WO2024138308A1 - 用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置 - Google Patents

用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置 Download PDF

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vehicle
interval
traction
acceleration
veh
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PCT/CN2022/141886
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杨佳宁
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采埃孚商用车系统(青岛)有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/682—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings with interruption of drive

Definitions

  • the present invention relates to the field of vehicle control, and in particular to a method and a device for identifying a no-traction phase in a shifting interval of a non-power shift transmission.
  • Real-time estimation of vehicle dynamics model parameters is the basis of vehicle control, and vehicle mass is an important parameter in the vehicle dynamics model.
  • vehicle mass i.e., total mass
  • the vehicle mass may vary greatly with its load.
  • an unloaded 15-ton semi-trailer tractor may have a total mass of 49 tons when fully loaded.
  • Accurate and real-time estimation of vehicle mass can effectively improve the performance of vehicle electronic control systems, especially AD (Automated Driving) or ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) systems.
  • the traction-free phase when the engine is completely separated from the drive wheels is usually very short, and special processing is required to find representative values to identify this phase.
  • the vehicle acceleration information calculated from the time derivative of the vehicle speed can be used to identify the no-traction phase.
  • the obtained vehicle acceleration in the actual measurement of vehicle speed, due to the large measurement noise, the obtained vehicle acceleration always fluctuates and there is almost no phase where the vehicle acceleration is almost constant, so it is difficult to achieve such identification under current measurement conditions.
  • phase without traction The phases in the shift range that meet the following conditions are identified as phases without traction:
  • the initial value of the acceleration threshold depends on the minimum value of the vehicle acceleration in the shift interval. Due to measurement noise, in the no-traction phase, the vehicle acceleration is not constant and equal to the driving resistance acceleration, but fluctuates between an upper limit value and a minimum value (lower limit value) of the vehicle acceleration around it.
  • the acceleration threshold is used to indicate that the transmission enters and leaves the no-traction phase.
  • the shift interval can be identified by detecting the state of the clutch pedal. For example, the moment when the clutch pedal is depressed corresponds to the beginning of the shift interval, and the moment when the clutch pedal is released corresponds to the end of the shift interval. In addition, the moment when the engine's traction force remains unchanged but the vehicle speed v_Veh suddenly drops or the vehicle acceleration a_Veh suddenly drops can also be identified as the beginning of the vehicle shift.
  • the above method can only roughly identify the beginning of the shift interval, but this is sufficient because the present invention is mainly devoted to identifying the no-traction phase in the shift interval.
  • the clutch In the shift range, the clutch is disengaged until it is completely disengaged and then closed again. During the process of clutch disengagement and closure, the traction of the engine is only partially transmitted to the drive wheels. In the stage when the clutch is completely disengaged, only driving resistance, such as rolling resistance and air resistance, acts on the drive wheels, and the vehicle is temporarily in a traction-free coasting stage. In other words, within the shift range, compared with the stage when the clutch is partially disengaged/engaged, in the traction-free stage when the clutch is completely disengaged, the vehicle acceleration no longer changes and is equal to the driving resistance acceleration, and the vehicle speed changes linearly.
  • driving resistance such as rolling resistance and air resistance
  • the fitting quality of the linear regression of the vehicle speed v_Veh is higher than a predetermined value
  • the fitting quality corresponds to the degree to which the distribution of the measured vehicle speed is close to a straight line, and any method for judging the degree of discreteness of a set of values, such as standard deviation, can be used to judge the fitting quality.
  • the fitting quality higher than the predetermined value means that the distribution of the vehicle speed measured in the no-traction phase to be determined is close to a straight line, which corresponds to the distribution of the vehicle speed in the no-traction phase, and thus the verification is passed.
  • the measured vehicle speed is fitted by linear regression to obtain a vehicle speed fitting line indicated by a bold line, wherein the fitting quality of the fitting line is higher than a predetermined value.
  • the second sub-interval from 32.6 seconds to 33.8 seconds is identified as the no-traction phase in which the clutch is completely disconnected, the first sub-interval before it corresponds to the phase in which the clutch is partially disconnected, and the third sub-interval after it corresponds to the phase in which the clutch is partially engaged.
  • the gradient of the vehicle speed fitting line can be used as the vehicle acceleration in the no-traction phase, that is, the driving resistance acceleration.
  • FIG3 is a schematic diagram of the main modules of a device 300 for identifying a no-traction phase in a shift interval of a non-powershift transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the device comprises:
  • the acquisition module 301 is used to acquire vehicle data during the driving of a vehicle equipped with a non-powershift transmission, wherein the vehicle data at least includes a vehicle speed v_Veh.
  • the acquisition module 301 is connected to the CAN bus of the vehicle to acquire vehicle data from the CAN bus of the vehicle.
  • a large amount of measurement data and control data can be acquired from the CAN bus data, in particular, the vehicle speed v_Veh and the shift event (in a vehicle equipped with a semi-automatic transmission) can be acquired without additionally setting up sensors.
  • the acquisition module 301 includes a preprocessing unit 310.
  • the preprocessing unit 310 performs low-pass filtering on the acquired vehicle data. For example, a Butterworth filter is used, in which the time delay caused by filtering is considered and compensated. Thus, high-quality vehicle data input is ensured.
  • the calculation module 302 is used to calculate the vehicle acceleration a_Veh from the vehicle speed v_Veh.
  • the identification module 303 is used to distinguish the non-shifting interval and the shifting interval according to the vehicle data, and the identification module is used to identify the phase in the shifting interval that meets the following conditions as the phase without traction:
  • the vehicle acceleration a_Veh is lower than an acceleration threshold and the fitting quality of the linear regression of the vehicle speed v_Veh is higher than a predetermined value.
  • FIG 4 a schematic diagram of a computer system 400 suitable for implementing a terminal device of an embodiment of the present invention is shown.
  • the terminal device shown in Figure 4 is only an example and should not limit the functions and scope of use of the embodiment of the present invention.
  • the computer system 400 includes a central processing unit (CPU) 401, which can perform various appropriate actions and processes according to a program stored in a read-only memory (ROM) 402 or a program loaded from a storage part 408 into a random access memory (RAM) 403.
  • CPU 401, ROM 402, and RAM 403 are connected to each other via a bus 404.
  • An input/output (I/O) interface 405 is also connected to the bus 404.
  • the computer-readable medium shown in the present invention may be a computer-readable signal medium or a computer-readable storage medium or any combination of the above two.
  • the computer-readable storage medium may be, for example, but not limited to, an electrical, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, device or device, or any combination of the above.

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Abstract

一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置，涉及车辆控制技术领域。该方法包括:在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，车辆数据至少包括车速;由车速计算出车辆加速度;根据车辆数据区分非换挡区间和换挡区间；将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段:在该阶段中，车辆加速度低于加速度阈值并且车速的线性回归的拟合质量高于预定值。该方法准确识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段。

Description

用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置 技术领域
本发明涉及车辆控制领域，特别涉及一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置。
背景技术
车辆动力学模型参数的实时估算是车辆控制的基础，而车辆质量是车辆动力学模型中的重要参数。特别是在商用车中，车辆质量(即总质量)可能会随着其负载而有很大差异，例如，一辆空载的15吨的半挂牵引车在其满载时总质量可能达到49吨。准确实时地估算车辆质量可以有效提高车辆电子控制系统，特别是AD(Automated Driving自动驾驶)或ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高级辅助驾驶系统)系统的性能。
已知有基于车辆CAN总线数据的车辆质量估算方法，该方法基于车辆动力学模型，其基本思想在于：分别获得换挡之前(或之后)和换挡期间的车辆动力学数据，并且基于这两个不同时刻的数据估算车辆的质量。例如，专利文献CN105209309B公开了这样的估算车辆质量的方法。
在非动力换挡变速器的换挡过程中，发动机与驱动轮完全分离的无牵引力阶段通常很短，需要特殊处理才能找到有代表性的值来识别该阶段。
在无牵引力阶段中，只有行车阻力，例如滚动阻力和空气阻力等影响车辆，从而在此期间车辆以恒定的加速度减速。因此，可以使用从车速的时间导数计算出的车辆加速度信息来识别无牵引力阶段。然而，在车速的实际测量中，由于测量噪声较大，得到的车辆加速度总是存在波动而几乎不存在车辆加速度几乎恒定的阶段，因此在当前测 量条件下很难实现这种识别。
此外，在装备有半自动变速器(AMT)的车辆中，可以使用来自CAN总线数据的ETC1(电子变速器控制器#1)参数组中的参数Percent Clutch Slip(离合器打滑百分比)，其指示出离合器是打滑、接合还是分离，离合器的“分离”状态被认为对应于大体上无牵引力阶段。然而，CAN总线数据的参数Percent Clutch Slip无法满足估算的精度要求。而且，对于装备手动变速器(MT)的车辆来说，上述的参数Percent Clutch Slip不可用。
因此，需要一种更为有效且广泛适用的方法来精确识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段。
非动力换挡变速器被理解为在换挡时动力被中断的变速器，例如半自动变速器AMT和手动变速器MT。与非动力换挡变速器相对地，动力换挡变速器被理解为在换挡时动力不被中断的变速器，例如具有液力变矩器的自动变速器(AT)。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法和装置，其能够准确识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段。
为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速；
由所述车速计算出车辆加速度；
根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间；
将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
在该阶段中，所述车辆加速度低于加速度阈值并且所述车速的线性回归的拟合质量高于预定值。
根据本发明的方法的技术优势在于：在装备有非动力换挡变速器的车辆中，即使使用具有测量噪声的车速/车辆加速度信息，也可以有效地识别出在换挡过程中发动机与驱动轮完全分离的阶段，即换挡区间中的无牵引力阶段。此外，根据本发明的方法的技术优势还在于：无需适用指示离合器状态的车辆状态参量，能够广泛地适用于装备有非动力换挡变速器的车辆，例如不仅包括装备有半自动变速器的车辆而且包括装备有手动变速器的车辆。
通过根据本发明的方法，识别了非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段，从而获取在其中任一次换挡滑行阶段的时间点以及在该换挡之前或之后的时间点的车辆动力学数据，由此可以估算车辆质量。在这方面，尤其是可以使用专利文献CN105209309B公开的方法，其中，要进行数据提取的相邻的两个时间点分别位于变速器换挡之前或之后(即非换挡区间中)以及变速器换挡期间(即换挡区间中的无牵引力阶段)。
在将换挡区间中的某一阶段识别为无牵引力阶段的步骤中，根据本发明设定有两个识别条件。
第一条件“车辆加速度低于加速度阈值”对应于车辆持续地具有行车阻力加速度，因为在无牵引力阶段中只有行车阻力影响车辆，该行车阻力产生的负的加速度值相当于行车阻力加速度。由于在车速的实际测量值中存在较大噪声，计算出的车辆加速度在无牵引力阶段中也非恒定值，而是在行车阻力加速度附近波动。根据本发明考虑到上述测量噪声的影响而设定了第一条件，使得当车辆加速度进入预定的波动区间之内就被初步识别为无牵引力阶段，其中，本领域技术人员 可以根据测量装置的性能参数适当地选择负的加速度值作为该加速度阈值。
第二条件“车速的线性回归的拟合质量高于预定值”对应于车速在预定的程度上线性变化，因为在无牵引力阶段中只有行车阻力影响车辆，车速理论上线性地变化。由于在车速的实际测量值中存在较大噪声，车速在无牵引力阶段中并非随时间完全线性地变化，而是在一条直线周围分布。根据本发明考虑到上述测量噪声的影响而设定了第二条件，使得只有测得的车速的分布近似一条直线的那个阶段才被识别为无牵引力阶段，其中，本领域技术人员可以根据测量装置的性能参数适当地选择车速的线性回归的拟合质量，其中，拟合质量越高意味着测得的车速的分布越接近一条直线。
根据本发明的方法，只有同时满足第一条件和第二条件的阶段才被识别为无牵引力阶段。当无法同时满足两个条件时，本领域技术人员可以调整其中一个条件中的能设定的识别参数。例如，如果不满足第二条件，其原因可能是根据第一条件识别出的待判定的无牵引力阶段不准确，即包括了车速非线性变化的阶段，那么可以调整第一条件中的加速度阈值，使得再次识别出的待判定的无牵引力阶段能够满足第二条件。
根据本发明的方法优选地用于商用车辆，其也可以用于乘用车辆，并且优选地用于以内燃机驱动的车辆，其也可以用于以电动机、燃料电池驱动的车辆，只要该车辆具有非动力换挡变速器。
在一个优选实施方案中设置的是，所述车辆数据从车辆的CAN总线获取。由此，无需附加的传感器就可以获取车辆数据。
CAN总线是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，是由德国博世公司开发的一种串行数据通信协议，用于车辆内 部测量与执行部件之间的数据通信。基于CAN总线的网络已经安装于很多乘用车辆及商用车辆上。CAN总线定义了包括测量数据的标准化参数组。例如，车速由CAN总线数据的CCVS(巡航控制/车辆速度)参数组中的参数Wheel-Based Vehicle Speed(基于轮速计算的车速)获取。
在一个优选实施方案中设置的是，对获取的车辆数据进行低通滤波。例如使用巴特沃斯滤波器，其中，考虑并且补偿由于滤波引起的时间延迟。由此，确保了高质量的车辆数据输入。
在一个优选实施方案中设置的是，所述车辆数据还包括换挡事件，其中，如果存在换挡事件则识别出换挡区间，反之则识别出非换挡区间。在装备有半自动变速器的车辆中，能获取的车辆数据包括换挡事件，该换挡事件由CAN总线数据的ETC1(电子变速器控制器#1)参数组中的参数Shift In Process(换挡进行中)获取。由此，可以简单地区分非换挡区间和换挡区间。
在一个优选实施方案中设置的是，在一个换挡区间中，加速度阈值的初始值依赖于在该换挡区间中的车辆加速度最小值。由于测量噪声，在无牵引力阶段中，车辆加速度不是恒定等于行车阻力加速度，而是在其周围在上限值与车辆加速度最小值(下限值)之间波动。加速度阈值用于指示出变速器进入和离开无牵引力阶段，将一个换挡区间中的加速度阈值的初始值设定成依赖于在该换挡区间中的车辆加速度最小值，可以准确地确定无牵引力阶段的范围。
在一个优选实施方案中设置的是，将所述车速的线性回归的标准差用来表示所述拟合质量。车速的线性回归的拟合质量对应于测得的车速的分布接近于一条直线的程度，使用标准差可以简单地评判拟合质量。可选地，也可以使用任意的已知的评判一组数值的离散程度的方法。
在一个优选实施方案中设置的是，在识别无牵引力阶段时，依赖于所述拟合质量调整加速度阈值，其中，当所述拟合质量低于预定值时，调整加速度阈值。拟合质量低于预定值意味着：在根据第一条件识别出的待判定的无牵引力阶段中，测得的车速的分布不那么接近于一条直线，其原因例如是识别出的待判定的无牵引力阶段包括了离合器部分断开或部分接合的阶段(在这些阶段中仍有部分牵引力)。于是，调整加速度阈值，例如减小加速度阈值，用以排除仍有部分牵引力的阶段。换而言之，以第一条件进行初选并且以第二条件进行验证，在不满足第二条件下调整第一条件，由此能够更为准确地识别出无牵引力阶段。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的装置，其特征在于，包括：
获取模块，所述获取模块用于在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速；
计算模块，所述计算模块用于由所述车速计算出车辆加速度；
识别模块，所述识别模块用于根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间，并且所述识别模块用于将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
在该阶段中，所述车辆加速度低于加速度阈值并且所述车速的线性回归的拟合质量高于预定值。
在一个优选实施方案中设置的是，所述获取模块与车辆的CAN总线连接，用以从车辆的CAN总线获取所述车辆数据。
在一个优选实施方案中设置的是，所述获取模块包括预处理单元，所述预处理单元对获取的车辆数据进行低通滤波。例如使用巴特沃斯滤波器，其中，考虑并且补偿由于滤波引起的时间延迟。由此，确保了高质量的车辆数据输入。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据本发明的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现根据本发明的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法。
在根据本发明的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法的方面所述的优点或有益效果也适用于根据本发明的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的装置和电子设备以及根据本发明的计算机可读介质。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法的主要流程的示意图；
图2是根据本发明实施例的方法的相关信号的示意图；
图3是根据本发明实施例的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的装置的主要模块的示意图；
图4是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1是根据本发明实施例的用于识别手动变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法的主要流程的示意图。根据本发明的方法包括如下步骤：
步骤S101：在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速v_Veh。
对于装备有CAN总线的车辆，可以从CAN总线数据中获取大量的测量数据和控制数据。车速v_Veh由CAN总线数据的CCVS(巡航控制/车辆速度)参数组中的参数Wheel-Based Vehicle Speed(基于轮速计算的车速)获取。
在装备有半自动变速器的车辆中，获取的车辆数据还包括换挡事件，该换挡事件由CAN总线数据的ETC1(电子变速器控制器#1)参数组中的参数Shift In Process(换挡进行中)获取。
优选地，对获取的车辆数据进行低通滤波。例如使用巴特沃斯滤波器，其中，考虑并且补偿由于滤波引起的时间延迟。
步骤S102：由所述车速v_Veh计算出车辆加速度a_Veh。
步骤S103：根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间。
如果存在换挡事件则识别出换挡区间，反之则识别出非换挡区间。参数Shift In Process的值的含义如下：Shift In Process＝0表示不在换挡过程中，Shift In Process＝1表示正在换挡过程中并且包括了换挡过程中所有变速器控制操纵，即离合器断开、切换挡位以及离合器重新闭合，即整个换挡事件。由此，通过变速器现有的换挡事件信息，就能区分出非换挡区间和换挡区间。
在装备有手动变速器的车辆中，可以通过检测离合器踏板的状态识别出换挡区间。例如离合器踏板被踩下的时刻对应于换挡区间的开始，离合器踏板被松开的时刻对应于换挡区间的结束。此外，也可以将发动机的牵引力不变但车速v_Veh突然下降或车辆加速度a_Veh突然下降的时刻识别为车辆开始换挡。上述方法仅能粗略识别出换挡区间的开始，然而这以足够，因为本发明主要致力于识别出换挡区间之中的无牵引力阶段。
步骤S104：将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
在该阶段中，所述车辆加速度a_Veh低于加速度阈值并且所述车速v_Veh的线性回归的拟合质量高于预定值。
在换挡区间中，离合器断开直至完全分离，随后再次闭合。在离合器断开和闭合的过程中，发动机的牵引力仅部分地传递至驱动轮。在离合器完全分离的阶段，只有行车阻力，例如滚动阻力和空气阻力作用到驱动轮上，车辆暂时处于无牵引力的滑行阶段。换而言之，在换挡区间之内，与在离合器部分断开/接合的阶段相比，在离合器完全断开的无牵引力阶段中，车辆加速度不再变化并且等于行车阻力加速度，并且车速线性变化。
因此，首先以第一条件“所述车辆加速度a_Veh低于加速度阈值” 识别出待判定的无牵引力阶段，其中，在一个换挡区间中，加速度阈值的初始值依赖于在该换挡区间中的车辆加速度最小值。由此，将高于车辆加速度最小值且低于加速度阈值之间的加速度视为在无牵引力阶段中波动的行车阻力加速度。
紧接着，以第二条件“所述车速v_Veh的线性回归的拟合质量高于预定值”进行验证。拟合质量对应于测得的车速的分布接近于一条直线的程度，可以使用任意的评判一组数值的离散程度的方法，例如标准差来评判拟合质量。拟合质量高于预定值意味着在待判定的无牵引力阶段中测得的车速的分布接近一条直线，这正对应于在无牵引力阶段中的车速的分布情况，由此验证通过。拟合质量低于预定值意味着测得的车速的分布越偏离于一条直线，这说明待判定的无牵引力阶段仍包括有牵引力阶段。因此需要重新识别，其方式是：调整加速度阈值，例如减小加速度阈值，用以排除有牵引力阶段(在该阶段中，由于仍存在的牵引力产生正的加速度，因此车辆加速度高于在无牵引力阶段中的车辆加速度)，再次识别出新的待判定的无牵引力阶段，并且以第二条件进行验证。直至第一条件和第二条件被同时满足，由此识别出无牵引力阶段。
图2是根据本发明实施例的方法的相关信号的示意图，其中，横轴示出了时间(单位：秒)，上图的纵轴示出了车辆加速度a_Veh(单位米/秒 2)并且下图的纵轴示出了车速a_Veh(单位米/秒)。
在该实施例中，换挡事件信号Shift In Process是可用的。在31.7秒之前的第一区间，换挡事件Shift In Process＝0。在31.7秒至34.2秒之间的第二区间，换挡事件Shift In Process＝1。在34.2秒之后的第三区间，换挡事件Shift In Process＝0。根据步骤S103，将第一区间和第三区间识别为非换挡区间，并且将第二区间识别为换挡区间。
由经滤波的车速计算出车辆加速度(参见图2的上图)，在换挡 区间中，测得最小加速度约为0.32米/秒 2并且将初始的加速度阈值设定为最小加速度的20％，即0.064米/秒 2。在31.7秒至32.6秒的第一子区间中，车辆加速度a_Veh高于加速度阈值0.064米/秒 2。在38.2秒至34.2秒的第三子区间中，车辆加速度a_Veh高于加速度阈值0.064米/秒 2。而在32.6秒至33.8秒的第二子区间中，车辆加速度a_Veh小于加速度阈值0.064米/秒 2。根据步骤S104，将换挡区间的第二子区间初步识别为无牵引力阶段。
随后转到图2的示出车速的下图，在换挡区间的第二子区间中，以线性回归对测得的车速进行拟合得到粗体线标示的车速拟合线，其中，该拟合线的拟合质量高于预定值。根据步骤S104，将32.6秒至33.8秒的第二子区间识别为离合器完全断开的无牵引力阶段，在它之前的第一子区间对应于离合器部分断开的阶段，在它之后的第三子区间对应于离合器部分接合的阶段。附加地，可以将车速拟合线的梯度作为无牵引力阶段中的车辆加速度，即行车阻力加速度。
优选地，选择位于无牵引力阶段中的第33秒作为换挡滑行阶段的时间点，并且选择位于该换挡区间之前的第29秒作为车辆换挡之前的时间点。分别获得车辆在换挡之前的时间点和换挡滑行阶段的时间点的动力学参量，用以估算车辆质量。车辆质量的估算可以按照现有技术中的方法来进行，例如专利文献CN105209309B中所述的方法，因此在此不再详细说明。
图3是根据本发明实施例的用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的装置300的主要模块的示意图。该装置包括：
获取模块301，所述获取模块用于在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速v_Veh。
优选地，获取模块301与车辆的CAN总线连接，用以从车辆的 CAN总线获取车辆数据。对于装备有CAN总线的车辆，可以从CAN总线数据中获取大量的测量数据和控制数据，特别是无需附加设置传感器就可以获取车速v_Veh和换挡事件(在装备有半自动变速器的车辆中)。优选地，获取模块301包括预处理单元310。预处理单元310对获取的车辆数据进行低通滤波。例如使用巴特沃斯滤波器，其中，考虑并且补偿由于滤波引起的时间延迟。由此，确保了高质量的车辆数据输入。
计算模块302，所述计算模块用于由所述车速v_Veh计算出车辆加速度a_Veh。
识别模块303，所述识别模块用于根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间，并且所述识别模块用于将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
在该阶段中，所述车辆加速度a_Veh低于加速度阈值并且所述车速v_Veh的线性回归的拟合质量高于预定值。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统400的结构示意图。图4示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，计算机系统400包括中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有系统400操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的 输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何 计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、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，上述模块、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，两个接连地表示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，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取模块、计算模块和识别模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，获取单元还可以被描述为“获取车辆数据的模块”。
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速；由所述车速计算出车辆加速度；根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间；将换挡区间中满足如下条件的 阶段识别为无牵引力阶段：在该阶段中，所述车辆加速度低于加速度阈值并且所述车速的线性回归的拟合质量高于预定值。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

  1. 一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的方法，其特征在于，包括如下步骤：
    在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速(v_Veh)；
    由所述车速(v_Veh)计算出车辆加速度(a_Veh)；
    根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间；
    将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
    在该阶段中，所述车辆加速度(a_Veh)低于加速度阈值并且所述车速(v_Veh)的线性回归的拟合质量高于预定值。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆数据从车辆的CAN总线获取。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对获取的车辆数据进行低通滤波。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆数据还包括换挡事件，其中，如果存在换挡事件则识别出换挡区间，反之则识别出非换挡区间。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个换挡区间中，加速度阈值的初始值依赖于在该换挡区间中的车辆加速度最小值。
  6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述车速(v_Veh)的线性回归的标准差用来表示所述拟合质量。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在识别无牵引力阶段时，依赖于所述拟合质量调整加速度阈值，其中，当 所述拟合质量低于预定值时，调整加速度阈值。
  8. 一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的装置，其特征在于，包括：
    获取模块，所述获取模块用于在装备有非动力换挡变速器的车辆行驶期间获取车辆数据，所述车辆数据至少包括车速(v_Veh)；
    计算模块，所述计算模块用于由所述车速(v_Veh)计算出车辆加速度(a_Veh)；
    识别模块，所述识别模块用于根据所述车辆数据区分非换挡区间和换挡区间，并且所述识别模块用于将换挡区间中满足如下条件的阶段识别为无牵引力阶段：
    在该阶段中，所述车辆加速度(a_Veh)低于加速度阈值并且所述车速(v_Veh)的线性回归的拟合质量高于预定值。
  9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块与车辆的CAN总线连接，用以从车辆的CAN总线获取所述车辆数据。
  10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括预处理单元，所述预处理单元对获取的车辆数据进行低通滤波。
  11. 一种用于识别非动力换挡变速器的换挡区间中的无牵引力阶段的电子设备，其特征在于，包括：
    一个或多个处理器；
    存储装置，用于存储一个或多个程序，
    当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
  12. 一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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