[发明专利]基于纵向动力学的坡道及车辆载荷识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种坡道及车辆载荷识别方法，更具体地说，本发明涉及一种可提高车辆自动变速系统对于坡道及车辆载荷变化适应性的基于纵向动力学的坡道及车辆载荷识别方法。

背景技术

通常情况下车辆自动变速系统换档策略是以车速和油门开度作为控制参数，在水平良好路面，具有令人满意的性能，但在行驶工况比较复杂情况下，这种换档策略会产生换档问题，如换档循环，意外换档等。究其原因是自动变速系统没有理解车辆自身及其所处环境信息。因此自动变速系统迫切需要一种对坡道以及车辆载荷进行识别的方法，以此来增加自动变速系统的舒适性、可靠性、安全性。

坡道识别方法有多种：有基于加速度区间判断的坡道识别方法，这种方法理论上可行，但实际应用起来需要标定大量数据；也有利用加速度传感器测得的加速度信号和车辆实际加速度来计算道路坡度的识别方法，该方法需要额外装配加速度传感器，无疑增加了车辆的成本。

本发明鉴于上述问题而提出精确识别道路坡度及车辆载荷，使车辆自动变速系统对于坡道及车辆载荷变化具有一定适应性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种可提高车辆自动变速系统对于坡道及车辆载荷变化适应性的基于纵向动力学的坡道及车辆载荷识别方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的基于纵向动力学的坡道及车辆载荷识别方法步骤如下：

1.换档控制单元通过CAN设备驱动模块与CAN信息处理模块处理和发动机控制单元与ABS控制单元之间CAN数据帧，获取实时发动机扭矩及实时车速信息。

2.换档控制单元对获取的实时发动机扭矩信息做有效性判断：若发动机扭矩信息无效，舍弃无效扭矩，使用上一时刻有效扭矩，若发动机扭矩信息有效则转入下一步骤。

同时，换档控制单元对获取的实时车速信息做有效性判断：如车速信息无效，舍弃无效车速，使用上一时刻有效车速，若车速信息有效则转入下一步骤。

3.换档控制单元用有效实时发动机扭矩更新上一时刻有效扭矩，同时，换档控制单元用有效车速值更新上一时刻有效车速。

4.换档控制单元通过发动机扭矩滤波模块对发动机扭矩做低通滤波处理，其算法如下：

Y_n＝aX_n+(1-a)Y_n-1

其中：X_n.本次采样值，Y_n-1.上次滤波输出值，a.滤波系数，Y_n.本次滤波输出值。

5.换档控制单元通过车辆平路行驶加速度计算模块，利用滤波后发动机扭矩计算车辆平路行驶加速度：

其中：T_tq.滤波后发动机扭矩(N·m)，i_g.变速器传动比，i₀.主减速器传动比，η_T.传动系机械效率，r.轮胎滚动半径(m)，g.重力加速度(m/s²)，滚动阻力系数，C_D.空气阻力系数，A.迎风面积(m²)，v.车速(km/h)，δ.汽车旋转质量换算系数。

6.换档控制单元通过车辆实际行驶加速度计算模块，对实时车速做微分计算，得到车辆实际行驶加速度。

7.换档控制单元通过车辆实际行驶加速度滤波模块对车辆实际行驶加速度进行低通滤波处理，低通滤波处理算法如下：

Y_n＝aX_n+(1-a)Y_n-1

其中：X_n.本次采样值，Y_n-1.上次滤波输出值，a.滤波系数，Y_n.本次滤波输出值。

8.换档控制单元通过坡道及车辆载荷计算模块，利用当前车辆平路行驶加速度、当前车辆实际行驶加速度、上一时刻车辆平路行驶加速度及上一时刻车辆实际行驶加速度计算出道路坡度及车辆载荷值：