CN116382240A - 定速巡航在环测试标定模块及功能测试标定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定速巡航在环测试标定模块，包括：定速巡航期望加速度计算单元根据设置巡航车速和四轮轮速计算的实际车辆速度，在不同场景下指定不同的加速度变化率限制，计算得到本车的搭建道路环境模型期望加速度；坡道补偿计算单元根据车辆加速度传感器计算速度与车辆实际估算速度作差进行反馈校正，经滤波后得到坡道阻力加速度估计值；驱动制动控制量请求单元计算发动机控制扭矩，做出驱动控制决策和制动控制决策，根据驱动控制决策输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值，根据制动控制决策输出制动请求和车辆制动控制减速度值；车辆模型单元预存测试需要的指定车辆模型；道路环境模型单元用于搭建道路环境模型。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种定速巡航在环测试标定模块及功能测试标定系统。
背景技术
近年来高级驾驶辅助系统(ADAS)装车量与日俱增，定速巡航功能作为ADAS中开发最早、使用率最高的功能之一，其功能可代替驾驶员控制车辆的驱动和制动系统，使得车辆按预设的巡航速度行驶，提高了驾驶员的使用便利性、乘坐舒适性和车辆的燃油经济性。然而，为了适配不同车型量产的功能开发，其测试标定工作繁复，对测试场地要求较高，消耗大量人力物力，且标定效果往往不能达到最佳。
不同车型的整备质量、风阻系数、迎风面积、滚动阻力等都不一样，车辆在不同坡度道路上行驶所受到的滚动阻力也不相同。为了适配不同车型量产的功能开发需求，如要求车辆达到稳态巡航后，仪表车速与巡航设定车速间的误差小于1km/h，要求仪表车速不能来回跳变，需要标定30-150km/h的速度范围等，故而定速巡航的测试标定工作量大，对测试场地要求较高，消耗大量人力物力，且标定效果往往不能达到最佳，易造成仪表车速来回跳变，稳态误差较大，坡道上的巡航控制不稳定等问题。
中国专利CN202111536886.8公开了一种车载智能巡航系统坡路车速精准控制方法；巡航车速调节由巡航车速调节控制模块负责，巡航车速调节控制模块采集输入信息，经过综合决策判断后，输出巡航车速调节相关控制信息，实现巡航车速自适应调节控制；输入信息是指同时输入4路信息，每1路输入都代表一类信息的输入信息为：车辆当前基本状态、巡航设置信息、车辆当前行驶状态信息、传感器采集信息；还包括输入第5路信息；输入5为“导航地图信息输入”；其属于一种巡航车速控制方案，虽然能够提供巡航车速的准确控制，但没有能解决定速巡航标定效果不佳的技术问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种能适配不同量产车型，提高定速巡航功能标定的效率和测试标定效果，降低测试标定的难度和工作量的定速巡航在环测试标定模块。
本发明还提供了一种基于在环和实车数据后验优化能实现双重测试标定参数优化的定速巡航功能测试标定系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的定速巡航在环测试标定模块，该模块能通过计算机编程技术手段实现，包括：
定速巡航期望加速度计算单元，其根据设置巡航车速和四轮轮速计算的实际车辆速度，构建由速度偏差和车辆实际速度表征的二维多误差段期望加速度表，判断驾驶员改变巡航车速快慢的意愿和驾驶员油门踏板超控结束后的巡航舒适性(舒适性可以通过指定加速度量化表征，比如指定加速度大于A则不舒适)，在不同场景下指定不同的加速度变化率限制，计算得到本车的搭建道路环境模型期望加速度；
所述速度偏差是巡航车速和车辆实际速度的偏差；
坡道补偿计算单元，其根据车辆加速度传感器计算速度与车辆实际估算速度作差进行反馈校正，其加速度估算偏差值即为由坡道阻力引起的加速度偏差，经滤波后得到坡道阻力加速度估计值；
驱动制动控制量请求单元，其计算发动机控制扭矩，做出驱动控制决策和制动控制决策，根据驱动控制决策输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值，根据制动控制决策输出制动请求和车辆制动控制减速度值；
车辆模型单元，其预存测试需要的指定车辆模型；
道路环境模型单元，其用于搭建道路环境模型。
可选择的，进一步改进所述的定速巡航在环测试标定模块，坡道补偿计算单元的滤波系数根据车辆行驶场景选择。
可选择的，进一步改进所述的定速巡航在环测试标定模块，驱动制动控制量请求单元计算发动机控制扭矩的依据包括车型的整备质量、空气阻力、滚动阻力和发动机扭矩响应特性至少其中之一。
可选择的，进一步改进所述的定速巡航在环测试标定模块，车辆模型单元预存车辆模型包括：整车7自由度动力学模型、轮胎魔术公式模型、车轮模型、驾驶员模型、发动机模型和传动系统模型。
可选择的，进一步改进所述的定速巡航在环测试标定模块，道路环境模型单元能导入和利用第三方软件平台搭建的道路模型。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有上述任意一项所述定速巡航在环测试标定模块的定速巡航功能测试标定系统，还包括：实车数据后验优化测试标定模块；
实车数据后验优化测试标定模块，包括：
车辆数据采集系统单元，其通过车辆CAN网络采集车辆数据；
数据后处理优化单元，通过车辆在不同道路条件下实路数据采集，分析实车所采集的CAN网络数据和内部变量数据，调整车辆真实车速和仪表显示车速的换算偏移量、坡道估计反馈校正增益值、坡道滤波系数和多场景下的加速度变化率限制值；
实车校验参数单元，根据定速巡航测试项目，实车检验通过软件在环测试标定和实车数据后验优化测试标定所确定的功能参数，实现双冗余校验。
可选择的，进一步改进所述的定速巡航功能测试标定系统，车辆数据采集系统单元采集各指定速度段下以及不同道路条件下的车辆CAN网络数据，以及上述定速巡航功能软件的内部变量信号。
本发明的工作原理如下；
首先，进行在环测试标定模块的处理，其需要实现的功能、算法能通过现有技术的算法通过计算机编程技术手段实现，其处理中所涉及的参数均能通过现有硬件采集获得。
第一，驾驶员通过巡航速度调节开关(短按和长按)设置巡航车速；处理四轮轮速，计算得到车辆实际速度；设计由两者(巡航车速和车辆实际速度)偏差大小和车辆实际估算速度二维信息所构造的多误差段期望加速度查表。根据预设时间内驾驶员改变巡航车速设置的幅度，智能判断驾驶员改变巡航车速快慢的意愿，判断为快速改变巡航车速意愿的，调高加速度变化率限制值，反之，调低加速度变化率限制值。考虑驾驶员油门踏板超控结束后的巡航舒适性，根据实际车速和设置巡航车速偏差大小，具体设定不同的加速度变化率限制值。从而计算得到本车的巡航期望加速度。
第二，通过估算车辆速度，判断车辆处于高速或低速状态，识别车辆由无坡度或低坡度的路面进入大坡度路面的场景以及行驶在一定坡度道路中的场景，不同场景选择不同的滤波系数。根据车辆加速度传感器发出的加速度值积分所得速度与车辆实际估算速度作差进行反馈校正，其加速度估算偏差值即为由坡道阻力引起的加速度偏差，经滤波后得到坡道阻力加速度估计值。
第三，除了上述的坡道阻力估算，再考虑不同量产车型的整备质量、空气阻力、滚动阻力、发动机扭矩响应特性等信息，进而由巡航时的期望加速度计算得到车辆的发动机控制扭矩。由发动机响应特性，做出驱动和制动控制决策。做出驱动控制决策时，输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值；做出制动控制决策时，输出制动请求和车辆制动控制减速度值。
第四，将驱动控制决策所输出的驱动扭矩请求和发动机控制扭矩值以及制动控制决策所输出的制动请求和车辆制动控制减速度值输入到车辆模型中，该模型包括整车7自由度动力学模型、轮胎魔术公式模型、车轮模型、驾驶员模型、发动机模型、传动系统模型。通过输入量产车型实际参数，如整备质量、风阻系数、迎风面积、发动机扭矩响应特性、变速箱传动比、主减速比、轮胎魔术公式模型经验参数等，构建软件在环仿真测试平台的车辆模型。由此得到车辆的各状态信息，包括四轮轮速、车辆加速度等信息。
第五，构建虚拟的道路环境模型，可借助第三方软件平台，如PreScan，搭建道路环境模型，包括直道、弯道、坡道等。
通过上述五个单元形成软件在环测试标定的闭环，根据不同量产车型对定速巡航功能的要求，如要求车辆达到稳态巡航后，仪表车速与巡航设定车速间的误差小于1km/h，仪表车速不能来回跳变，坡道上巡航控制的瞬态和稳态误差范围，需标定的巡航速度范围等，在线标定该功能软件的参数值。
其次，进行实车数据后验优化测试标定模块的处理，其需要实现的功能、算法能通过现有技术的算法通过计算机编程技术手段在现有的硬件中实现。
第一，通过车辆CAN网络数据采集系统(如Vector公司的CANoe，可实现多路CAN网络数据的采集和分析)，采集各速度段(如30km/h-150km/h，间隔10km/h)下以及不同道路条件下(平直道路、小坡道、大坡道、弯道等)的车辆CAN网络数据；同时，通过功能软件内部变量信号采集系统(如Vector公司的CANape、VX1000，可实现控制器内部运行变量的实时采集和分析)，采集上述定速巡航功能软件的内部变量信号。
第二，根据上述实车路采数据，分析实车所采集的CAN网络数据和内部变量数据，微调车辆真实车速和仪表显示车速的换算偏移量、坡道估计反馈校正增益值、坡道滤波系数和多场景下的加速度变化率限制值，从而优化了软件在环测试标定时所确定的功能参数。具体如下：根据不同量产车型的仪表显示逻辑，车辆真实车速(Vactual)与仪表显示车速(Vdiplay)的关系一般为Vdiplay＝Vactual*Pgain+Voffset，Pgain值一般有具体的规定值，Voffset值需根据不同车速段具体标定。经过实车数据反馈的仪表车速和由四轮轮速估算所得的真实车速内部信号做对比分析，得出不同速度段下的Voffset值。由不同坡道所采集的实车数据分析结果，可优化坡道估计反馈校正增益值和坡道滤波系数。根据驾驶员改变巡航设置车速的真实意愿，对比分析该时段的车速变化状态和驾驶员的主观感受，进一步优化多场景下的加速度变化率限制值。
第三，根据定速巡航测试项目(平直道路各速度段下巡航测试、长直坡道巡航测试、连续上下坡道巡航测试、弯道巡航测试等)，实车检验通过软件在环测试标定和实车数据后验优化测试标定所确定的功能参数。
通过软件在环测试标定模块和实车数据后验优化测试标定模块的处理，实现闭环仿真数据和实车试验数据对该定速巡航功能参数的双冗余校验。
本发明针对定速巡航功能适配量产车型效率低、测试标定工作量大、测试标定效果不佳等问题，提供了一种定速巡航功能高效测试标定方法和系统。通过软件在环和实车数据后验优化的双重测试标定参数优化方法，以及实车测试的双冗余校验，提高了适配不同量产车型的效率和测试标定效果，降低了测试标定的难度和工作量，具有较高的市场经济效益和广阔的应用前景。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是定速巡航在环测试标定模块架构示意图。
图2是定速巡航功能测试标定系统架构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。
第一实施例；
参考图1所示，本发明提供的定速巡航在环测试标定模块，包括：
定速巡航期望加速度计算单元，包括巡航车速设定、车辆速度估算、速度换算处理、巡航车速调节快慢意愿智能识别、期望加速度计算。该单元考虑执行器效率、执行器响应延迟等客观条件，根据驾驶员通过巡航速度调节开关所预设的速度和由四轮轮速计算所得的车辆速度信息，设计由速度偏差大小和车辆实际估算速度二维信息所构造的多误差段期望加速度查表。智能判断驾驶员改变巡航车速快慢的意愿和驾驶员油门踏板超控结束后的巡航舒适性，在不同场景下采取不同的加速度变化率限制，计算得到本车的期望加速度，所述速度偏差是巡航车速和车辆实际速度的偏差；
坡道补偿计算单元，包括多场景滤波系数选择和坡道估计。通过估算车辆速度，判断车辆处于高速或低速状态，识别车辆由无坡度或低坡度的路面进入大坡度路面的场景以及行驶在一定坡度道路中的场景，不同场景选择不同的滤波系数。根据车辆加速度传感器发出的加速度值积分所得速度与车辆实际估算速度作差进行反馈校正，其加速度估算偏差值即为由坡道阻力引起的加速度偏差，经滤波后得到坡道阻力加速度估计值；
驱动制动控制量请求单元，其计算发动机控制扭矩，做出驱动控制决策和制动控制决策，根据驱动控制决策输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值，根据制动控制决策输出制动请求和车辆制动控制减速度值；考虑不同量产车型的整备质量、空气阻力、坡度阻力、滚动阻力、发动机扭矩响应特性等信息，估算车辆的发动机控制扭矩，做出驱动和制动控制决策。驱动控制决策输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值；制动控制决策输出制动请求和车辆制动控制减速度值；
车辆模型单元，其预存测试需要的指定车辆模型，示例性的包括：包括整车7自由度动力学模型、轮胎魔术公式模型、车轮模型、驾驶员模型、发动机模型、传动系统模型。通过输入量产车型实际参数，如整备质量、风阻系数、迎风面积、发动机扭矩响应特性、变速箱传动比、主减速比、轮胎魔术公式模型经验参数等，构建软件在环仿真测试平台的车辆模型；
道路环境模型单元，其用于搭建道路环境模型，示例性的借助第三方软件平台，如PreScan，搭建道路环境模型，包括直道、弯道、坡道等。
第二实施例；
参考图2所示，一种具有第一实施例所述定速巡航在环测试标定模块的定速巡航功能测试标定系统，还包括：实车数据后验优化测试标定模块；
实车数据后验优化测试标定模块，包括：
车辆数据采集系统单元，其通过车辆CAN网络采集车辆数据，示例性的采用Vector公司的CANoe，可实现多路CAN网络数据的采集和分析；本发明所述定速巡航功能软件内部变量信号的采集设备：如Vector公司的CANape、VX1000，可实现控制器内部运行变量的实时采集和分析；
数据后处理优化单元，通过车辆在不同道路条件下(平直道路、小坡道、大坡道、弯道等)的路采，分析实车所采集的CAN网络数据和内部变量数据，微调车辆真实车速和仪表显示车速的换算偏移量、坡道估计反馈校正增益值、坡道滤波系数和多场景下的加速度变化率限制值；
实车校验参数单元，根据定速巡航测试项目，实车检验通过软件在环测试标定和实车数据后验优化测试标定所确定的功能参数，实现双冗余校验。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种定速巡航在环测试标定模块，其特征在于，包括：
定速巡航期望加速度计算单元，其根据设置巡航车速和四轮轮速计算的实际车辆速度，构建由速度偏差和车辆实际速度表征的二维多误差段期望加速度表，判断驾驶员改变巡航车速快慢的意愿和驾驶员油门踏板超控结束后的巡航舒适性，在不同场景下指定不同的加速度变化率限制，计算得到本车的搭建道路环境模型期望加速度；
所述速度偏差是巡航车速和车辆实际速度的偏差；
坡道补偿计算单元，其根据车辆加速度传感器计算速度与车辆实际估算速度作差进行反馈校正，其加速度估算偏差值即为由坡道阻力引起的加速度偏差，经滤波后得到坡道阻力加速度估计值；
驱动制动控制量请求单元，其计算发动机控制扭矩，做出驱动控制决策和制动控制决策，根据驱动控制决策输出驱动扭矩请求和车辆发动机控制扭矩值，根据制动控制决策输出制动请求和车辆制动控制减速度值；
车辆模型单元，其预存测试需要的指定车辆模型；
道路环境模型单元，其用于搭建道路环境模型。
2.如权利要求1所述的定速巡航在环测试标定模块，其特征在于：
坡道补偿计算单元的滤波系数根据车辆行驶场景选择。
3.如权利要求1所述的定速巡航在环测试标定模块，其特征在于：
驱动制动控制量请求单元计算发动机控制扭矩的依据包括车型的整备质量、空气阻力、滚动阻力和发动机扭矩响应特性至少其中之一。
4.如权利要求1所述的定速巡航在环测试标定模块，其特征在于：
车辆模型单元预存车辆模型包括：整车7自由度动力学模型、轮胎魔术公式模型、车轮模型、驾驶员模型、发动机模型和传动系统模型。
5.如权利要求1所述的定速巡航在环测试标定模块，其特征在于：道路环境模型单元能导入和利用第三方软件平台搭建的道路模型。
6.一种具有权利要求1-5任意一项所述定速巡航在环测试标定模块的定速巡航功能测试标定系统，其特征在于，还包括：实车数据后验优化测试标定模块；
实车数据后验优化测试标定模块，包括：
车辆数据采集系统单元，其通过车辆CAN网络采集车辆数据；
数据后处理优化单元，通过车辆在不同道路条件下实路数据采集，分析实车所采集的CAN网络数据和内部变量数据，调整车辆真实车速和仪表显示车速的换算偏移量、坡道估计反馈校正增益值、坡道滤波系数和多场景下的加速度变化率限制值；
实车校验参数单元，根据定速巡航测试项目，实车检验通过软件在环测试标定和实车数据后验优化测试标定所确定的功能参数，实现双冗余校验。
7.如权利要求6所述的定速巡航功能测试标定系统，其特征在于：车辆数据采集系统单元采集各指定速度段下以及不同道路条件下的车辆CAN网络数据，以及上述定速巡航功能软件的内部变量信号。
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| CN202310386618.5A CN116382240A (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 定速巡航在环测试标定模块及功能测试标定系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116382240A true CN116382240A (zh) | 2023-07-04 |
Family
ID=86973022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310386618.5A Pending CN116382240A (zh) | 2023-04-12 | 2023-04-12 | 定速巡航在环测试标定模块及功能测试标定系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2023
- 2023-04-12 CN CN202310386618.5A patent/CN116382240A/zh active Pending
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