CN117400917B - 车辆控制系统、车辆控制单元和车辆控制方法 - Google Patents

车辆控制系统、车辆控制单元和车辆控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车辆控制系统、车辆控制单元和车辆控制方法。该车辆控制方法包括:基于当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态来确定车辆当前处于第一工况还是第二工况;在确定为车辆当前处于第一工况时,基于轮速波动情形来判断车辆是否出现车身共振,在判定为出现车身共振时,进一步判断当前车速是否在第一车速区间内,当判定为当前车速在第一车速区间内时,决策针对第一工况的控制策略;以及在确定为车辆当前处于第二工况时,判断当前车速是否在第二车速区间内,在判定为当前车速在第二车速区间内时,决策针对第二工况的控制策略。

Description

车辆控制系统、车辆控制单元和车辆控制方法
技术领域
本发明总体上涉及车辆控制的技术领域。具体而言,本发明涉及一种用于抑制车体共振(power hop,在有的地方也称为车轴共振)的车辆控制解决方案。
背景技术
车辆如果发生车体共振,将使得驾乘人员产生不舒服的感觉,并且不利地影响车辆的诸如直行、转弯或停止的基本性能。对此,现有技术中已存在一些解决方案。但是,这些现有的解决方案通常是仅针对某一种传统系统开发,即,不同类型的传动系统需要开发不同的解决方案。在现有技术中上不存在能够普适地应用到多种类型的传动系统的解决方案。
发明内容
在此背景下,本发明的一个方面提供了一种车辆控制方法,其包括:基于当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态来确定车辆当前处于第一工况还是第二工况;在确定为车辆当前处于第一工况时,基于轮速波动情形来判断是否出现车身共振,在判定为出现车身共振时,进一步判断当前车速是否在第一车速区间内,在判定为当前车速在第一车速区间内时,决策针对第一工况的控制策略,其包括:通过第一降扭系数将车辆的目标驱动扭矩降低为第一目标驱动扭矩,以及将车辆的目标滑移率降低为针对第一工况的第一目标滑移率;以及在确定为车辆当前处于第二工况时,判断当前车速是否在第二车速区间内,在判定为当前车速在第二车速区间内时,决策针对第二工况的控制策略,其包括:在车辆的牵引力控制系统处于激活状态的情况下,通过第二降扭系数来将车辆的目标驱动扭矩降低为第二目标驱动扭矩;以及在车辆的牵引力控制系统处于未激活状态的情况下,将车辆的目标滑移率降低为针对第二工况的第二目标滑移率,其中,第一车速区间的预定下限值小于第二车速区间的预定下限值,并且第一车速区间的预定上限值大于第二车速区间的预定上限值。
在一个实施例中,基于当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态来确定车辆当前处于第一工况还是第二工况包括:在当前路面附着系数小于第一附着系数阈值并且牵引力控制系统处于激活状态的情况下,确定为车辆当前处于第一工况;在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值并且牵引力控制系统处于激活状态的情况下,确定为车辆当前处于第二工况;以及在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值,牵引力控制系统处于未激活状态,并且驾驶员请求扭矩大于请求扭矩阈值的情况下,确定为车辆当前处于第二工况。
在一个实施例中,基于轮速波动情形来判断车辆是否出现车身共振包括:在驱动轮的轮速出现波动并且非驱动轮的轮速未出现波动时,判定为发生车身共振,其中,轮速出现波动是指:轮速波动的频率在预定频率范围内并且轮速波动的振幅大于预定振幅,轮速未出现波动是指:轮速波动的振幅小于预定振幅。
在一个实施例中,第一目标驱动扭矩是基于第一降扭系数和当前路面能够提供的最大驱动扭矩确定出的;并且第二目标驱动扭矩是基于第二降扭系数和当前路面能够提供的最大驱动扭矩确定出的。
在一个实施例中,其中,第一降扭系数具有预定范围,第二降扭系数具有预定范围,并且第一降扭系数的预定范围的上限值小于第二降扭系数的预定范围的上限值。
在一个实施例中,第一降扭矩系数的预定范围是可配置的,并且第一降扭矩系数的预定范围的下限值随着当前路面附着系数的减小而减小。
在一个实施例中,第二降扭系数的预定范围是可配置的,并且第二降扭系数的预定范围的上限值随着路面附着系数的增大而增大。
在一个实施例中,第一目标滑移率具有预定范围,并且第二目标滑移率具有预定范围;第一目标滑移率的预定范围与第二目标滑移率的预定范围不同;并且第二目标滑移率的预定范围的下限值大于第一目标滑移率的预定范围的下限值。
本发明的另一个方面提供了一种车辆控制单元,其包括一个或多个处理模块,构造成执行如上所述的车辆控制方法。
本发明的又一个方面提供了一种车辆控制系统,其包括:传感器单元,构造成感测和/或接收当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态;以及如上所述的车辆控制单元,构造成基于来自于传感器单元的信息决策用于抑制车身共振的控制策略;以及执行器单元,构造成执行决策出的控制策略。
本发明的再一个方面提供了一种机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如上所述的方法。
以上给出了本发明主要方面的概要,以便能够对这些方面基本理解。该概要不旨在描述本发明全部方面的关键或重要元素,也不旨在限定本发明任一或全部方面的范围。该概要的目的是以简化的形式给出这些方面的一些实现,作为后文将给出的详细描述的序言。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中,将会使本发明的技术方案更加清楚。可以理解的是,这些附图仅用于示例性说明,而并非意在对本发明的保护范围进行限制。
图1是根据本发明一实施方式的车辆控制系统的示意性框图。
图2是根据本发明一实施方式的车辆控制方法的流程图。
图3A-图3C是根据本发明实施例的轮速波动的曲线图。
图4A-图4B示出了采用配置有根据本发明实施例的车辆控制系统的两驱车辆的实车测试结果。
具体实施方式
本发明的实施例涉及车辆控制方法和车辆控制系统。根据本发明实施例的方法和系统能够分别针对低附路面工况和高附路面工况提供用于抑制车身共振的控制策略。根据本发明实施例的控制策略包括:有效地检测是否出现车身共振,并在检测到出现车身共振时执行对驱动扭矩的前馈控制以及对滑移率的反馈控制。
根据本发明实施例的扭矩控制包括:采用降扭系数来实现前馈控制,而不是依赖于反馈参数的反馈控制,从而大大提高了抑制车身共振的效率。
根据本发明实施例的扭矩控制包括:采用适用于当前路面条件的可配置的降扭系数来降低驱动扭矩。由此能够确保在降低车辆驱动扭矩从而抑制车身共振的同时,车辆加速度不会丢失。
根据本发明实施例的滑移率控制包括:一旦检测到高附路面工况,并且TCS系统处于未激活状态,则直接降低车辆的目标滑移率,而不需要先确定是否出现车身共振。这样能够使得TCS系统能够更快地激活,从而能够进行降扭操控,以便车身迅速地稳定下来。
值得注意的是,在本发明的实施例中采用了多种阈值以及预定值,这些阈值或预定值都是预先确定的,例如可以根据实车测试结果和/或模型预先确定。本发明不限定它们的具体数值。
而且,这些阈值或预定值可以基于车辆用户(例如,OEM或车辆驾驶员)的历史偏好数据而针对车辆用户的定制化阈值。应当理解,满足车辆用户偏好的定制化阈值是在充分确保车辆安全性的基础上确定出的。因此,这些定制化阈值应当理解为在一定程度上满足车辆用户偏好,而不会以牺牲车辆安全性为代价来追随车辆用户偏好。
下面,结合附图来介绍本发明的具体实施方式。
图1示出了根据本发明一实施方式的车辆控制系统100,其设置在车辆上。如图1所示,车辆控制系统100包括传感器单元10、车辆控制单元20(以下简称为控制单元)和执行器单元30。
传感器单元10用于提供路面状况信息、车辆状态信息和驾驶员操作信息。路面状况信息包括路面附着系数。车辆状态信息包括:牵引力控制系统(TCS)状态(处于激活ON状态,还是未激活OFF状态)、车速、各个车轮的轮速。驾驶员操作信息包括驾驶员请求扭矩。这些参数可以直接从传感器单元10的感测结果直接获得、或基于感测结果计算出、或从其他设备(例如,路侧设施、边缘服务器、云服务器或其他车辆)接收到。
在一个实施例中,传感器单元10可以包括用于感测车辆状态的传感器,例如,轮速传感器,车速传感器,等等。传感器单元10还可以包括用于感测环境的传感器,例如,摄像头或激光雷达。传感器单元10还可以包括用于从车辆外部的设备(例如,路侧设施、边缘服务器、云服务器或其他车辆)接收信息的传感器。例如,传感器单元10可以通过V2X(车对万物)通信从云服务器或边缘服务器接收当前路面附着系数。传感器单元10还可以通过V2V(车对车)通信从其他车辆接收本车的车速。
控制单元20基于从传感器单元10接收的信息确定车辆当前处于第一工况(即,低附路面工况)还是第二工况(即,高附路面工况),并决策针对第一工况或第二工况的控制策略。该控制策略包括对驱动扭矩的前馈控制以及对滑移率的反馈控制。
控制单元20可以采用硬件或者软件或者软件与硬件相结合的方式来实现。对于以硬件实现的部分,可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数据信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计以执行其功能的电子单元、或它们的组合中实现。对于以软件实现的部分,可以借助于微代码、程序代码或代码段来实现,还可以将它们存储在诸如存储组件之类的机器可读存储介质中。
在一个实施例中,控制单元20可以设置在车辆的电子控制单元(ECU)中,还可以设置在车辆的车身控制器(VCU)中,还可以设置在车辆的域控制器中。
在一个实施例中,控制单元20实现为包括一个或多个处理模块,构造成执行根据本发明实施例的车辆控制方法。这些处理模块可以设置在同一芯片或电路中,也可以设置在不同的芯片或电路中。
执行单元30与控制单元20通信连接,用于执行控制单元20决策的控制策略。执行单元30可以包括车辆的驱动系统,用于执行控制单元20决策的关于驱动扭矩的操控以及关于滑移率的操控。执行单元30还包括还可以包括与控制单元20信号连接的车载电子控制单元(ECU)。执行单元30还可以包括整车控制单元(VCU)。
图2示出了根据本发明一实施方式的车辆控制方法200。该方法可以由上述控制单元20或车辆控制系统100执行,因此以上关于控制单元20和车辆控制系统100的描述同样适用于此。
参见图2,在框202中,从传感器单元10接收传感器信号(SS:sensor signal),并基于接收的传感器信号获得如下信息:路面附着系数、牵引力控制系统(TCS)状态(处于激活ON状态,还是未激活OFF状态)、车速、各个车轮的轮速、和驾驶员请求扭矩。
应当注意,驾驶员请求扭矩是与驾驶员踩油门踏板的操作(例如,驾驶员踩油门踏板的力和紧急程度)相关联的。驾驶员请求扭矩能够反映驾驶员对车辆的操控,同时也能够反映驾驶员对车辆当前状态的响应。驾驶员请求扭矩越大,车辆出现车身共振的风险也越大。
在框204中,基于当前路面附着系数和TCS系统的当前状态确定车辆当前处于第一工况(即,低附路面工况)还是第二工况(即,高附路面工况)。
在当前路面附着系数小于第一附着系数阈值,并且TCS系统处于被激活状态(ON状态)的情况下,确定为车辆当前处于第一工况。
在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值,并且TCS系统处于被激活状态(ON状态)的情况下,确定为车辆当前处于第二工况。
在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值,TCS系统处于未被激活状态(OFF 状态),并且驾驶员请求扭矩大于请求扭矩阈值的情况下,确定为车辆当前处于第二工况。这里,请求扭矩阈值应当是一个很小的扭矩值。采用该请求扭矩阈值的目的是通过该请求扭矩阈值来限定这样的场景:驾驶员踩下了油门踏板并且驾驶员踩下油门踏板的操作并非误触发。该请求扭矩阈值可以是根据实车测试结果和/或模型计算预先确定的,并且可以根据具体应用场景而配置或调节。
应当注意,第一附着系数阈值是针对低附路面预先确定的。在路面的附着系数小于该第一附着系数阈值时,认为该路面为低附路面。第二附着系数阈值是针对高附路面而预先确定的。在路面的附着系数大于该第二附着系数阈值时,认为该路面为高附路面。第一附着系数阈值和第二附着系数阈值都可以通过实车测试结果和/或模型计算而预先标定。并且,两者附着系数阈值都可以根据具体应用场景而配置或调节。
在一个实施例中,第二附着系数阈值大于第一附着系数阈值。在该实施例,在路面的附着系数小于该第一附着系数阈值时,确定为该路面为低附路面;在路面的附着系数大于该第二附着系数阈值时,确定为该路面为高附路面;并且,在路面的附着系数大于第一附着系数阈值且小于第二附着系数阈值时,确定为该路面既不属于低附路面也不属于高附路面,不执行根据本发明实施例的控制策略。
在另一个实施例中,第二附着系数阈值等于第一附着系数阈值。在该实施例中,为了描述清楚性,将第一附着系数阈值和第二附着系数阈值都称为附着系数阈值。在路面的附着系数小于该附着系数阈值时,确定为该路面为低附路面。在路面的附着系数大于该附着系数阈值时,确定为该路面为高附路面。在路面的附着系数等于该附着系数阈值时,优先执行针对高附路面工况的控制策略。如果在按照针对高附路面工况的控制策略操控车辆之后,车身共振依然没有消除,则接着执行针对低附路面工况的控制策略,以便能够消除车身共振。
在框204中确定为第一工况(即,低附路面工况)的情况下,方法200前进至框206。
在框206中,基于轮速波动情形来判断车辆是否出现车身共振(power hop)。
在一个实施例中,监测车辆各车轮的轮速,在监测到驱动轮的轮速出现波动,并且非驱动轮的轮速未出现波动的情况下,判定为出现车身共振。在该实施例中,轮速出现波动是指:轮速波动频率在预定频率范围内并且轮速波动幅值大于预定幅值。换言之,对轮速波动的限定包含波动频率和幅值两方面的限定,即,轮速波动的频率不会过大也不会过小(在预定范围内),并且轮速波动幅值超过一定幅值(预定幅值)。轮速未出现波动是指:轮速波动的幅值小于或等于上述预定幅值。换言之,对轮速未出现波动的限定仅包含对幅值的限定。关于轮速是否出现波动的判断例如可以实现为实时监测轮速波动情形,并基于实时获得的轮速信息而进行实时判断。这里,预定频率范围以及振幅都可以通过实车测试结果和/或模型计算而预先标定,并且都可以根据具体应用场景而配置或调节。
为了清楚性,在图3A中示出了一驱动轮的轮速曲线图,其中,横轴表示时间(t),纵轴表示轮速(v),曲线表示轮速随时间的变化,即,轮速波动曲线。在图3A中,横轴和纵轴均未示出具体数值,横轴和纵轴的数值均在箭头指向上随着坐标轴的延伸而变大。图3A中的曲线示出了轮速出现波动的情形。图3B是3A中轮速波动曲线的一小段的放大图。在该放大图中示出了轮速波动的频率和幅值的测量方式。如图3B所示,频率可以基于时间周期得到,例如,一个周期为100ms(T=100ms),则频率为10Hz(f=10Hz)。幅值可以采用轮速波动的一个周期的峰峰值来表示,也可以采用峰峰值的一半的来表示。在图3C中示出了一非驱动轮的轮速曲线图,其中,横轴t表示时间,纵轴v表示轮速,曲线表示轮速随时间的变化,即,轮速波动曲线图。在图3C中,横轴和纵轴均未示出具体数值,横轴和纵轴的数值均在箭头指向上随着坐标轴的延伸而变大。图3C中的曲线示出了轮速未出现了波动的情形。
应当理解,针对两驱车辆(例如,前驱或后驱),驱动轮的轮速可以采用任一侧驱动轮的轮速。例如,对于前驱车辆,可以采用左前轮或右前轮的轮速作为驱动轮的轮速。对于后驱车辆,可以采用左后轮或右后轮的轮速作为驱动轮的轮速。类似地,非驱动轮的轮速也可以采用任一侧非驱动轮的轮速。根据本发明的实施例,两侧驱动轮的轮速波动情形应当基本上一致,即,两者的轮速波动曲线应当基本上重合。并且,两侧非驱动轮的轮速波动情形应当基本上一致,例如,两者的轮速波动曲线应当基本上重合。
如果在框206中判定为未出现车身共振,则方法200进入框208。
在框208中,不执行关于抑制车身共振的控制,即,不执行关于抑制车身共振的扭矩控制,也不执行关于抑制车身共振的滑移率控制。
如果在框206中判定为出现了车身共振,则方法200进入框210。
在框210中,判断当前车速是否在第一车速区间内。
第一车速区间是针对第一工况而预先设定的,即,针对低附路面工况预先设定的。第一车速区间应当理解为:针对低附路面工况的抑制车身共振功能的激活车速区间,即,当车速在该第一车速区间时,激活针对低附路面工况的抑制车身共振功能;当车速不在该第一车速区间时,不激活针对低附路面工况的抑制车身共振功能。
为了清楚性,在此一并介绍下面将描述的针对第二工况而预先设定的第二车速区间。第二车速区间是针对第二工况而预先设定的,即,针对高附路面工况预先设定的。第二车速区间应当理解为:针对高附路面工况的抑制车身共振功能的激活车速区间,即,当车速在该第二车速区间时,激活针对高附路面工况的抑制车身共振功能;当车速不在该第二车速区间时,不激活针对高附路面工况的抑制车身共振功能。
在一个实施例中,第一车速区间具有上限值和下限值,第二车速区间具有上限值和下限值,第一车速区间的下限值小于第二车速区间的下限值,并且第一车速区间的上限值大于第二车速区间的上限值。换言之,第一车速区间的范围大于(包含)第二车速区间的范围。例如,第一车速区间为0~15m/s,第二车速区间为2~5m/s。
第一车速区间和第二车速区间均可以根据实车测试结果和/或模型计算而预先标定,并且可以根据具体应用场景而配置或调节。
如果在框210中判定为当前车速不在第一车速区间内,则方法200进入框208。框208的描述请参见以上描述,不赘述。
如果在框210中判定为当前车速在第一车速区间内,则方法200进入框212。
在框212中,决策用于在第一工况下抑制车身共振的策略,其包括降扭(例如,降低车辆的目标驱动扭矩),并减小滑移率(例如,减小车辆的目标滑移率),由此实现驱动扭矩与滑移率相结合的控制。
在一个实施例中,将车辆的目标扭矩降低为针对第一工况(低附路面工况)的第一目标扭矩。该第一目标扭矩是基于当前路面能够提供的最大驱动扭矩和第一降扭系数(即,低附降扭系数)确定的。例如,第一目标扭矩是通过计算当前路面能够提供的最大驱动扭矩和第一降扭系数的乘积得到的。
当前路面能够提供的最大驱动扭矩是通过计算当前路面能够提供的最大驱动力与车轮的滚动半径的乘积得到的。当前路面能够提供的最大驱动力是通过计算在车辆行驶方向上的当前加速度与车辆质量的乘积得到的(即,基于公式F=m*a得出的,其中,F为当前路面能够提供的最大驱动力,a为车辆行驶方向上的当前加速度,m为车辆质量)。
第一降扭系数在0与1之间。即,第一降扭系数的值大于零且小于1。在一个实施例中,第一降扭系数具有预定上限值和预定下限值,并且预定上限值和预定下限值是可配置的。例如,该下限值随着路面附着系数的变小而减小,即,当前路面附着系数越小,则将第一降扭矩系数的预定下限值配置得越小。例如,在当前路面附着系数变小时,第一降扭矩系数的预定下限值从原来的0.7变为0.5。也就是说,第一降扭系数可以实现为在由预定上限值和预定下限值限定出的范围内变化,并且该预定上限值和/或该预定下限值是可以根据当前路面附着系数而配置或调节的。
在一个实施例中,将车辆的目标滑移率减小为针对第一工况(低附路面工况)的第一目标滑移率。第一目标滑移率具有预定范围,即,第一目标滑移率具有预定上限值和预定下限值。第一目标滑移率可以在预定范围内随着路面附着系数的变化而相应地变化。例如,通过实验和/或模型计算得到不同的路面附着系数所对应的第一目标滑移率的值,并基于此制作第一目标滑移率的查找表。这样,可以通过查表来获得与当前路面附着系数相对应的第一目标滑移率。
接着,方法200进入在框214。
在框214中,将决策出的针对第一工况的抑制车身共振的策略发送给执行器单元30,以便执行器单元30根据决策出的策略来操控车辆。例如,在框216中生成控制信号(CS:control signal),该控制信号包含决策出的针对第一工况的抑制车身共振的策略,并将控制信号发送给执行器单元30。
在框204中确定为第二工况(即,高附路面工况)的情况下,方法200前进至框216。
在框216中,判断当前车速是否在第二车速区间内。第二车速区间是针对第二工况而预先设定的,即,针对高附路面工况预先设定的。关于第二车速区间的限定和实例请参见以上结合框210的描述,不赘述。
如果在框216中判定为当前车速不在第二车速区间内,则方法200进入框208。框208的描述请参见以上描述,不赘述。
如果在框216中判定为当前车速在第二车速区间内,则方法200进入框218。
在框218中,决策用于在第二工况下抑制车身共振的策略,其包括:在TCS处于激活状态时降低目标驱动扭矩的策略以及在TCS处于未激活状态时直接降低目标滑移率的策略。
在一个实施例中,在TCS处于未激活状态时,通过第二降扭系数来将车辆的目标驱动扭矩降低为针对第二工况(高附路面工况)的第二目标驱动扭矩。例如,第二目标扭矩是通过计算当前路面能够提供的最大驱动扭矩和第二降扭系数的乘积得到的。关于当前路面能够提供的最大驱动扭矩的限定和实例,请参见以上结合框212的描述,不赘述。
第二降扭系数在0与1之间。即,第二降扭系数的值大于零且小于1。在一个实施例中,第二降扭系数具有预定上限值和预定下限值,并且预定上限值和预定下限值是可配置的。例如,该上限值随着路面附着系数的变大而增加,即,当前路面附着系数越大,则将第二降扭矩系数的预定上限值配置得越大。例如,在当前路面附着系数变大时,第二降扭矩系数的预定上限值从原来的0.1变为0.2。也就是说,第二降扭系数可以实现为在由预定上限值和预定下限值限定出的范围内变化,并且该预定上限值和/或该预定下限值是可以根据当前路面附着系数而配置或调节的。
在本发明的一些实施例中,第一降扭系数的预定上限值小于第二降扭系数的预定上限值。例如,第一降扭系数的预定上限值0.7,第二降扭系数的预定上限值为0.9,其中,第一降扭系数的预定上限值0.7小于第二降扭系数的预定上限值0.9。
在一个实施例中,在TCS处于激活状态时,直接降低车辆的目标滑移率,例如,将车辆的目标滑移率降低为针对高附路面工况的第二目标滑移率。
与第一目标滑移率类似地,第二目标滑移率具有预定范围,即,第二目标滑移率具有预定上限值和预定下限值。第二目标滑移率可以在预定范围内随着路面附着系数的变化而相应地变化。例如,通过实验和/或模型计算得到不同的路面附着系数所对应的第二目标滑移率的值,并基于此制作第一目标滑移率的查找表。这样,可以通过查表来获得与当前路面附着系数相对应的第一目标滑移率。
第二目标滑移率的预定范围与第一目标滑移率的预定范围不同。在一个实施例中,第二目标滑移率的预定下限值大于第一目标滑移率的预定下限值。例如,第一目标滑移率的预定范围为0.2~0.5,第二目标滑移率的预定范围为0.4~1,其中,第二目标滑移率的预定下限值0.4大于第一目标滑移率的预定下限值0.2。
接着,方法200进入框220。在框220中,将决策出的针对第二工况的抑制车身共振的策略发送给执行器单元30,以便执行器单元30根据决策出的策略来操控车辆。例如,在框220中生成控制信号(CS:control signal),该控制信号包含决策出的针对第二工况的抑制车身共振的策略,并将控制信号发送给执行器单元30。
另外,根据本发明的实施例,在判定为满足以下条件时,不执行用于抑制车身共振的控制策略,即,不执行根据本发明实施例的扭矩控制,也不执行根据本发明实施例的滑移率控制:1)- TCS处于未激活状态;2)驾驶员请求扭矩小于请求扭矩阈值(关于请求扭矩阈值的限定和实例,请参见上文中的描述);3)驱动轮的轮速未出现波动。
另外,根据本发明的实施例,在车辆为4驱车辆时,在各车轮的轮速均出现波动的情况下,直接降低车辆的目标滑移率移,以使得车辆进入蠕行模式并使得各车辆恢复到稳定,即,各个车轮的轮速波动均被去除。
本发明还提供了一种机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如上所述的车辆控制方法200。
图4A-图4B示出了采用配置有根据本发明实施例的车辆控制系统的两驱车辆的实车测试结果,其包含在采用根据本发明实施例的车辆控制方法与不采用根据本发明实施例的车辆控制方法之间的比较结果。图4A-4B中的比较结果从多个维度显示了根据本发明实施例的车辆控制系统和车辆控制方法在抑制车身共振方面的显著效果。
图4A示出了驱动轮轮速波动的测试结果。在图4A中,横坐标表示时间,纵坐标表示驱动轮轮速波动的幅值,其中,曲线A表示采用了根据本发明实施例的驱动轮轮速波动的幅值随时间变化的曲线,曲线A’表示未采用根据本发明实施例的该驱动轮轮速波动的幅值随时间变化的曲线。从图4A中可见,曲线A表示的轮速波动的幅值远小于曲线A’表示的轮速波动的幅值。因此,根据本发明实施例的车辆控制系统和车辆控制方法大大降低了驱动轮的振动程度。
图4B示出了非驱动轮的轮速的测试结果。在图4B中,横坐标表示时间,纵坐标表示非驱动轮的轮速,其中,曲线V2表示采用了根据本发明实施例的非驱动轮的轮速波动曲线,曲线V2’表示未采用根据本发明实施例的该非驱动轮的轮速波动曲线。从图4B中可见,曲线V2表示的轴速波动情形与曲线V2’表示的轮速波动情形基本上相同。因此,根据本发明实施例的车辆控制系统和车辆控制方法对于未出现轮速波动的非驱动轮的轮速并没有影响。
另外,采用配置有根据本发明实施例的车辆控制系统的两驱车辆的实车测试结还包括针对驱动轴的轴速的测试。测试结果表明:采用了根据本发明实施例的驱动轴的轴速波动程度小于未采用根据本发明实施例的该驱动轴的轴速波动程度。因此,根据本发明实施例的车辆控制系统和车辆控制方法能够降低驱动轴的振动程度。
另外,采用配置有根据本发明实施例的车辆控制系统的两驱车辆的实车测试结还包括针对车辆的纵向加速度的测试。测试结果表明:采用了根据本发明实施例的车辆纵向加速度随时间的变化率小于未采用根据本发明实施例的车辆纵向加速度随时间的变化率。因此,根据本发明实施例的车辆控制系统和车辆控制方法能够减小车辆纵向加速度的变化率,从而能够提升车辆上驾乘人员的舒适感。
应当注意,以上描述的方法中的所有操作都仅仅是示例性的,本公开并不限制于方法中的任何操作或这些操作的顺序,而是应当涵盖在相同或相似构思下的所有其它等同变换。
应当注意,处理器可以使用以下中的一个或多个的任何组合:适当的中央处理单元、CPU、多处理器、单片机、数字信号处理器、DSP、应用专用集成电路等,能够执行存储在存储器中的计算机程序的软件指令。因此,存储器可以被认为是计算机程序产品的一部分或者形成计算机程序产品的一部分。处理器可以被配置为执行存储在其中的计算机程序,以使控制器执行所需的步骤。
应当注意,软件应当被广泛地视为表示指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、运行线程、过程、函数等。软件可以驻留在计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括例如存储器,存储器可以例如为磁性存储设备(如,硬盘、软盘、磁条)、光盘、智能卡、闪存设备、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器或者可移动盘。尽管在本公开给出的多个方面中将存储器示出为是与处理器分离的,但是存储器也可以位于处理器内部(如,缓存或寄存器)。
以上描述被提供用于使得本领域任何技术人员可以实施本文所描述的各个方面。这些方面的各种修改对于本领域技术人员是显而易见的,本文限定的一般性原理可以应用于其它方面。因此,权利要求并非旨在被局限于本文示出的方面。关于本领域技术人员已知或即将获知的、对本公开所描述各个方面的元素的所有结构和功能上的等同变换,都将通过引用而明确地包含到本文中,并且旨在由权利要求所覆盖。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法,包括:
基于当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态来确定车辆当前处于第一工况还是第二工况;
在确定为车辆当前处于第一工况时,基于轮速波动情形来判断是否出现车身共振,在判定为出现车身共振时,进一步判断当前车速是否在第一车速区间内,在判定为当前车速在第一车速区间内时,决策针对第一工况的控制策略,其包括:通过第一降扭系数将车辆的目标驱动扭矩降低为第一目标驱动扭矩,以及将车辆的目标滑移率降低为针对第一工况的第一目标滑移率;以及
在确定为车辆当前处于第二工况时,判断当前车速是否在第二车速区间内,在判定为当前车速在第二车速区间内时,决策针对第二工况的控制策略,其包括:在车辆的牵引力控制系统处于激活状态的情况下,通过第二降扭系数来将车辆的目标驱动扭矩降低为第二目标驱动扭矩;以及在车辆的牵引力控制系统处于未激活状态的情况下,将车辆的目标滑移率降低为针对第二工况的第二目标滑移率,
其中,第一车速区间的预定下限值小于第二车速区间的预定下限值,并且第一车速区间的预定上限值大于第二车速区间的预定上限值;
并且其中,基于当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态来确定车辆当前处于第一工况还是第二工况包括:
在当前路面附着系数小于第一附着系数阈值并且牵引力控制系统处于激活状态的情况下,确定为车辆当前处于第一工况;
在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值并且牵引力控制系统处于激活状态的情况下,确定为车辆当前处于第二工况;以及
在当前路面附着系数大于第二附着系数阈值,牵引力控制系统处于未激活状态,并且驾驶员请求扭矩大于请求扭矩阈值的情况下,确定为车辆当前处于第二工况。
2.如权利要求1所述的车辆控制方法,其中,基于轮速波动情形来判断车辆是否出现车身共振包括:
在驱动轮的轮速出现波动并且非驱动轮的轮速未出现波动时,判定为发生车身共振,
其中,轮速出现波动是指:轮速波动的频率在预定频率范围内并且轮速波动的振幅大于预定振幅,轮速未出现波动是指:轮速波动的振幅小于预定振幅。
3.如权利要求1所述的车辆控制方法,其中,第一目标驱动扭矩是基于第一降扭系数和当前路面能够提供的最大驱动扭矩确定出的;并且
第二目标驱动扭矩是基于第二降扭系数和当前路面能够提供的最大驱动扭矩确定出的。
4.如权利要求1所述的车辆控制方法,其中,第一降扭系数具有预定范围,第二降扭系数具有预定范围,并且第一降扭系数的预定范围的上限值小于第二降扭系数的预定范围的上限值。
5.如权利要求4所述的车辆控制方法,其中,第一降扭矩系数的预定范围是可配置的,并且第一降扭矩系数的预定范围的下限值随着当前路面附着系数的减小而减小。
6.如权利要求4所述的车辆控制方法,其中,第二降扭系数的预定范围是可配置的,并且第二降扭系数的预定范围的上限值随着路面附着系数的增大而增大。
7.如权利要求1所述的车辆控制方法,其中,第一目标滑移率具有预定范围,并且第二目标滑移率具有预定范围;
第一目标滑移率的预定范围与第二目标滑移率的预定范围不同;并且
第二目标滑移率的预定范围的下限值大于第一目标滑移率的预定范围的下限值。
8.一种车辆控制单元,包括一个或多个处理模块,构造成执行如权利要求1-7中任一项所述的车辆控制方法。
9.一种车辆控制系统,包括:
传感器单元,构造成感测和/或接收当前路面附着系数和车辆的牵引力控制系统的当前状态;以及
如权利要求8所述车辆控制单元,构造成基于来自于传感器单元的信息决策用于抑制车身共振的控制策略;以及
执行器单元,构造成执行决策出的控制策略。
10.一种机器可读存储介质,其存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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