CN105691378B - 车辆控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆控制方法及装置。所述方法包括：获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号；从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量；在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所提取的引起车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。应用所述方法可以降低车辆控制器的计算负荷及开发难度，提高驾驶性能。

Description

车辆控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种车辆控制方法及装置。

背景技术

随着国际对能源安全和环境保护重视的不断提升，节能减排已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。其中，混合动力汽车将电机与发动机作为动力源，不仅降低了油耗，而且增加了续驶里程，是目前各大汽车公司发展的首选方向。以下以混合动力汽车为例进行说明：

在混合动力汽车中，动力源通过输入轴与变速箱连接，变速箱对动力源输入的动力进行调节，并通过输出轴输出至驱动轮，以驱动车辆的行驶。在车辆行驶的过程中，常常会因对动力源所输出的扭矩控制不当等原因，引起车辆的抖动，影响驾驶的舒适性。

目前，为了控制车辆在行驶过程中引起的抖动，采用做法是：建立一离线模型，通过建立的离线模型来计算车辆不抖动时动力源的理想转速，再将所获得的理想转速与动力源的实际转速进行比较，并根据二者的差值进行动力源的扭矩补偿。

在上述做法中，离线模型越精确，对动力源进行扭矩补偿后，车辆的抖动越小。然而，精确的离线模型的建立，需要通过大量的实验获取相应的数据，不仅使得混合动力汽车控制器的计算负荷增加，而且使得混合动力汽车控制器的开发难度加大。

发明内容

本发明实施例解决的问题是如何以更简单的方式减小车辆的抖动，以降低车辆控制器的计算负荷及开发难度，提高驾驶性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种车辆控制方法，所述方法包括：

获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号；

从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量；

在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所提取的引起车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，在对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿前，还包括：对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号；根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，所述对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号，包括：采用串联相位补偿器对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。

可选地，所述预设的扭矩补偿条件包括以下至少一种：

所述车辆发生抖动时的工况模式处于预设的扭矩补偿工况模式；

所述车辆发生抖动时动力源的转速大于等于预设的最低转速；

所述车辆发生抖动非因所述车辆故障或其他功能干预所引起；

所述补偿后的转速信号的频率小于等于预设的频率。

可选地，所述预设的扭矩补偿工况模式包括以下任意一种：

踩下加速踏板；

松开加速踏板；

档位切换。

可选地，采用如下方式确定所述引起车辆抖动的分量的频率是否在预设的频率范围内：

判断所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间是否在预设的时间范围内；

当所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间在预设的时间范围内时，确定所述引起车辆抖动的分量的频率在预设的频率范围内。

可选地，所述在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，包括：

在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号计算扭矩的补偿值；

当所述扭矩的补偿值满足预设的补偿范围时，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，所述从所述转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量，包括：对所获取的转速信号分别进行进行高频滤波和低频滤波，提取出引起所述车辆发生抖动的分量。

本发明实施例还提供了一种车辆控制装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取所述车辆变速箱输入轴的转速信号；

提取单元，用于从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量；

判断单元，用于判断所述车辆发生抖动时的行驶状态是否满足预设的条件；

扭矩补偿单元，用于在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述提取单元提取的引起所述车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，所述装置还包括：相位补偿单元，用于对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号，使得所述扭矩补偿单元根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，所述相位补偿单元采用串联相位补偿器对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。

可选地，所述预设的扭矩补偿条件包括以下至少一种：

所述车辆发生抖动时的工况模式处于预设的扭矩补偿工况模式；

所述车辆发生抖动时的转速大于等于预设的最低转速；

所述车辆发生抖动非因所述车辆故障或其他功能干预所引起；

所述补偿后的转速信号的频率小于等于预设的频率。

可选地，所述预设的扭矩补偿工况模式包括以下任意一种：

踩下加速踏板；

松开加速踏板；

档位切换。

可选地，所述扭矩补偿单元包括：

计算子单元，用于在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号计算扭矩的补偿值；

判断子单元，用于判断所述扭矩的补偿值是否满足预设的补偿范围；

扭矩补偿子单元，用于在所述扭矩的补偿值满足预设的补偿范围时，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

可选地，所述提取单元对所获取的转速信号分别进行高频滤波以及低频滤波，提取出引起所述车辆发生抖动的分量。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

通过提取变速箱输入轴的转速信号中引起车辆发生抖动的分量，在判定车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述从所获取的转速信号中提取的引起车辆发生抖动的分量，对动力源输出的扭矩进行补偿，而无须通过大量实验来获得相应的数据来建立离线模型，再根据所建立的离线模型对动力源输出的扭矩进行补偿，计算更加简单，因此可以降低车辆控制器的计算负荷及开发难度，提高驾驶性能。

进一步地，通过先对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，采用补偿后的转速信号对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，可以获得更加准确的引起车辆发生抖动的分量。

附图说明

图1是本发明实施例中车辆控制方法流程图；

图2是本发明实施例中车辆控制装置结构示意图。

具体实施方式

目前，采用建立离线模型方式来减小车辆的抖动时，不仅使得混合动力汽车控制器的计算负荷增加，而且使得混合动力汽车控制器的开发难度加大。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，所述方法通过获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号，并从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量，在车辆抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述从所获取的转速信号中提取的引起车辆发生抖动的引起车辆发生抖动的分量，对动力源输出的扭矩进行补偿。相对于采用建立离线模型的方式来减小车辆的抖动，本发明实施例提供的方法无须通过大量的实验获得建立离线模型的数据，更无须通过所建立的离线模式对动力源输出的扭矩进行补偿，计算更加简单，在减小车辆抖动的同时，可以有效减低车辆控制器的计算负荷及开发难度，提高驾驶性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤110：获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号。

变速箱包括输入轴和输出轴。其中，输入轴与动力源连接，输出轴与驱动轮连接。当车辆发生抖动时，变速箱输入轴的转速信号也会相应地发生波动。

在具体实施中，可以通过速度传感器等电子元器件获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号。

步骤120：从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量。

在具体实施中，可以采用对所获取的转速信号分别进行高频滤波和低频滤波的方式，滤去非因车辆抖动而引起转速信号发生波动的分量，进而提取出引起所述车辆发生抖动的分量。比如，可以通过对所获取的转速信号进行滤波，滤去车辆在正常行驶过程中引起转速信号发生波动的分量，变速箱的振动引起转速信号发生波动的分量，以及动力源产生的噪声所引起的转速信号发生波动的分量等。

需要说明的是，对所获取的转速信号进行高频滤波和低频滤波的顺序不受限制，既可以先对所获取的转速信号进行高频滤波，再对经高频滤波后的转速信号进行低频滤波，也可以先对所获取的转速信号进行低频滤波，再对经低频滤波后的转速信号进行高频滤波。在具体实施中，可以通过计算所获取的转速信号的变化率，获得计算后的转速信号，再对计算后的转速信号分别进行高频滤波和低频滤波，提取出引起所述车辆发生抖动的分量。

步骤130：对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。

在具体实施中，从变速箱输入轴的转速信号中提取所述车辆发生抖动的分量时，通常会由于网络延时以及对变速箱输入轴的转速信号进行滤波等原因，相对于理论上应该提取到的引起车辆发生抖动的分量，实际所提取到的引起车辆发生抖动的分量的相位发生了变化。因此，在实际提取到引起车辆发生抖动的分量后，对其进行相位提前补偿，可以获得更加准确的引起车辆发生抖动的分量，也就是获得所述补偿后的转速信号。

在具体实施中，可以采用串联相位补偿器对实际提取到的引起车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，以获得所述补偿后的转速信号。在应用串联相位补偿器进行相位提前补偿时，可以根据车辆动力系统的工作模式，设置不同的传递函数，以使得相位补偿后所获得的转速信号更加准确。其中，车辆动力系统的工作模式可以包括：纯电动的工作模式，串联的工作模式以及并联的工作模式等，根据车辆所处的不同工作模式，设置与所述工作模式相对应的传递函数进行相位补偿。

步骤140：在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

在具体实施中，在多种行驶状态下，所述车辆均可能发生抖动，在相应的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，才对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

在所述车辆的工况模式处于预设的扭矩补偿工况模式时，若所述车辆发生抖动，可以对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。比如，在执行踩下或者松开加速踏板的操作时，车辆发生抖动，此时，车辆发生抖动可能是由于执行上述操作所引起的。或者在执行档位切换的操作时，车辆发生抖动时，此时，车辆发生抖动可能是由于执行档位切换的操作所引起的。

需要说明的是，所述预设的扭矩补偿工况模式并不限于上述所列举的工况模式，还可以包括其他多种工况模式，只要所述工况模式是由于车辆的某个部件执行相关操作而产生的即可。

在所述车辆动力源的转速大于预设的最低转速时发生抖动，可以对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。车辆发生抖动时，对动力源的转速设置最低转速，可以避免动力源的转速在小于等于最低转速时，所获得的动力源输出的扭矩值不准确的风险。也就是说，动力源的转速在大于所述预设的最低转速时，所获得的动力源输出的扭矩值更加准确，从而可以在根据所述补偿后的信号对动力源输出的扭矩进行补偿后，车辆发生的抖动越小。

需要说明的是，所述预设的最低转速可以根据实际情况进行设定，此处不作限定。比如，可以将所述预设的最低转速设置为60km/h。

在所述车辆非因所述车辆故障或其他功能干预所引起时发生抖动，可以对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。其中，如果所述车辆发生抖动是由于车辆发生故障所引起的，则当所述故障被修复时，由此所引起的车辆的抖动也就消失，也就无须对由车辆故障所引起的抖动进行处理。如果所述车辆发生抖动时由于其他功能干预所引起的，比如电子稳定系统(Electronic Stability Program，ESP)可能会通过让车辆发生抖动来防止车辆滑动，也就是说，此时车辆发生抖动是完成某个功能所必须发生的，当所述功能执行完毕后，由此引起的车辆抖动也就会消失，因此无须对由其他功能干预所引起的车辆抖动进行处理。

在具体实施中，所述补偿后的转速信号的频率也可以反映车辆发生抖动时的行驶状态。为了提高车辆动力系统的鲁棒性，获得所述补偿后的转速信号以后，通过判定所述补偿后的转速信号的频率是否小于等于预设的频率，当所述补偿后的转速信号的频率小于等于预设的频率时，再对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。也就是说，当所述补偿后的转速信号的频率大于预设的频率时，可以不对动力源输出的扭矩进行补偿。

需要说明的是，在具体实施中，可以将上述条件中的任意一种作为的扭矩补偿条件，对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，也可以将上述条件中的任意两种作为的扭矩补偿条件，对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，还可以将上述所有条件均作为扭矩补偿条件，当所有条件均满足时，再对所述车辆动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

在具体实施中，当所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，可以根据所述补偿后的转速信号先计算扭矩的补偿值，再根据所获得扭矩的补偿值对动力源输出的扭矩进行补偿。为了避免因对动力源输出的扭矩的补偿过多而影响车辆的正常驾驶，可以根据实际情况先设定预设的补偿范围，当所获得的扭矩补偿值处于所述预设的补偿范围时，再对动力源输出的扭矩进行补偿。

由以上内容可以看出，本发明实施例的方法中，从变速箱输入轴的转速信号中提取出引起车辆发生抖动的分量后，先对提所述引起车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，再在判定车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，对动力源输出的扭矩进行补偿，以此来减小车辆发生的抖动，而无须先通过大量的实验获取相应的数据来建立离线模型，再采用所建立离线模型来对动力源输出的扭矩进行补偿，计算更加简单，因此可以降低车辆控制器的计算负荷及开发难度。

可以理解的是，在具体实施中，也可以不对所提取的引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，而是在所述车辆发生抖动时的状态满足预设的扭矩补偿条件时，直接根据所提取的引起车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，由于直接获取到引起车辆发生抖动的分量，而不需要建立离线模型，因而可以使计算更加简单，进而可以降低车辆控制器的计算负荷及开发人员的开发难度。

在具体实施中，可以采用如下方式确定所述引起车辆抖动的分量的频率是否在预设的频率范围：判断所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间是否在预设的时间范围内，当所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间在预设的时间范围内时，可以确定所述引起车辆抖动的分量的频率在预设的频率范围内。如果对所述车辆发生抖动的分量进行了相位提前补偿，则可以通过判断补偿后的转速信号的波形的持续时间是否在预设的时间范围内进行判断。当补偿后的转速信号的波形的持续时间大于等于预设时间时，所述补偿后的转速信号的频率满足预设的频率范围，如上述实施例中所述，在判定所述补偿后的转速信号的频率是否小于等于预设的频率时，可以根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

为了使本领域技术人员更好地理解和实现本发明的实施例，以下对上述车辆控制方法所对应的装置进行详细地描述。

如图2所示，本发明的实施例提供了一种车辆控制装置，所述装置包括：获取单元210，提取单元220，相位补偿单元230，判断单元240以及扭矩补偿单元250。

其中，所述获取单元210可以用于获取所述车辆变速箱输入轴的转速信号。所述提取单元220可以用于从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量。所述相位补偿单元230可以用于对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。所述判断单元240可以用于判断所述车辆发生抖动时的行驶状态是否满足预设的扭矩补偿条件。所述扭矩补偿单元250可以用于在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

在具体实施中，所述提取单元220可以采用对所获取的转速信号分别进行高频滤波以及低频滤波的方式，提取出引起所述车辆发生抖动的分量。所述相位补偿单元230可以采用串联相位补偿器对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。

为了避免因对动力源输出的扭矩的补偿过多而影响车辆的正常驾驶，所述扭矩补偿单元250可以包括：计算子单元2502，判断子单元2504，以及扭矩补偿子单元2506。其中，所述计算子单元2502可以用于在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号计算扭矩的补偿值。所述判断子单元2504可以用于判断所述扭矩的补偿值是否满足预设的补偿范围。所述扭矩补偿子单元2506可以用于在所述扭矩的补偿值满足预设的补偿范围时，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

在具体实施中，可以将所述车辆发生抖动时的工况模式处于预设的扭矩补偿工况模式作为所述预设的扭矩补偿条件，或者将所述车辆发生抖动时的转速大于等于预设的最低转速作为所述预设的扭矩补偿条件，或者将所述车辆发生抖动非因所述车辆故障或其他功能干预所引起的作为所述预设的扭矩补偿条件，也可以将所述补偿后的转速信号的频率是否小于等于预设的频率作为所述预设的扭矩补偿条件。也可以是上述条件中的任意两种作为所述预设的条件，还可以是上述所有的条件均作为所述预设的扭矩补偿条件。

在具体实施中，所述预设的扭矩补偿工况模式可以是处于踩下或松开加速踏板的工况模式，也可以是处于档位切换的工况模式，还可以是其他工况模式。

通过所述判断单元240判断所述补偿后的转速信号的频率是否小于等于预设的频率，所述扭矩补偿单元250可以在所述车辆发生抖动时所述补偿后的转速信号的频率小于等于预设的频率时，根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，可以提高车辆动力系统的鲁棒性。

可以理解的是，在具体实施中，也可以不采用相位补偿单元230对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，而是在判断单元240判断所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的补偿条件时，所述扭矩补偿单元250直接根据所述提取单元220提取的引起所述车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，亦无须建立离线模型，从而可以减少计算量，进而可以降低车辆控制器的计算负荷及开发人员的开发难度。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

获取所述车辆的变速箱输入轴的转速信号；

从所获取的转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量；

判断所述车辆发生抖动时的行驶状态是否满足预设的扭矩补偿条件，所述预设的扭矩补偿条件至少包括：所述引起车辆抖动的分量的频率在预设的频率范围内；

在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足所述预设的扭矩补偿条件时，根据所提取的引起车辆发生抖动的分量，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿；

其中，采用如下方式确定所述引起车辆抖动的分量的频率在预设的频率范围内：判断所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间是否在预设的时间范围内；当所述引起车辆抖动的分量的波形的持续时间在预设的时间范围内时，确定所述引起车辆抖动的分量的频率在预设的频率范围内。

2.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，在对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿前，还包括：

对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号；

根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

3.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号，包括：

采用串联相位补偿器对所述引起所述车辆发生抖动的分量进行相位提前补偿，获得补偿后的转速信号。

4.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述预设的扭矩补偿条件还包括以下至少一种：

所述车辆发生抖动时的工况模式处于预设的扭矩补偿工况模式；

所述车辆发生抖动时动力源的转速大于等于预设的最低转速；

所述车辆发生抖动非因所述车辆故障或其他功能干预所引起。

5.如权利要求4所述的车辆控制方法，其特征在于，所述预设的扭矩补偿工况模式包括以下任意一种：

踩下加速踏板；

松开加速踏板；

档位切换。

6.如权利要求2所述的车辆控制方法，其特征在于，所述在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿，包括：

在所述车辆发生抖动时的行驶状态满足预设的扭矩补偿条件时，根据所述补偿后的转速信号计算扭矩的补偿值；

当所述扭矩的补偿值满足预设的补偿范围时，对所述车辆的动力源输出的扭矩进行扭矩补偿。

7.如权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述从所述转速信号中提取出引起所述车辆发生抖动的分量，包括：

对所获取的转速信号分别进行进行高频滤波和低频滤波，提取出引起所述车辆发生抖动的分量。