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CN112776806A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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CN112776806A CN202010352456.XA CN202010352456A CN112776806A CN 112776806 A CN112776806 A CN 112776806A CN 202010352456 A CN202010352456 A CN 202010352456A CN 112776806 A CN112776806 A CN 112776806A
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Abstract

本公开提供一种控制车辆的惯性驾驶的方法。该方法包括：当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息；基于与至少一个事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及执行向目标变速级的变速控制。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本公开涉及一种车辆及其控制方法。
背景技术
与使用诸如汽油和柴油的化石燃料的内燃机(ICE)车辆相比，环保型车辆是排放较少或不排放污染物的车辆。近来，由于能量消耗和环境污染，环保型车辆引起了很多关注，并且已经进行了商业化。
大多数环保型车辆以由电力驱动的车辆，即，由电动马达的动力驱动的车辆的形式发展。
环保型车辆的代表性示例可以包括：通过利用电池中存储的电力驱动马达而驱动的纯电动车辆(EV)、由发动机(内燃机)和马达驱动的混合电动车辆(HEV)以及通过利用由燃料电池等产生的电力驱动马达而驱动的燃料电池电动车辆(FCEV)等。其中，混合动力车辆可以指由发动机和马达驱动的车辆，发动机通过燃烧燃料产生驱动力，马达通过电池的电能产生驱动力。众所周知的混合动力车辆有通过将插头插入电源插座来对电池充电的插电式混合动力电动车辆(PHEV)和普通HEV。
另外，众所周知的一种混合动力车辆具有马达(驱动马达)和变速器连接的安装变速器式电动装置(TMED)方式的动力总成结构。TMED方式的混合动力车辆包括用作驱动车辆的驱动源的发动机和马达、插入在发动机和马达之间的发动机离合器、连接到马达的输出侧的变速器、用于运行马达的逆变器以及通过逆变器连接到马达以作为马达的动力源的电池，并且可以在马达的输出侧配备有变速器，使得马达输出轴连接到变速器输入轴。另外，包括马达，即混合动力发电机(HSG)，其连接到发动机以传递动力并启动发动机或利用从发动机传递的旋转力来产生动力。
混合动力车辆以电动车辆(EV)模式或混合动力车辆(HEV)模式驱动。电动车辆(EV)模式是仅使用马达动力的纯电动车辆，混合动力车辆(HEV)模式组合使用发动机动力和马达动力。
另一方面，在包括混合动力车辆(HEV和PHEV)的使用马达作为车辆的驱动源的诸如EV和FCEV的环保型车辆中，可以执行使用马达作为发电机以对电池充电的再生模式。
也就是说，当车辆通过制动装置制动时或当车辆利用惯性(滑行(coasting))驾驶时，车辆的动能被转换为电能并被回收。
在这种再生模式下，接收车辆的动能的马达用作发电机以对通过逆变器连接的电池充电，并且此时，可以通过马达来回收能量，从而提高车辆的燃料效率。
车辆在惯性驾驶期间的减速与由驾驶员踩下制动踏板所执行的再生制动相比，其相似之处在于，通过马达对电池充电。但是，不同于分配通过制动装置的摩擦制动力和通过马达的再生制动力(电动制动力)的制动力的再生制动，其区别在于，仅通过车辆的驱动阻力和马达来进行车辆减速，而没有摩擦制动。
同时，在最近商业化的一些混合动力车辆中，应用了惯性驾驶引导功能，该惯性驾驶引导功能用于在前方出现减速事件时的适当时间点引导和诱导驾驶员的惯性驾驶。惯性驾驶引导功能是当可以通过惯性驾驶使车辆减速至目标速度时，通过操作组合仪表等的指示器来诱导驾驶员的惯性驾驶操作的功能。
当驾驶员通过指示器等确认可以进行惯性驾驶时，将加速器踏板和制动踏板保持在关闭状态，以使车辆在惯性驱动状态下从减速事件的目标位置减速至目标速度，并且在惯性驾驶期间通过马达回收能量。
但是，传统的惯性驾驶引导功能主要着眼于基于当前车辆状况和道路状况来确定从当前车辆位置到作为减速事件位置的目标位置的预测速度和惯性驾驶开始时间，并且引导驾驶员在所确定的开始时间开始惯性驾驶。
因此，由于不可能进行车辆的主动控制，因此必须有限地使用惯性驾驶引导功能，并且存在各种问题，例如由于对惯性驾驶和引导的控制的准确性和可靠性低而难以最大程度地提高燃料效率。
发明内容
本公开涉及一种车辆。具体实施例涉及车辆的变速控制。
本公开的实施例可以通过对驾驶员的惯性驾驶引导诱导惯性驾驶，并且可以通过在惯性驾驶期间的最佳变速控制提供进一步提高的燃料效率。
本公开的其它方面将在下面的描述中部分地阐述，并且将部分地从该描述中显而易见，或者可以通过实践本公开而获知。
根据本公开的实施例，一种控制车辆的惯性驾驶的方法包括：当处于惯性驾驶引导模式时，通过控制器，考虑车辆前方状况，获取与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息；通过控制器，基于与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及通过控制器，执行向目标变速级的变速控制。
该方法可以进一步包括，当至少一个事件为停止事件时，计算与停止事件对应的目标速度，以及基于与至少一个事件有关的信息和目标速度，确定与停止事件对应的目标变速级。
该方法可以进一步包括，当至少一个事件为减速事件时，计算与减速事件对应的目标速度，以及基于与至少一个事件有关的信息和目标速度，确定与减速事件对应的目标变速级。
该方法可以进一步包括，当至少一个事件为再加速事件时，计算车辆的每个变速级的基本速度，计算与车辆的预期速度对应的变速级，计算与车辆的目标速度对应的变速级，以及基于预期速度的变速级和目标速度的变速级，确定车辆的目标变速级。
该方法可以进一步包括，当在预期速度的变速级和目标速度的变速级之中存在共同变速级时，确定共同变速级为与再加速事件对应的目标变速级。
该方法可以进一步包括，当预期速度的变速级和目标速度的变速级彼此一致时，确定一致的变速级之中的最低变速级为与再加速事件对应的目标变速级。
根据本公开的另一实施例，一种车辆包括：惯性驾驶引导器，被配置为引导惯性驾驶；以及控制器，被配置为：当处于惯性驾驶引导模式时，考虑到车辆前方状况，获取与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息，以及基于与停止事件、减速事件或再加速事件中的至少一个事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级。
当至少一个事件为停止事件时，控制器可以被配置为：计算与停止事件对应的目标速度，以及基于与至少一个事件有关的信息和目标速度，确定与停止事件对应的目标变速级。
当至少一个事件为减速事件时，控制器可以被配置为：计算与减速事件对应的目标速度，以及基于与至少一个事件有关的信息和目标速度，确定与减速事件对应的目标变速级。
当至少一个事件为再加速事件时，控制器可以被配置为：计算车辆的每个变速级的基本速度，计算与车辆的预期速度对应的变速级，计算与车辆的目标速度对应的变速级，以及基于预期速度的变速级和目标速度的变速级，确定车辆的目标变速级。
当在预期速度的变速级和目标速度的变速级之中存在共同变速级时，控制器可以被配置为确定共同变速级为与再加速事件对应的目标变速级。
当预期速度的变速级和目标速度的变速级彼此一致时，控制器可以被配置为确定一致的变速级之中的最低变速级为与再加速事件对应的目标变速级。
根据本公开的另一实施例，一种控制车辆的惯性驾驶的方法包括：当处于惯性驾驶引导模式时，通过控制器，考虑车辆前方状况，获取与停止事件有关的信息；通过控制器，基于与停止事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及通过控制器，执行向目标变速级的变速控制。
根据本公开的另一实施例，一种控制车辆的惯性驾驶的方法包括：当处于惯性驾驶引导模式时，通过控制器，考虑车辆前方状况，获取与减速事件有关的信息；通过控制器，基于与减速事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及通过控制器，执行向目标变速级的变速控制。
根据本公开的另一实施例，一种控制车辆的惯性驾驶的方法包括；当处于惯性驾驶引导模式时，通过控制器，考虑车辆前方状况，获取与再加速事件有关的信息；通过控制器，基于与再加速事件有关的信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及通过控制器，执行向目标变速级的变速控制。
附图说明
通过以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其它方面将变得显而易见并且更加容易理解，其中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的车辆的惯性驾驶引导的概念的视图；
图2是示出根据本公开的示例性实施例的车辆控制系统的视图；
图3是示出根据本公开的示例性实施例的车辆控制方法的视图；以及
图4是示出根据本公开的示例性实施例的车辆的扭矩与速度之间的关系的视图。
具体实施方式
图1是示出根据本公开的示例性实施例的车辆的惯性驾驶引导的概念的视图。
“惯性驾驶引导(滑行驾驶引导)”可以是帮助驾驶员进行燃料效率驾驶的功能。惯性驾驶引导可以通过在由于车辆100的行进方向改变或通过收费站而预测到减速的事件发生之前从导航接收道路分析信息，以预先在惯性驾驶引导器122(例如，组合仪表)上显示释放加速器踏板或使用制动器的时间，从而减少燃料消耗并提高燃料效率。
根据本公开的实施例，根据车辆100的前方状况计算预测速度，并且考虑当前速度和预测速度，控制车辆100以适合于前方状况的目标速度行驶。在此，车辆100的预测速度是当惯性驾驶引导开始并且仅通过惯性驾驶(滑行驾驶)行驶时的速度分布。车辆100的目标速度是通过车辆100的惯性驾驶引导所获得的目标速度(停止、减速、再加速等)。
参照图1，当车辆100以100km/h的速度限制向目的地行驶并且过了一会儿车辆100需要驶入具有40km/h的速度限制的分支道路112时，在车辆100接近分支道路112之前的一定距离之外的惯性驾驶引导时间114处，在惯性驾驶引导器122上显示惯性驾驶引导指示124。因此，车辆100的驾驶员可以通过观察惯性驾驶引导指示124来确认惯性驾驶的必要性，并且驾驶员可以释放加速器踏板并执行惯性驾驶。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的车辆控制系统的视图。
参照图2，车辆速度传感器212、倾斜度传感器(坡度传感器)214、导航装置216和前检测传感器218连接到控制器202的输入侧，以便彼此通信。另外，惯性驾驶引导器(例如，组合仪表)122、变速器254和制动器256连接到控制器202的输出侧，以便彼此通信。
控制器202可以通过惯性驾驶引导诱导驾驶员执行惯性驾驶，然后在惯性驾驶期间执行最佳变速控制，从而进一步提高燃料效率。
可以设置车辆速度传感器212以检测车辆100的速度。
可以设置倾斜传感器214以检测车辆100正在行驶的道路的倾斜度(坡度)。控制器202可以通过倾斜传感器214检测车辆100的当前位置的倾斜度。另外，控制器202可以检测车辆100已经行驶的从之前的一定距离到当前位置的道路的平均倾斜度。
可以设置导航装置216以提供车辆100周围的地图信息，并引导到驾驶员设定的目标点的路径。控制器202可以预先从导航装置216获取惯性驾驶引导所需的信息。例如，导航装置216可以预先判断车辆100是否将在某个点处面临需要惯性驾驶引导的事件。
可以设置前检测传感器218以检测车辆100前方的道路、建筑物、障碍物、行人等。前检测传感器218可以包括雷达、光检测和测距(LiDAR)、摄像头等。控制器202可以通过前检测传感器218的检测结果预先获取惯性驾驶引导所需的信息。例如，可以通过前检测传感器218的检测结果预先确认车辆100是否将在某个点处面临需要惯性驾驶引导的事件。
制动器256包括制动踏板位置传感器。因此，当驾驶员操作制动踏板时，控制器202可以由此确认驾驶员的制动意图。制动器256可以进一步包括用于再生制动的装置。
图3是示出根据本公开的示例性实施例的车辆控制方法的视图。
在图3的控制方法中，控制器202可以基于预测速度将在惯性驾驶引导之后车辆100将面临的事件分类为“停止”、“减速”和“再加速”三种状况。控制器202可以考虑“停止”、“减速”和“再加速”三种状况中的一种，并且可以针对该状况实施最佳变速控制。
“停止”状况是车辆100完全停止的状况，并且是在惯性驾驶引导之后车辆100的预测速度为0km/h或减速到与停止对应的预设速度的情况。例如，可以将车辆100左转或右转、通过环岛、掉头或到达目的地的状况判断为“停止”状况。
“减速”状况是诱导车辆100减速到低于预设速度的状况，并且是直到惯性驾驶引导之后，即使车辆100的预测速度没有停止也需要减速到相对低的速度的情况。例如，可以将通过高速公路的出口和入口道路或通过交叉路口的状况判断为“减速”状况。
“再加速”状况是在惯性驾驶引导之后预测车辆100在减速之后将再次加速的状况，以及变速器模式控制的效果比“停止”状况和“减速”状况相对大的事件。例如，可以将车辆100通过测速摄像头或收费站的状况判断为再加速状况。
参照图3，在车辆100的惯性驾驶引导功能被激活的状态下，控制器202可以识别车辆100是否面临惯性驾驶引导的事件(312)。也就是说，识别当前在车辆100中是否执行惯性驾驶引导。
当在车辆100中正在执行惯性驾驶引导(在312中为“是”)时，控制器202可以通过根据车辆100遇到的“停止”状况、“减速”状况和“再加速”状况中的一种状况计算最佳目标变速级来控制变速器254的变速级。为此，控制器202可以通过导航装置216或前检测传感器218的信息预先识别在车辆100的惯性驾驶期间车辆100是否达到停止、减速或再加速状况。
当预测车辆100在惯性驾驶期间停止(在322中为“是”)时，控制器202可以确定停止目标速度(324)。在“停止”状况的情况下，惯性行驶目标速度成为车辆100的目标速度。也就是说，0km/h或与“停止”状况对应的预设速度成为“停止”状况的停止目标速度。
控制器202可以计算用于使车辆100停止的最大效率车辆速度(326)。
图4是示出根据本公开的示例性实施例的车辆的扭矩与速度之间的关系的视图。
参照图4，每个变速级存在基本速度和最大速度，并且在基本速度和最大速度之间存在获得扭矩和速度的最高效率的区间。控制器202可以计算每个变速级的最高效率区间的最大值和最小值，并且可以计算在最大值和最小值中的每一个处的车辆速度。
返回图3，控制器202可以计算车辆100变速至停止的目标变速级(340)。由于在车辆100的“停止”状况下预期不会再加速，因此需要在最大效率区间内快速执行变速器254的变速。因此，每当车辆速度达到与图4的最小值或最小值+α相对应的速度时，控制器202可以确定低一级的变速级为目标变速级，并且向下变速至所确定的变速级。
返回图3，当在惯性驾驶期间预测车辆100不停止(322中为“否”)时，判断在惯性驾驶期间减速(362)。当预期车辆100在惯性驾驶期间减速(362中为“是”)时，控制器202可以确定减速目标速度(364)。在“减速”状况的情况下，惯性驾驶目标速度成为车辆100的目标速度。在“减速”状况的情况下，车辆100以预期速度行驶一定距离直到车辆100停止的预期速度成为减速目标速度。另外，由于在预期速度有可能再加速，因此变速需要考虑预期速度的基本速度。还需要判断预期速度是否在哪个变速级的速度范围内。
然后，控制器202可以计算每个变速级的基本速度(366)。如以上述图4所示，可以根据扭矩和速度之间的关系来计算每个变速级的基本速度。
返回图3，控制器202可以计算在“减速”状况下的目标变速级(340)。在这种情况下，控制器202可以确定在根据预期速度的基本速度以上的最高级为目标变速级。例如，当在基本速度为2000rpm、第三齿轮比为1.8、第四齿轮比为1.2、FGR为3以及轮胎直径为0.30条件下的预期速度为60km/h时，在第三级中为41.9km/h，并且在第四级中为62.8km/h。在这种情况下，当变速器254变速到第四级时，行驶速度低于基本速度。因此，比第四级低一级的第三级成为“减速”状况下的目标变速级。
当在惯性驾驶期间预期车辆100在减速之后再加速(在362中为“否”)时，控制器202可以确定再加速目标速度(384)。在“再加速”状况的情况下，在即将惯性驾驶引导之前车辆100所行使的车辆速度成为目标速度。在再加速时，因为车辆速度在减速之后会再次增加到预期速度，所以需要防止降档之后的升档。
然后，控制器202可以计算每个变速级的基本速度(386)。如上述图4所示，可以根据扭矩和速度之间的关系来计算每个变速级的基本速度。
返回图3，控制器202可以计算与预期速度相对应的变速级(388)。例如，当在基本速度为2000rpm、第四齿轮比为1.2、第五齿轮比为1.0、FGR为3以及轮胎直径为0.30的条件下的预期速度为70km/h时，在第四级中为62.8km/h，并且在第五级中为75.4km/h。
另外，控制器202可以计算与目标速度相对应的变速级(390)。例如，当在基本速度为2000rpm、第五齿轮比为1.0、第六齿轮比为0.8、FGR为3以及轮胎直径为0.30的条件下的预期速度为80km/h时，在第五级中为75.4km/h，并且在第六级中为94.2km/h。
随后，控制器202可以选择预期速度的变速级和目标速度的变速级中的一个作为目标变速级(340)。也就是说，在上述情况下，由于预期速度是4级或5级，并且目标速度是5级或6级，因此在“再加速”状况下，可以判断重复的5级为目标变速级。当预期速度和目标速度的最小车辆速度和最大车辆速度相同时，可以确定较低车辆速度的变速级为目标变速级。
根据示例性实施例的车辆和车辆控制方法，在通过对驾驶员的惯性驾驶引导而诱导惯性驾驶之后，可以通过在惯性驾驶期间的最佳变速控制来进一步提高燃料效率。
所公开的实施例仅是技术思想的示例，并且本领域技术人员将理解的是，在不脱离实施例的基本特征的情况下，可以进行各种修改、改变和替换。因此，以上所公开的示例性实施例和附图不旨在限制技术思想，而是描述技术宗旨，并且技术思想的范围不受实施例和附图的限制。保护范围应由所附权利要求书解释，并且等同范围内的所有技术思想应解释为包括在权利范围内。

Claims (15)

1.一种控制车辆的惯性驾驶的方法，所述方法包括：
当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息；
基于与所述至少一个事件有关的信息，确定与所述至少一个事件对应的目标变速级；以及
执行向所述目标变速级的变速控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
当所述至少一个事件为所述停止事件时，所述方法进一步包括：
计算与所述停止事件对应的目标速度；以及
基于与所述至少一个事件有关的所述信息和所述目标速度，确定与所述停止事件对应的目标变速级。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
当所述至少一个事件为所述减速事件时，所述方法进一步包括：
计算与所述减速事件对应的目标速度；以及
基于与所述至少一个事件有关的所述信息和所述目标速度，确定与所述减速事件对应的所述目标变速级。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，
当所述至少一个事件为所述再加速事件时，所述方法进一步包括：
计算所述车辆的每个变速级的基本速度；
计算与所述车辆的预期速度对应的变速级；
计算与所述车辆的目标速度对应的变速级；以及
基于与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级，确定所述车辆的所述目标变速级。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
当在与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级之中存在共同变速级时，确定所述共同变速级为与所述再加速事件对应的所述目标变速级。
6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
当与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级彼此一致时，确定一致的所述变速级之中的最低变速级为与所述再加速事件对应的所述目标变速级。
7.一种车辆，包括：
惯性驾驶引导器，引导惯性驾驶；以及
控制器，被配置为：
当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与停止事件、减速事件和再加速事件中的至少一个事件有关的信息；以及
基于与所述至少一个事件有关的信息，确定与所述至少一个事件对应的目标变速级。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，
当所述至少一个事件为所述停止事件时，所述控制器被配置为：
计算与所述停止事件对应的目标速度；以及
基于与所述至少一个事件有关的所述信息和所述目标速度，确定与所述停止事件对应的所述目标变速级。
9.根据权利要求7所述的车辆，其中，
当所述至少一个事件为所述减速事件时，所述控制器被配置为：
计算与所述减速事件对应的目标速度；以及
基于与所述至少一个事件有关的所述信息和所述目标速度，确定与所述减速事件对应的所述目标变速级。
10.根据权利要求7所述的车辆，其中，
当所述至少一个事件为所述再加速事件时，所述控制器被配置为：
计算所述车辆的每个变速级的基本速度；
计算与所述车辆的预期速度对应的变速级；
计算与所述车辆的目标速度对应的变速级；以及
基于与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级，确定所述车辆的所述目标变速级。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，
当在与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级之中存在共同变速级时，所述控制器确定所述共同变速级为与所述再加速事件对应的所述目标变速级。
12.根据权利要求10所述的车辆，其中，
当与所述预期速度对应的变速级和与所述目标速度对应的变速级彼此一致时，所述控制器确定一致的所述变速级之中的最低变速级为与所述再加速事件对应的所述目标变速级。
13.一种控制车辆的惯性驾驶的方法，包括：
当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与停止事件有关的信息；
基于与所述停止事件有关的所述信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及
执行向所述目标变速级的变速控制。
14.一种控制车辆的惯性驾驶的方法，包括：
当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与减速事件有关的信息；
基于与所述减速事件有关的所述信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及
执行向所述目标变速级的变速控制。
15.一种控制车辆的惯性驾驶的方法，包括：
当处于惯性驾驶引导模式时，考虑车辆前方状况，获取与再加速事件有关的信息；
基于与所述再加速事件有关的所述信息，确定与至少一个事件对应的目标变速级；以及
执行向所述目标变速级的变速控制。
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