发明内容
针对现有技术的上述问题,本发明的目的在于提供一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,通过Matlab的一维数字滤波器筛选后的坡度值进行优化处理,从而剔除掉被所述目标车辆行驶时的加速度、车身姿态等因素干扰产生的不合理的坡度值,可以在所述目标车辆动态情况下保证坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围。
为了解决上述问题,本发明提供一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,包括以下步骤:
获取目标车辆的理论加速度;
获取电机的转速,并根据所述电机的转速计算目标车辆的实际加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算第一坡道值;
如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值;
根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值。
进一步地,所述根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算第一坡道值包括:
获取所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算所述第一坡道值,计算公式如下:
其中,β为第一坡道值、θ为第一坡道角度、a
L为所述目标车辆的理论加速度、a为所述目标车辆的实际加速度、g为重力加速度。
进一步地,所述如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值包括:
设定预设加速度;
比较所述目标车辆的理论加速度与所述预设加速度;
如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;
如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值。
进一步地,所述根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值包括:
设定传递函数为y=filter(b,a,x)的系数,其中,b为分子系数,a为分母系数,y为输出的第二坡道值、x为输入的第一坡道值;
将所述第一坡道值输入Matlab的一维数字滤波器的传递函数中;
获得滤波后的第二坡道值。
进一步地,所述接收检测装置发送的目标车辆的理论加速度之前还包括:
获取所述目标车辆的理论加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度,判断所述目标车辆是否处于静止;
如果所述目标车辆处于静止,则根据坡道传感器获取所述目标车辆所在道路的第三坡道值,并所述第三坡道值作为准确值输出。
进一步地,所述如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值之前还包括:
设定所述目标车辆的预设角加速度;
获取所述目标车辆的角加速度;
比较所述目标车辆的角加速度和所述目标车辆的预设角加速度;
如果所述目标车辆的角加速度大于所述目标车辆的预设角加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的角加速小于或等于所述目标车辆的预设角加速度,则保留本次的第一坡道值。
本发明另一方面保护一种车辆坡道传感器的坡度信号优化系统,用于实施上述的车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,其特征在于,包括所述系统包括整车控制器和检测装置;
所述检测装置与所述整车控制器电连接,所述检测装置用于检测所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,并发送至所述整车控制器;
所述整车控制器用于根据接收所述检测装置发送的所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,并根据所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,计算第一坡道值;
比较所述目标车辆的理论加速度与预设加速度,当所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度时,则删除本次的第一坡道值;当所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度时,则保留本次的第一坡道值,并根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值。
进一步地,所述整车控制器包括处理单元,所述处理单元包括:
处理模块,用于根据所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,计算第一坡道值;
比较模块,用于比较所述目标车辆的理论加速度和预设加速度,当所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度时,则删除本次的第一坡道值;当所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度时,则保留本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;
数据滤波模块,用于将所述第一坡道值输入到一维数字滤波器进行软件滤波,并输出滤波后的第二坡度值。
进一步地,所述检测装置包括加速度传感器和电机转速传感器,所述加速度传感器和所述电机转速传感器均与所述整车控制器通信;
所述电机转速传感器用于检测所述目标车辆的电机转速,并将所述目标车辆的电机转速发送给所述整车控制器;
所述加速器传感器用于检测所述目标车辆的理论加速度,并将所述目标车辆的理论加速度发送给所述整车控制器。
一种汽车,包括如上任一项所述的车辆坡道传感器的坡度信号优化系统。
由于上述技术方案,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,可以在所述目标车辆动态情况下保证坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围。
(2)本发明的一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,通过Matlab的一维数字滤波器筛选后的坡度值进行优化处理,从而剔除掉被所述目标车辆行驶时的加速度、车身姿态等因素干扰产生的不合理的坡度值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参考说明书附图1~图2,本实施例提供一种车辆坡道传感器的坡度信号优化系统,用于实施上述的车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,其特征在于,包括所述系统包括整车控制器1和检测装置2;
所述检测装置2与所述整车控制器1电连接,所述检测装置2用于检测所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,并发送至所述整车控制器1;
所述整车控制器1用于根据接收所述检测装置2发送的所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,并根据所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,计算第一坡道值;
比较所述目标车辆的理论加速度与预设加速度,当所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度时,则删除本次的第一坡道值;当所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度时,则保留本次的第一坡道值,并根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值。
优选地,所述整车控制器1包括处理单元,所述处理单元包括:
处理模块,用于根据所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,计算第一坡道值;
比较模块,用于比较所述目标车辆的理论加速度和预设加速度,当所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度时,则删除本次的第一坡道值;当所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度时,则保留本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;
所述比较模块通过比较所述目标车辆的理论加速度和预设加速度,对所述第一坡道值进行初步筛选,当所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的所述第一坡道值,并将上次计算得出的所述第一坡道值作为本次的所述第一坡道值,避免所述目标车辆的理论加速度,对所述第一坡道值的影响。
数据滤波模块,用于将所述第一坡道值输入到一维数字滤波器进行软件滤波,并输出滤波后的第二坡度值。
所述数据滤波模块通过Matlab的一维数字滤波器对所述第一坡道值进行滤波,并输出所述第二坡道值,这是对经过初次筛选的所述第一坡道值进行进一步的滤波,再进一步过滤掉所述目标车辆行驶时的加速度、车身姿态等因素对所述第二坡道值的影响。
根据一维数字滤波器对所述第一坡度值进行软件滤波,是为了确保第二坡度值准确性;由于,现有目前没有成熟的电子驻车制动系统产品可以用在新能源商用车液压制动系统车型上,只能依靠电机堵转扭矩实现坡道起步时防溜坡的功能;电机堵转防溜坡方案存在低速过坑洼路面、减速带时误启动防溜坡功能而施加电机堵转扭矩的先天缺陷,所以选用坡道传感器把道路信号输入给整车控制器用于识别道路信息,过滤坑洼路面、加速带等道路工况,使避免误启动防溜坡功能而施加电机堵转扭矩的先天缺陷。
具体地,所述的车辆坡道传感器的坡度信号优化系统可以应用到所述目标车辆的行驶过程中;同时保证所述目标车辆动态情况下坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围。
优选地,所述检测装置2包括加速度传感器21和电机转速传感器22,所述加速度传感器21和所述电机转速传感器22均与所述整车控制器1通信;
所述电机转速传感器22用于检测所述目标车辆的电机转速,并将所述目标车辆的电机转速发送给所述整车控制器1;
所述加速器传感器21用于检测所述目标车辆的理论加速度,并将所述目标车辆的理论加速度发送给所述整车控制器1。
在一个可能的实施例中,当驾驶员开启目标车辆后,所述的车辆坡道传感器的坡度信号优化系统在目标车辆点火默认开启;与此同时,所述加速器传感器21和所述电机转速传感器22均开启,所述整车控制器1根据所述加速器传感器21和所述电机转速传感器22获取所述目标车辆的理论加速度和所述电机的转速,根据所述电机的转速计算所述目标车辆的实际加速度,并根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算所述第一坡道值;通过Matlab的一维数字滤波器对所述第一坡道值进行滤波,并输出所述第二坡道值;所述整车控制器1将所述第二坡道值发送给防溜坡系统,所述防溜坡系统根据所述第二坡道值确定所述目标车辆在行驶过程中,道路的实际情况,避免了误启动防溜坡系统,这样在一定程度上,提高了整车性能。
通过Matlab的一维数字滤波器对所述第一坡道值进行滤波后,输出所述第二坡道值;
一种汽车,包括如上任一项所述的车辆坡道传感器的坡度信号优化系统,所述汽车通过Matlab的一维数字滤波器筛选后的坡度值进行优化处理,从而剔除掉被所述目标车辆行驶时的车身姿态因素干扰产生的不合理的坡度值,可以在所述目标车辆动态情况下保证坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围;避免了所述汽车在低速过坑洼路面、减速带时误启动防溜坡功能而施加电机堵转扭矩的先天缺陷。
本实施例还提供一种车辆坡道传感器的坡度信号优化方法,应用于上述系统,所述方法包括以下步骤:
获取目标车辆的理论加速度;
获取电机的转速,并根据所述电机的转速计算目标车辆的实际加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算第一坡道值;
优选地,所述根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算第一坡道值包括:
获取所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度和所述目标车辆的实际加速度,计算所述第一坡道值,计算公式如下:
其中,β为第一坡道值、θ为第一坡道角度、a
L为所述目标车辆的理论加速度、a为所述目标车辆的实际加速度、g为重力加速度。
如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值;
优选地,所述如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值包括:
设定预设加速度;
比较所述目标车辆的理论加速度与所述预设加速度,主要为了剔除掉被所述目标车辆行驶时的加速度干扰产生的不合理的坡道值。
如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;
如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值。
根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值。
优选地,所述根据一维数字滤波器进行软件滤波,输出滤波后的第二坡度值包括:
设定传递函数为y=filter(b,a,x)的系数,其中,b为分子系数,a为分母系数,y为输出的第二坡道值、x为输入的第一坡道值;
将所述第一坡道值输入Matlab的一维数字滤波器的传递函数中;
获得滤波后的第二坡道值,通过Matlab的一维数字滤波器筛选后的坡度值进行优化处理,从而剔除掉被所述目标车辆行驶时的车身姿态因素干扰产生的不合理的坡度值。
所述分子系数根据实际车型确定,设置所述分子系数的目的是减少所述目标车辆在加速或制动时车身姿态变化对坡度值计算的干扰;由于所述目标车辆的车型不同,那么所述目标车辆的机械结构不同,并且所述目标车辆的车身姿态变化也不同;所述分子系数设定过程可以为:首先将所述分子系数设定为30,看滤波效果,如果滤的不够就扩大到40,滤的多了就改20。设置这个系数的目的是减少加速或制动时车身姿态变化对坡度值计算的干扰。
具体地,保证所述目标车辆动态情况下坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围。
优选地,所述接收检测装置发送的目标车辆的理论加速度之前还包括:
获取所述目标车辆的理论加速度;
根据所述目标车辆的理论加速度,判断所述目标车辆是否处于静止;
如果所述目标车辆处于静止,则根据坡道传感器获取所述目标车辆所在道路的第三坡道值,并所述第三坡道值作为准确值输出。
具体地,当所述目标车辆处于静止状态时,所述坡道传感器就可以达到一定的精度,不需要再进行计算所述第一坡道值和所述第二坡道值。
优选地,所述如果所述目标车辆的理论加速度大于预设加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的理论加速度小于或等于预设加速度,则保留本次的第一坡道值之前还包括:
设定所述目标车辆的预设角加速度;
获取所述目标车辆的角加速度;
比较所述目标车辆的角加速度和所述目标车辆的预设角加速度;
如果所述目标车辆的角加速度大于所述目标车辆的预设角加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值;如果所述目标车辆的角加速小于或等于所述目标车辆的预设角加速度,则保留本次的第一坡道值。
具体地,所述的车辆坡道传感器的坡度信号优化方法。增加一步角加速度的判断;如果所述目标车辆的角加速度大于所述目标车辆的预设角加速度,则删除本次的第一坡道值,并将上次获得的第一坡道值作为本次的第一坡道值,这样可以避免角加速度对所述第一坡道值的影响;如果所述目标车辆的角加速小于或等于所述目标车辆的预设角加速度,则保留本次的第一坡道值,并继续判断所述目标车辆的理论加速度与预设加速度;增加角加速度的判断,可以再增加一步筛选,使所述第一坡道值不受其他因素的影响。
本发明的一种车辆坡道传感器的坡度信号优化系统具有以下有益效果:
通过Matlab的一维数字滤波器筛选后的坡度值进行优化处理,从而剔除掉被所述目标车辆行驶时的加速度、车身姿态等因素干扰产生的不合理的坡度值,可以在所述目标车辆动态情况下保证坡度信号的精确度,打破坡道传感器的使用局限性,拓宽坡道传感器应用范围。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。