[发明专利]一种车辆速度限制控制方法

摘要

本发明公开了一种车辆速度限制控制方法，属于车辆控制技术领域，由当前车速大小将车速限制控制模式分为3种模式，即自由、跟随开启与跟随结束模式，计算对应模式下的跟随点车速，跟随开启模式时的跟随点车速由滤波得到；当处于跟随开启或跟随结束模式时，将跟随点车速与实际车速之差作为PI控制器的输入得到PI控制值，并与驾驶员需求扭矩相加，从而得到限制扭矩；若由驾驶员需求扭矩大于限制扭矩，则会限制扭矩输出，修正驾驶员需求扭矩。本发明提供的车辆速度限制方法通过计算跟随点车速，可有效避免仅由实际车速与设定的限制车速计算限制扭矩时系统产生的震荡与超调现象，可有效提高驾驶感受与乘坐舒适性，且易于实施推广。

主权项

1.一种车辆速度限制控制方法，包括以下步骤：第一步，计算车辆跟随点车速，1.1：根据当前车速的大小将车速限制控制模式分为3种模式，即自由模式、跟随开启模式与跟随结束模式：①由于每次车辆重启后都由较低车速开始增长，因此车辆初始化模式为自由模式，或者判断得到开始进入自由模式，则对应的车辆跟随点车速为设定的车速限制值(标定值)，当车辆跟随点车速减去实际车速小于等于进入跟随开启模式的阈值(标定值)时，则进入跟随开启模式，否则仍为自由模式；②若由第①步中判断得到进入跟随开启模式，则跟随点车速由当前实际车速滤波得到，并以开始进入跟随开启模式时的车速作为初始值，跟随点车速计算公式如下：v_track＝v_init+filt(v_act‑v_init)式中，v_track为跟随点车速，v_init为进入跟随开启模式时的车速初始值，v_act为当前实际车速，filt(v_act‑v_init)为对当前实际车速与进入跟随开启模式时的车速初始值之差滤波后得到的数值，采用一阶滤波器，滤波计算公式如下：y_k+1＝α·y_k+(1‑α)·x_k式中，y_k+1表示k+1时刻的输出值，y_k为k时刻的输出值，初始值为0，α由采样时间t₁与滤波时间t计算得到，计算公式如下：x_k为k+1时刻的输入量，由当前实际车速v_act减去进入跟随开启模式时的车速v_init初始值得到，计算公式如下：x_k＝v_act‑v_init当设定的车速限制值(标定值)减去跟随点车速小于等于进入跟随结束模式的阈值(标定值)时，则进入跟随结束模式，否则仍为跟随开启模式；③若由第②步中判断得到进入跟随结束模式，则跟随点车速为设定的车速限制值(标定值)，当车辆跟随点车速减去当前实际车速大于进入自由模式的阈值(标定值)时，则进入自由模式；第二步，根据第一步判断得到的当前所处车速限制模式，计算对应的限制扭矩：①若第一步中判断当前所处模式为自由模式，则限制扭矩为对驾驶员加速踏板解析得到的驾驶员需求扭矩；②若第一步中判断当前所处模式为跟随开启模式或跟随结束模式，则由第一步中计算得到的车辆跟随点车速与当前实际车速作差，作为PI控制器的输入，利用PI控制器得到PI控制值，并与驾驶员加速踏板解析得到的驾驶员需求扭矩相加，从而得到限制扭矩，其中，PI控制器的计算公式如下：u(k+1)＝K_p·x(k+1)+K_I·t_i·x(k+1)+u_I(k)式中，u(k+1)为k+1时刻的PI控制器输出值，K_p为比例系数，K_I为积分系数，t_i为积分时间常数，u_I(k)为k时刻的积分输出值，初始值为0，x(k+1)为k+1时刻的输入值，为k+1时刻车速跟随点车速v_track(k+1)与当前实际车速v_act(k+1)之差，计算公式如下：x(k+1)＝v_track(k+1)‑v_act(k+1)对于比例系数K_p与积分系数K_I，不同档位可选取不同数值，高档时，K_p与K_I应大一些，低档时，K_p与K_I应小一些，以保证良好的车速限制效果；第三步，如果由驾驶员加速踏板解析得到的驾驶员需求扭矩大于第二步中计算得到的限制扭矩，则会限制扭矩输出，即不响应驾驶员需求扭矩，而输出限制扭矩对当前车速进行限制，作为修正后的驾驶员需求扭矩。