CN116238508A - 小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质，涉及新能源汽车技术领域。该方法包括判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；若满足，则基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。该方法通过制动力矩的调节，实现车辆松油门到驻坡期间的减速度控制，并加载液压实现驻坡，实现了小坡度的平稳驻坡，解决了现有方法需要电机在驱动和制动之间进行来回切换导致的冲击、抖动、打齿等问题。

Description

小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
传统的新能源汽车通过电机力矩驻坡，电机力矩驻坡时，电机需要从驱动转换成制动，使得电机正转变为反转，在进行降速的同时实现驻坡。在该驻坡过程中，需要电机在驱动和制动之间进行来回切换，这种来回切换将会带来冲击、抖动、打齿等问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种小坡度车辆驻坡控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过制动力矩的调节，实现车辆松油门到驻坡期间的减速度控制，并加载液压实现驻坡，实现了小坡度的平稳驻坡，解决了现有方法需要电机在驱动和制动之间进行来回切换导致的冲击、抖动、打齿等问题。
本申请实施例提供了一种小坡度车辆驻坡控制方法，所述方法包括：
判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
若满足，则基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；
在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
在上述实现过程中，在小坡度工况下，利用制动扭矩实现对减速度的闭环控制，以此来达到驻坡前减速的目的，当车速小于预设阈值时，加载液压力矩实现驻坡，该过程可实现小坡度的平稳驻坡，避免了传因冲击、抖动、打齿等问题导致的无法平稳驻坡问题，解决了现有方法需要电机在驱动和制动之间进行来回切换导致的冲击、抖动、打齿等问题。
进一步地，所述判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件，包括：
获取当前的坡度估算值；
基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
在上述实现过程中，在小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于目标驻坡力矩，则存在溜坡风险，需要驻坡，给出了驻坡意图的判断条件，以便准确判断是否需要驻坡。
进一步地，所述基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制，包括：
根据当前车速设置目标减速度；
根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
根据所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值获取车辆执行的制动扭矩；
根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
在上述实现过程中，通过减速度确定制动扭矩，再利用制动扭矩对减速度进行控制，实现了减速度的闭环控制，最终达到驻坡前减速的目的。
进一步地，所述在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡，包括：
在当前车速小于预设阈值时，根据当前时刻的减速度误差确定液压力矩的加载速率；
基于所述加载速率加载液压，直到液压力矩达到目标驻坡力矩，并判断车辆是否处于静止状态；
若处于静止状态，则保持所述目标驻坡力矩的液压力矩进行驻坡。
在上述实现过程中，加载液压进行驻坡，并通过持续保持液压力矩维持驻坡状态，避免了使用电机驻坡可能导致的驻坡不平稳问题。
进一步地，所述方法还包括：
若车辆未静止，则继续加载液压力矩直至车辆静止，并以车辆静止时的液压力矩保持车辆驻坡。
在上述实现过程中，在车辆未静止之前，持续加载液压力矩直至车辆静止，确保达到驻坡的目的。
本申请实施例还提供一种小坡度车辆驻坡控制装置，所述装置包括：
驻坡条件判断模块，用于判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
减速度闭环控制模块，用于若满足驻坡条件，则基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；
液压加载驻坡模块，用于在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
在上述实现过程中，在小坡度工况下，利用制动扭矩实现对减速度的闭环控制，以此来达到驻坡前减速的目的，当车速小于预设阈值时，加载液压力矩实现驻坡，该过程可实现小坡度的平稳驻坡，避免了传因冲击、抖动、打齿等问题导致的无法平稳驻坡问题，解决了现有方法需要电机在驱动和制动之间进行来回切换导致的冲击、抖动、打齿等问题。
进一步地，所述驻坡条件判断模块包括：
坡度获取模块，用于获取当前的坡度估算值；
目标驻坡力矩获取模块，用于基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
小坡度确定模块，用于若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
驻坡判定模块，用于在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
在上述实现过程中，在小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于目标驻坡力矩，则存在溜坡风险，需要驻坡，给出了驻坡意图的判断条件，以便准确判断是否需要驻坡。
进一步地，所述减速度闭环控制模块包括：
目标减速度设置模块，用于根据当前车速设置目标减速度；
减速度误差计算模块，用于根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
第一扭矩获取模块，用于获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
第二扭矩获取模块，用于根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
制动扭矩获取模块，用于根据所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值获取车辆执行的制动扭矩；
闭环控制模块，用于根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
在上述实现过程中，通过减速度确定制动扭矩，再利用制动扭矩对减速度进行控制，实现了减速度的闭环控制，最终达到驻坡前减速的目的。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使所述电子设备执行上述中任一项所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述中任一项所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种小坡度车辆驻坡控制方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的小坡度工况下的驻坡条件判断流程图；
图3为本申请实施例提供的减速度闭环控制流程图；
图4为本申请实施例提供的液压的加载和驻坡流程图；
图5为本申请实施例提供的一种小坡度车辆驻坡控制装置的结构框图；
图6为本申请实施例提供的另一种小坡度车辆驻坡控制装置的结构框图。
图标：
100-驻坡条件判断模块；101-坡度获取模块；102-目标驻坡力矩获取模块；103-小坡度确定模块；104-驻坡判定模块；200-减速度闭环控制模块；201-目标减速度设置模块；202-减速度误差计算模块；203-第一扭矩获取模块；204-第二扭矩获取模块；205-制动扭矩获取模块；206-闭环控制模块；300-液压加载驻坡模块；301-加载速率确定模块；302-车辆状态判断模块；303-力矩保持模块；304-力矩加载模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种小坡度车辆驻坡控制方法的流程图。该方法具体包括以下步骤：
步骤S100：判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
步骤S200：若满足，则基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；
步骤S300：在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
本申请通过制动扭矩和液压力矩控制，实现车辆在小坡工况下的平稳减速和刹停，避免单纯利用电机制动所出现的电机在驱动和制动进行切换带来的冲击、抖动、打齿等问题。
其中，如图2所示，为小坡度工况下的驻坡条件判断流程图，步骤S100具体包括以下步骤：
步骤S101：获取当前的坡度估算值；
示例地，可通过新能源汽车中的动态坡度估算模块获取当前的坡度估算值S，对于动态坡度估算模块可看作现有技术，在本申请中不做详细描述。
步骤S102：基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
可将坡度估算值S转换为对应的目标驻坡力矩Tslop。
步骤S103：若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
当坡度估算值S小于预设值Ssmall时，认为当前车辆处于小坡度工况。
步骤S104：在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
在小坡度工况下，当前驾驶员请求力矩Tdriver小于目标驻坡力矩Tslop时认为有溜坡风险，驾驶员存在驻坡意图，需要驻坡。
如图3所示，为减速度闭环控制流程图，步骤S200具体包括以下步骤：
步骤S201：根据当前车速设置目标减速度；
目标减速度的设置，例如可根据车辆驾乘的舒适性以及当前车速来确定，目标减速度Atar是当前车速V的函数，两者关系可通过查一维表确定。
步骤S202：根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
将目标减速度Atar和当前减速度Areal的差值，记为减速度误差Aerr，即：
Aerr=Atar-Areal。
步骤S203：获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
示例地，从油门解析模块获取驾驶员请求的第一制动扭矩值Tdrv，油门解析模块设置于整车控制器，整车控制器根据驾驶员踩油门的油门深度和车速等车况计算出驾驶员请求的第一制动扭矩值Tdrv。
步骤S204：根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
步骤S205：根据所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值获取车辆执行的制动扭矩；
以减速度误差Aerr为输入，采用比例积分（PI）控制，计算出调节后的第二制动扭矩值Tadj。车辆实际执行的制动扭矩Ttar为两者取小：
Ttar=Min(Tdrv，Tadj)。
步骤S206：根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
这样，通过减速度计算实际执行的制动扭矩，通过制动扭矩的执行改变减速度，再利用减速度计算实际执行的制动扭矩，达到利用制动扭矩对减速度进行闭环控制的目的，最终利用制动扭矩实现车辆的平稳减速。
如图4所示，为液压的加载和驻坡流程图，步骤S300具体包括以下步骤：
步骤S301：在当前车速小于预设阈值时，根据当前时刻的减速度误差确定液压力矩的加载速率；
当车速小于预设阈值Vlow时，以这一时刻的减速度误差Aerr值查一维表确定液压力矩的加载速率Ghyr。
步骤S302：基于所述加载速率加载液压，直到液压力矩达到目标驻坡力矩，并判断车辆是否处于静止状态；
以加载速率Ghyr加载液压直至液压力矩达到目标驻坡力矩Tslop并判断车辆是否处于静止状态。
步骤S303：若处于静止状态，则保持所述目标驻坡力矩的液压力矩进行驻坡。
如果车辆静止，则持续保持目标驻坡力矩Tslop的液压力矩驻坡。
步骤S304：若车辆未静止，则继续加载液压力矩直至车辆静止，并以车辆静止时的液压力矩保持车辆驻坡。
如果车辆未静止，则继续加载液压力矩直至车辆静止，并以车辆静止时刻的液压力矩Tstill来维持车辆驻坡。
该方法利用单纯调节车辆制动扭矩的方式，实现车辆松油门到驻坡期间的减速度控制，当车速小于一定值后，再加载液压进行驻坡，避免了传统电机力矩驻坡时，电机在驱动和制动之间来回切换（电机需要正转和反转切换）所带来的冲击、抖动、打齿等问题，可以实现小坡度的平稳驻坡。
实施例2
本申请实施例提供一种小坡度车辆驻坡控制装置，如图5所示，为一种小坡度车辆驻坡控制装置的结构框图，所述装置包括但不限于：
驻坡条件判断模块100，用于判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
减速度闭环控制模块200，用于若满足驻坡条件，则基于当前减速度获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；
液压加载驻坡模块300，用于在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
如图6所示，为另一种小坡度车辆驻坡控制装置的结构框图，其中，在图5的基础上，所述驻坡条件判断模块100具体可以包括：
坡度获取模块101，用于获取当前的坡度估算值；
目标驻坡力矩获取模块102，用于基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
小坡度确定模块103，用于若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
驻坡判定模块104，用于在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
所述减速度闭环控制模块200具体可以包括：
目标减速度设置模块201，用于根据当前车速设置目标减速度；
减速度误差计算模块202，用于根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
第一扭矩获取模块203，用于获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
第二扭矩获取模块204，用于根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
制动扭矩获取模块205，用于根据所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值获取车辆执行的制动扭矩；
闭环控制模块206，用于根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
液压加载驻坡模块300具体可以包括：
加载速率确定模块301，用于在当前车速小于预设阈值时，根据当前时刻的减速度误差确定液压力矩的加载速率；
车辆状态判断模块302，用于基于所述加载速率加载液压，直到液压力矩达到目标驻坡力矩，并判断车辆是否处于静止状态；
力矩保持模块303，用于若处于静止状态，则保持所述目标驻坡力矩的液压力矩进行驻坡。
力矩加载模块304，用于若车辆未静止，则继续加载液压力矩直至车辆静止，并以车辆静止时的液压力矩保持车辆驻坡。
在小坡度工况下，利用制动扭矩实现对减速度的闭环控制，以此来达到驻坡前减速的目的，当车速小于预设阈值时，加载液压力矩实现驻坡，该过程可实现小坡度的平稳驻坡，避免了传因冲击、抖动、打齿等问题导致的无法平稳驻坡问题，解决了现有方法需要电机在驱动和制动之间进行来回切换导致的冲击、抖动、打齿等问题。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使所述电子设备执行实施例1所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行实施例1所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种小坡度车辆驻坡控制方法，其特征在于，所述方法包括：
判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
若满足，则基于当前减速度和目标减速度的减速度误差得到的第二制动扭矩值以及驾驶员请求的第一制动扭矩值获取制动扭矩，并基于所述制动扭矩对减速度进行闭环控制；
在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
2.根据权利要求1所述的小坡度车辆驻坡控制方法，其特征在于，所述判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件，包括：
获取当前的坡度估算值；
基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
3.根据权利要求1所述的小坡度车辆驻坡控制方法，其特征在于，所述基于当前减速度和目标减速度的减速度误差得到的第二制动扭矩值以及驾驶员请求的第一制动扭矩值获取制动扭矩，并基于所述制动扭矩对减速度进行闭环控制，包括：
根据当前车速设置目标减速度；
根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
将所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值的最小值作为车辆执行的制动扭矩；
根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
4.根据权利要求1所述的小坡度车辆驻坡控制方法，其特征在于，所述在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡，包括：
在当前车速小于预设阈值时，根据当前时刻的减速度误差确定液压力矩的加载速率；
基于所述加载速率加载液压，直到液压力矩达到目标驻坡力矩，并判断车辆是否处于静止状态；
若处于静止状态，则保持所述目标驻坡力矩的液压力矩进行驻坡。
5.根据权利要求4所述的小坡度车辆驻坡控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
若车辆未静止，则继续加载液压力矩直至车辆静止，并以车辆静止时的液压力矩保持车辆驻坡。
6.一种小坡度车辆驻坡控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驻坡条件判断模块，用于判断是否满足小坡度工况下的驻坡条件；
减速度闭环控制模块，用于若满足驻坡条件，则基于当前减速度和目标减速度的减速度误差得到的第二制动扭矩值以及驾驶员请求的第一制动扭矩值获取制动扭矩，并基于制动扭矩对减速度进行闭环控制；
液压加载驻坡模块，用于在当前车速小于预设阈值时，加载液压力矩进行驻坡。
7.根据权利要求6所述的小坡度车辆驻坡控制装置，其特征在于，所述驻坡条件判断模块包括：
坡度获取模块，用于获取当前的坡度估算值；
目标驻坡力矩获取模块，用于基于所述坡度估算值获取对应的目标驻坡力矩；
小坡度确定模块，用于若所述坡度估算值小于预设值，则当前工况为小坡度工况；
驻坡判定模块，用于在所述小坡度工况下，若驾驶员请求力矩小于所述目标驻坡力矩，则存在溜坡风险。
8.根据权利要求6所述的小坡度车辆驻坡控制装置，其特征在于，所述减速度闭环控制模块包括：
目标减速度设置模块，用于根据当前车速设置目标减速度；
减速度误差计算模块，用于根据所述目标减速度和当前减速度计算减速度误差；
第一扭矩获取模块，用于获取驾驶员请求的第一制动扭矩值；
第二扭矩获取模块，用于根据所述减速度误差计算调节后的第二制动扭矩值；
制动扭矩获取模块，用于将所述第一制动扭矩值和所述第二制动扭矩值的最小值作为车辆执行的制动扭矩；
闭环控制模块，用于根据所述制动扭矩对减速度进行闭环控制。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至5中任一项所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的小坡度车辆驻坡控制方法。
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