踏板开度信息获得的电机需求扭矩，具有一致性，无法满足不同驾驶行为特性的驾驶员对于电机扭矩的需求的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，包括如下步骤：

步骤1)接收并处理车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号；

优选地，步骤1)所述接收的车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号进行N个周期的平均值滤波处理。

步骤2)判定驾驶员的驾驶行为特性类型，所述驾驶行为特性类型包括：新手型，稳重型，激进型；

优选地，步骤2)所述判定驾驶员的驾驶行为特性类型步骤如下：

2-1)设定车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1为新手型驾驶员与稳重型驾驶员之间的阈值，车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2为稳重型驾驶员与激进型的驾驶员之间的阈值；

2-2)根据车辆加速度，加速踏板开度变化率，车辆转向角速度判定驾驶员的驾驶行为特性类型；

优选地，当车辆加速度＜A1、加速踏板开度变化率＜B1、车辆转向角速度＜C1时，判定为新手型驾驶员；当A1＜车辆加速度＜A2、B1＜加速踏板开度变化率＜B2、C1＜车辆转向角速度＜C2时，判定为稳重型驾驶员；当车辆加速度＞A2、加速踏板开度变化率＞B2、车辆转向角速度＞C2时，判定为激进型的驾驶员。

优选地，所述车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1、车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2均通过驾驶行为特性类型不同的驾驶员的试验数据拟合获得。

步骤3)根据步骤2)判定的驾驶员的驾驶行为特性类型，获得对应驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

优选地，步骤3)所述对电机目标扭矩的进行调整步骤如下：

3-1)通过设定不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表，获得不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量。

3-2)判定电机扭矩补偿条件是否成立时，电机扭矩补偿条件同时成立，则进入步骤3-3)，若电机扭矩补偿条件的任一条件不能同时成立，则进入步骤3-1)。

3-3)对电机扭矩补偿量的值进行滤波处理。

3-4)通过设定电机扭矩补偿量的斜率限制表，对电机扭矩补偿量的斜率进行限制。

3-5)根据得到的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

优选地，步骤3-1)所述不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表包括新手型电机扭矩补偿表、稳重型电机扭矩补偿表、激进型电机扭矩补偿表，所述新手型电机扭矩补偿表、稳重型电机扭矩补偿表、激进型电机扭矩补偿表均为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前车速，输出值是电机扭矩补偿量。

优选地，步骤3-2)所述电机扭矩补偿条件包括：该驾驶循环内电机运行无故障触发；电机未出现过热且电机温度处于阈值区间内；整车未出现打滑、牵引力控制(TCS)未触发；整车纵向加速度在阈值区间内；加速踏板开度大于零且小于阈值区间；电机目标扭矩大于电机最小扭矩阈值；电机目标扭矩小于电机最大扭矩阈值；电机目标扭矩变化斜率在电机扭矩变化斜率的阈值区间内。

优选地，步骤3-4)所述电机扭矩补偿量的斜率限制表为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前电机目标扭矩，输出值是电机扭矩补偿量的斜率限制值。

本发明的有益效果在于:

本发明的一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，根据车辆加速度、加速踏板开度变化率、车辆转向角速度判定驾驶员的驾驶行为特性类型，并根据不同驾驶行为特性类型，更有效的进行电机扭矩分配；根据加速踏板开度与当前车速获得对应驾驶行为特性类型驾驶员的电机扭矩补偿量，实时进行扭矩修正达到对不同驾驶行为特性类型的驾驶员与电机扭矩进行匹配的目的。本发明的一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法更好的适应了不同驾驶员行为特性的驾驶员对电机扭矩需求，提升了驾驶员的整车驾驶性，使整车更加符合驾驶员的驾驶需求。

附图说明

图1为一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法的逻辑图。

具体实施方式

参考图1，一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，包括如下步骤：

步骤1)接收并处理车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号。

MCU(微控制单元)控制器，接收车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号，接收的车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号进行N个周期的平均值滤波处理，防止信号脉冲突变干扰。所述N周期为通过电机特性、整车特性及加速踏板特性标定的经验值。

步骤2)判定驾驶员的驾驶行为特性类型，所述驾驶行为特性类型包括：

新手型，稳重型，激进型。

2-1)设定车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1为新手型驾驶员与稳重型驾驶员之间的阈值，车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2为稳重型驾驶员与激进型的驾驶员之间的阈值。

2-2)根据车辆加速度，加速踏板开度变化率，车辆转向角速度判定驾驶员的驾驶行为特性类型；

优选地，当车辆加速度＜A1、加速踏板开度变化率＜B1、车辆转向角速度＜C1时，判定为新手型驾驶员；当A1＜车辆加速度＜A2、B1＜加速踏板开度变化率＜B2、C1＜车辆转向角速度＜C2时，判定为稳重型驾驶员；当车辆加速度＞A2、加速踏板开度变化率＞B2、车辆转向角速度＞C2时，判定为激进型的驾驶员。

所述车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1、车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2均为标定值，通过驾驶行为特性类型不同的驾驶员的试验数据拟合获得。试验方法为驾驶员驾驶车辆进行双移线、直线测试，根据不同的驾驶员测试数据拟合不同驾驶行为特性类型驾驶员所趋近的阈值。

步骤3)根据步骤2)判定的驾驶员的驾驶行为特性类型，获得对应驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

3-1)通过设定不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表，获得不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量。

所述不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表包括用于获得新手型驾驶员电机扭矩补偿量的新手型电机扭矩补偿表、用于获得稳重型驾驶员电机扭矩补偿量稳重型电机扭矩补偿表、用于获得激进型驾驶员电机扭矩补偿量的激进型电机扭矩补偿表，所述新手型电机扭矩补偿表、稳重型电机扭矩补偿表、激进型电机扭矩补偿表均为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前车速，输出值是电机扭矩补偿量。当前车速相同，加速踏板的开度相同下，新手型驾驶员扭矩补偿量＜稳重型驾驶员扭矩补偿量＜激进型驾驶员扭矩补偿量更大，反之亦然。该双参数表的值是通过选出不同经验的驾驶员整车匹配标定得出，标定方法为驾驶员驾驶车辆进行双移线、直线测试，根据不同驾驶员主观感受进行双参数表的适应性标定。然后将电机扭矩补偿值标定置对应加速踏板开度和当前车速所在的电机扭矩补偿双参数表中。

3-2)判定电机扭矩补偿条件是否成立时，电机扭矩补偿条件同时成立，则进入步骤3-3)，若电机扭矩补偿条件的任一条件不能同时成立，则进入步骤3-1)。

所述电机扭矩补偿条件包括：

①该驾驶循环内电机运行无故障触发；

②电机未出现过热且电机温度处于阈值区间内；

③整车未出现打滑、牵引力控制(TCS)未触发；

④整车纵向加速度在阈值区间内；

⑤加速踏板开度大于零且小于阈值区间；

⑥电机目标扭矩大于电机最小扭矩阈值；

⑦电机目标扭矩小于电机最大扭矩阈值；

电机目标扭矩变化斜率在电机扭矩变化斜率的阈值区间内。

所述电机温度阈值区间、整车纵向加速度阈值区间、加速踏板开度阈值区间、电机最小扭矩阈值、电机最大扭矩阈值、电机扭矩变化斜率阈值区间均为标定值。

3-3)对步骤3-1)获得的电机扭矩补偿量的值进行滤波处理。从而增加电机系统鲁棒性。

3-4)通过设定电机扭矩补偿量的斜率限制表，对经步骤3-3)处理的电机扭矩补偿量的斜率进行限制。从而防止电机目标扭矩发生跳变。

所述电机扭矩补偿量的斜率限制表为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前电机目标扭矩，输出值是电机扭矩补偿量的斜率限制值。加速踏板的开度越大，当前电机目标扭矩越大，电机扭矩补偿量的斜率的限制越小，反之亦然。从而通过对扭矩补偿量的变化斜率进行限制，防止变化过快，导致整车加速突兀。所述电机扭矩补偿量的斜率限制表的值通过标定得出。

3-5)经步骤3-4)得到最终的电机扭矩补偿量，根据得到最终的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。从而调整电机的输出扭矩。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于驾驶员行为特性的电机扭矩控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)接收并处理车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号；

步骤2)判定驾驶员的驾驶行为特性类型，所述驾驶行为特性类型包括：新手型，稳重型，激进型；

步骤3)根据步骤2)判定的驾驶员的驾驶行为特性类型，获得对应驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)所述接收的车辆加速度信号、加速踏板开度变化率信号、车辆转向角速度信号进行N个周期的平均值滤波处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)所述判定驾驶员的驾驶行为特性类型步骤如下：

2-1)设定车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1为新手型驾驶员与稳重型驾驶员之间的阈值，车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2为稳重型驾驶员与激进型的驾驶员之间的阈值；

2-2)根据车辆加速度，加速踏板开度变化率，车辆转向角速度判定驾驶员的驾驶行为特性类型；

优选地，当车辆加速度＜A1、加速踏板开度变化率＜B1、车辆转向角速度＜C1时，判定为新手型驾驶员；当A1＜车辆加速度＜A2、B1＜加速踏板开度变化率＜B2、C1＜车辆转向角速度＜C2时，判定为稳重型驾驶员；当车辆加速度＞A2、加速踏板开度变化率＞B2、车辆转向角速度＞C2时，判定为激进型的驾驶员。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述车辆加速度A1、加速踏板开度变化率B1、车辆转向角速度C1、车辆加速度A2、加速踏板开度变化率B2、车辆转向角速度C2均通过驾驶行为特性类型不同的驾驶员的试验数据拟合获得。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)所述对电机目标扭矩的进行调整步骤如下：

3-1)通过设定不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表，获得不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿量；

3-2)判定电机扭矩补偿条件是否成立时，电机扭矩补偿条件同时成立，则进入步骤3-3)，若电机扭矩补偿条件的任一条件不能同时成立，则进入步骤3-1)；

3-3)对电机扭矩补偿量的值进行滤波处理；

3-4)通过设定电机扭矩补偿量的斜率限制表，对电机扭矩补偿量的斜率进行限制；

3-5)根据得到的电机扭矩补偿量，对电机目标扭矩的进行调整。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3-1)所述不同驾驶行为特性类型的电机扭矩补偿表包括新手型电机扭矩补偿表、稳重型电机扭矩补偿表、激进型电机扭矩补偿表，所述新手型电机扭矩补偿表、稳重型电机扭矩补偿表、激进型电机扭矩补偿表均为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前车速，输出值是电机扭矩补偿量。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3-2)所述电机扭矩补偿条件包括：该驾驶循环内电机运行无故障触发；电机未出现过热且电机温度处于阈值区间内；整车未出现打滑、牵引力控制(TCS)未触发；整车纵向加速度在阈值区间内；加速踏板开度大于零且小于阈值区间；电机目标扭矩大于电机最小扭矩阈值；电机目标扭矩小于电机最大扭矩阈值；电机目标扭矩变化斜率在电机扭矩变化斜率的阈值区间内。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3-4)所述电机扭矩补偿量的斜率限制表为双参数表，该双参数表的输入值分别是加速踏板开度和当前电机目标扭矩，输出值是电机扭矩补偿量的斜率限制值。

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