[發(fā)明專利]用于全車速范圍定速巡航的車速控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710385187.5
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107244264B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王丹;蘇陽;肖志光;黃齊瓊;王敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州小鵬汽車科技有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭澤萍;胡輝

本發(fā)明公開了用于全車速范圍定速巡航的車速控制方法及系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：實時判斷是否接收到駕駛員設(shè)定巡航速度的控制指令；響應(yīng)于接收到設(shè)定巡航速度的控制指令的情況，解析獲得所設(shè)定的巡航速度，并獲取車輛當(dāng)前的車速和加速度；根據(jù)車速、加速度和設(shè)定的巡航速度，計算獲得車輛的加速度變化曲線，進行車輛的速度規(guī)劃；計算車輛當(dāng)前的坡度，進而結(jié)合速度規(guī)劃結(jié)果，計算并輸出電機轉(zhuǎn)矩，對車輛實現(xiàn)速度控制。本發(fā)明可以實現(xiàn)穩(wěn)定的車速自動控制，對人工經(jīng)驗的依賴性低，自動計算速度快，控制過程耗時時間短，不存在PID控制器所帶來的振蕩問題，穩(wěn)定性高，安全性高，可以滿足用戶體驗，可廣泛應(yīng)用于電動汽車行業(yè)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛定速巡航控制領(lǐng)域，特別是涉及用于全車速范圍定速巡航的車速控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

名詞解釋：

PID控制器：全稱Proportion Integration Differentiation Controller，比例-積分-微分控制器，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成，根據(jù)PID控制原理對整個控制系統(tǒng)進行偏差調(diào)節(jié)，從而使被控變量的實際值與工藝要求的預(yù)定值一致。

定速巡航系統(tǒng)要求車速能夠迅速、平滑的根據(jù)駕駛員的意圖進行調(diào)整。現(xiàn)有在純電動汽車上的常見做法多為先測量車速，計算車速與設(shè)定的巡航速度之差，經(jīng)過濾波器后，應(yīng)用PID控制器調(diào)節(jié)電機扭矩。這種方式需要車輛在一定車速(如30km/h)以上才可以進入定速巡航系統(tǒng)。濾波器和PID控制器的主要缺點包括響應(yīng)速度不高，控制器參數(shù)整定困難等。各種高階濾波器和改進形式的PID控制器雖有助于改善控制系統(tǒng)的非線性，但是其設(shè)計整定方法更加復(fù)雜，往往需要更多的工程經(jīng)驗。總的來說，由于PID控制器和濾波器的設(shè)計多依靠人工經(jīng)驗整定，耗時長，若參數(shù)匹配不好，定速巡航系統(tǒng)可能出現(xiàn)振蕩等不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響用戶體驗和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供用于全車速范圍定速巡航的車速控制方法，本發(fā)明的另一目的是提供用于全車速范圍定速巡航的車速控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

用于全車速范圍定速巡航的車速控制方法，包括以下步驟：

實時判斷是否接收到駕駛員設(shè)定巡航速度的控制指令；

響應(yīng)于接收到設(shè)定巡航速度的控制指令的情況，解析獲得所設(shè)定的巡航速度，并獲取車輛當(dāng)前的車速和加速度；

根據(jù)車速、加速度和設(shè)定的巡航速度，計算獲得車輛的加速度變化曲線，進行車輛的速度規(guī)劃；

計算車輛當(dāng)前的坡度，進而結(jié)合速度規(guī)劃結(jié)果，計算并輸出電機轉(zhuǎn)矩，對車輛實現(xiàn)速度控制。

進一步，所述根據(jù)車速、加速度和設(shè)定的巡航速度，設(shè)計車輛的加速度變化曲線，進行車輛的速度規(guī)劃的步驟，其具體為：

根據(jù)車速、加速度和設(shè)定的巡航速度，響應(yīng)于駕駛?cè)诉x定的加速度變化模式或者根據(jù)該車速、加速度和設(shè)定的巡航速度匹配獲得對應(yīng)的加速度變化模式后，計算獲得車輛的加速度變化曲線，進行車輛的速度規(guī)劃，使得車速平滑過渡到設(shè)定的巡航速度。

進一步，所述加速度變化模式包括以下十種：

模式一、當(dāng)車速小于設(shè)定的巡航速度時，加速度以設(shè)定的第一躍度逐漸增大到車輛允許的最大加速度，在該最大加速度持續(xù)一段時間后，再以設(shè)定的第一躍度逐漸減小到0；

模式二、當(dāng)車速小于設(shè)定的巡航速度時，加速度以設(shè)定的第一躍度逐漸增大到第一加速度閾值后，再以設(shè)定的第一躍度逐漸減小到0；

模式三、當(dāng)車速小于設(shè)定的巡航速度時，加速度以設(shè)定的第一躍度逐漸減小到第二加速度閾值后，再以設(shè)定的第二躍度逐漸減少到0；