[發明專利]一種基于巡航的預見性空擋滑行控制系統及方法

有效

• 申請號: 202210288850.0
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114435358B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 王鵬程;田磊;趙玉超;郭鵬;賈敏
• 申請（專利權）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: B60W30/14
• 分類號: B60W30/14;B60W30/18;B60W10/06;B60W10/10
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 劉雪萍

1.一種基于巡航的預見性空擋滑行控制系統，其特征在于，包括：

駕駛輔助地圖控制器、發動機控制器、自動變速器控制器、變速執行機構，所述的駕駛輔助地圖控制器連接所述的自動變速器控制器，所述的自動變速器控制器連接所述的發動機控制器和變速執行機構；所述的自動變速器控制器內集成設置有預見性空擋滑行模塊；

所述的預見性空擋滑行模塊從駕駛輔助地圖控制器獲取前方道路數據信息，預見性空擋滑行模塊從發動機控制器獲取實時車速信號數據、巡航激活狀態數據、巡航設定車速數據，預見性空擋滑行模塊從自動變速器控制器獲取整車質量數據和擋位信號數據；

預見性空擋滑行模塊從駕駛輔助地圖控制器獲取前方道路數據信息包括：車輛距前方坡頂的距離數據、上坡的平均坡度數據、坡頂后的下坡長度數據、坡頂后的下坡平均坡度數據；

預見性空擋滑行模塊根據讀取到的數據進行判斷，如果滿足以下條件時：

整車質量大于第一閾值，車輛距前方坡頂的距離小于第二閾值，坡頂后的下坡長度大于第三閾值，坡頂后的下坡平均坡度小于第四閾值，實時車速大于巡航設定車速減第五閾值；

則進行坡頂前車輛空擋滑行能力預測；

所述的坡頂前車輛空擋滑行能力預測基于動能定理與車輛動力學模型，不斷計算當前實時車速下車輛空擋滑行至實時車速等于巡航設定車速減第五閾值時消耗的動能，以及車輛從當前位置空擋滑行至坡頂位置行駛阻力所做的功，當前者消耗的動能大于后者所做的功時，預見性空擋滑行模塊發出空擋命令控制自動變速器進入空擋；

當車輛空擋滑行通過坡頂至下坡道路后，實時車速超過巡航設定車速加第六閾值，或坡頂后的下坡平均坡度大于第四閾值且實時車速小于巡航設定車速減第五閾值時，預見性空擋滑行模塊發出進擋命令控制自動變速器進入前進擋。

2.根據權利要求1所述的一種基于巡航的預見性空擋滑行控制系統，其特征在于，預見性空擋滑行模塊通過CAN總線從駕駛輔助地圖控制器獲取前方道路數據信息。

3.根據權利要求2所述的一種基于巡航的預見性空擋滑行控制系統，其特征在于，坡頂前車輛空擋滑行能力預測的具體方式如下：

計算車輛空擋滑行至坡頂消耗的動能，根據動能定理：

其中，v₀為車輛初速度，v_t為車輛到達坡頂的車速，v_t為巡航設定車速減第五閾值；

計算車輛空擋滑行至坡頂行駛阻力做功，根據車輛動力學模型：

車輛行駛阻力為：

其中，坡度α為車輛所處位置到坡頂路段的平均坡度，μ為滾動阻力系數，C_D為風阻系數，A為車輛迎風面積，V為等式(1)中v₀與v_t的平均值；

則行駛阻力做功為：

W_N＝F_N*S (3)

S為車輛距前方坡頂的距離。

4.一種基于巡航的預見性空擋滑行控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：激活巡航，讀取車輛前方道路數據信息；

步驟S2：獲取實時車速信號數據、巡航激活狀態數據、巡航設定車速數據以及整車質量數據和擋位信號數據；

步驟S3：根據步驟S1和步驟S2中獲取的數據，當數據符合預設條件時，進入步驟S4以啟動坡頂前車輛空擋滑行能力預測；

步驟S4：坡頂前車輛空擋滑行能力預測：基于動能定理與車輛動力學模型，不斷計算當前實時車速下車輛空擋滑行至實時車速等于巡航設定車速減第五閾值時消耗的動能，以及車輛從當前位置空擋滑行至坡頂位置行駛阻力所做的功，當前者消耗的動能大于后者所做的功時，預見性空擋滑行模塊發出空擋命令控制自動變速器進入空擋。

5.根據權利要求4所述的一種基于巡航的預見性空擋滑行控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，通過駕駛輔助地圖控制器獲取前方道路數據信息，所述的前方道路數據信息包括：車輛距前方坡頂的距離數據、上坡的平均坡度數據、坡頂后的下坡長度數據、坡頂后的下坡平均坡度數據。