CN107878463B - 车速的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及了一种车速的确定方法和装置，该方法包括：通过获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及纵向加速度，再根据车辆的工况获取参考轮速以便获取车轮加速度；之后根据车轮加速度与纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对差值进行定周期积分；然后根据差值的当前积分值以及差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；而当确认车辆未进入全轮打滑状态时，根据参考车速确定所述车辆的车速，当确认车辆进入全轮打滑状态时，根据纵向加速度的积分值确定车辆的车速。能够解决现有技术由于地面复杂性而造成的计算失真问题，提高车速计算的准确度。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车速的确定方法和装置。
背景技术
车辆的车速是对车辆状态分析的必不可少的参数信息，在获取车辆的车速时，需结合车辆工况、路况、车辆性能等信息，才能够得到较为准确的车速结果。在一种现有技术中，首先根据各车轮的轮速信号计算车轮角速度，同时判断车辆所属工况，然后采用动态斜率更新法估算对应工况下的参考车速，再根据估算出的各车轮的参考车速，结合车辆工况获得参考车速。但是在上述技术所采用的动态斜率更新法，其动态斜率对地面特性具有很强的依赖性，复杂地况下会造成结果失真，以及长时间利用积分对车速进行估算会产生较大的累积误差。
发明内容
本公开为了克服上述问题，提供一种车速的确定方法和装置。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种车速的确定方法，所述方法包括：
获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及所述车辆的纵向加速度；
根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速；
根据所述参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；
根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；
当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速，当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速。
可选的，所述根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速，包括：
在驱动工况下，将所述N个轮速信号中的最小值确定为所述参考轮速；
在制动工况下，将所述N个轮速信号中的最大值确定为所述参考轮速；
其中，当油门踏板信号大于零时，所述车辆的工况为所述驱动工况；当所述油门踏板信号为零时，所述车辆的工况为所述制动工况。
可选的，所述根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分，包括：
在驱动工况下所述差值大于所述加速度差值门限，确定满足所述预测打滑的条件；或者，
在制动工况下所述差值小于所述加速度差值门限时，确定满足所述预测打滑的条件；
当满足所述预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
其中，所述积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，所述第一时刻为满足所述预测打滑的条件时的时刻，所述加速度差值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
可选的，所述开始对所述差值进行定周期积分，包括：
开始对所述差值进行从所述第一时刻到当前时刻的积分；
其中，在驱动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不大于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限；或者，
在制动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不小于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限。
可选的，所述根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态，包括：
在驱动工况下所述差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限，或在制动工况下所述差值的当前积分值小于所述第一积分值门限时，判定所述车辆进入全轮打滑状态；
其中，所述第一积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
可选的，所述当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速，当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速，包括：
当所述车辆未进入全轮打滑状态时，将所述参考轮速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的速度确定为所述车辆的车速；或者，
当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，对所述纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到所述纵向加速度的积分值，所述第二时刻为上一次获取的所述车辆的车速的时刻；
根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速；
将所述估算车速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的车速确定为所述车辆的车速；以及
清零所述差值的积分值，重新开始对所述差值进行所述定周期积分；其中，重新对所述差值进行所述定周期积分的起始时间为当前时刻。
可选的，当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，所述根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速，包括：
根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度；
根据所述纵向加速度的积分值以及所述初始速度获取所述车辆的估算车速。
可选的，所述根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度，包括：
在驱动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速减去所述车速修正值的结果作为所述初始速度；
在制动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速与所述车速修正值之和作为所述初始速度。
可选的，所述方法还包括：
根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态；
当判定所述车辆退出全轮打滑状态时，将所述参考轮速确定为所述车辆的车速；
清零所述差值的积分值以及所述纵向加速度的积分值。
可选的，所述根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态，包括：
在驱动工况下所述车轮加速度小于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限，在制动工况下所述车轮加速度大于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值大于所述第二积分阈值，判定所述车辆退出全轮打滑状态；
其中，所述第二积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种车速的确定装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及所述车辆的纵向加速度；
参考轮速计算模块，用于根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速；
车轮加速度计算模块，用于根据所述参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；
积分模块，用于根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
打滑判断模块，用于根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；
车速确定模块，用于当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速；用于当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速。
可选的，所述参考轮速计算模块，用于：
在驱动工况下，将所述N个轮速信号中的最小值确定为所述参考轮速；
在制动工况下，将所述N个轮速信号中的最大值确定为所述参考轮速；
其中，当油门踏板信号大于零时，所述车辆的工况为所述驱动工况；当所述油门踏板信号为零时，所述车辆的工况为所述制动工况。
可选的，所述积分模块，包括：
打滑判断子模块，用于在驱动工况下所述差值大于所述加速度差值门限，确定满足所述预测打滑的条件；或者，
所述打滑判断子模块，还用于在制动工况下所述差值小于所述加速度差值门限时，确定满足所述预测打滑的条件；
积分计算子模块，用于当满足所述预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
其中，所述积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，所述第一时刻为满足所述预测打滑的条件时的时刻，所述加速度差值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
可选的，所述积分计算子模块，用于：
开始对所述差值进行从所述第一时刻到当前时刻的积分；
其中，在驱动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不大于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限；或者，
在制动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不小于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限。
可选的，所述打滑判断模块，用于：
在驱动工况下所述差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限，或在制动工况下所述差值的当前积分值小于所述第一积分值门限时，判定所述车辆进入全轮打滑状态；
其中，所述第一积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
可选的，所述车速确定模块，包括：
车速确定子模块，用于当所述车辆未进入全轮打滑状态时，将所述参考轮速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的速度确定为所述车辆的车速；或者，
所述车速确定子模块，还用于当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，对所述纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到所述纵向加速度的积分值，所述第二时刻为上一次获取的所述车辆的车速的时刻；
估算车速计算模块，用于根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速；
滤波处理子模块，用于将所述估算车速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的车速确定为所述车辆的车速；以及
清零子模块，用于清零所述差值的积分值，重新开始对所述差值进行所述定周期积分；其中，重新对所述差值进行所述定周期积分的起始时间为当前时刻。
可选的，所述估算车速计算模块，包括：
初速度获取子模块，用于根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度；
估算车速获取子模块，用于根据所述纵向加速度的积分值以及所述初始速度获取所述车辆的估算车速。
可选的，所述初速度获取子模块，用于：
在驱动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速减去所述车速修正值的结果作为所述初始速度；
在制动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速与所述车速修正值之和作为所述初始速度。
可选的，所述装置还包括：
退出打滑判断模块，用于根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态；
轮速确定模块，用于当判定所述车辆退出全轮打滑状态时，将所述参考轮速确定为所述车辆的车速；
清零模块，用于清零所述差值的积分值以及所述纵向加速度的积分值。
可选的，所述退出打滑判断模块，用于：
在驱动工况下所述车轮加速度小于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限，在制动工况下所述车轮加速度大于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值大于所述第二积分阈值，判定所述车辆退出全轮打滑状态；
其中，所述第二积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及所述车辆的纵向加速度；以及根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速；再根据所述参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；之后根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；然后根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；而当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速，当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速。本公开所提供的车速的确定方法不依赖于实际地面的情况，因此能够解决现有技术由于地面复杂性而造成的计算失真问题，并且在每个周期中根据对上一次获取的车速进行修正后的速度作为对纵向加速度进行积分时的初速度，并且对纵向加速度进行的积分在每个周期中的都是重新开始的，因此能够避免长时间利用积分对车速进行估算会产生累积误差的问题，提高车速计算的准确度。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种车速的确定方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种车速的确定方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种车速的确定装置的框图；
图4是根据图3所示实施例示出的一种积分模块的框图；
图5是根据图3所示实施例示出的一种车速确定模块的框图；
图6是根据图5所示实施例示出的一种估算车速计算模块的框图；
图7是根据一示例性实施例示出的另一种车速的确定装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种车速的确定方法的流程图，如图1所示，该估算方法可以包括以下步骤：
在步骤101中，获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及该车辆的纵向加速度。
其中，该车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号和纵向加速度分别是通过车辆的轮速传感器和加速度传感器采集的。示例地，N个车轮可以是该车辆的全部车轮，因此N个轮速信号，可以分别定义为，Vr1～VrN，其N表示车辆所配有的车轮总个数，而纵向加速度可以定义为ax。
在步骤102中，根据该车辆的工况在N个轮速信号中选择参考轮速。
其中，由于在新能源汽车(例如纯电动汽车或者混动汽车)的控制***中，具有回馈功能，因此可以定义完全松开油门踏板时为制动工况，否则为驱动工况，因此当油门踏板信号大于零时，确定该车辆的工况为驱动工况，当油门踏板信号为零时，该车辆的工况确定为制动工况。即该车辆***可以认为处于油门优先的设置，因此只要有油门踏板信号，就确认车辆处于驱动工况；否则，就处于制动工况。
此外，通过工况选择参考轮速的方法可以包括：在驱动工况下，比较车辆上所有车轮的轮速信号，将N个轮速信号中的最小值Vrmin确定为该参考轮速；而在制动工况下，比较车辆上所有车轮的轮速信号，将N个轮速信号中的最大值Vrmax确定为该参考轮速。
在步骤103中，根据该参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度。
其中，车轮加速度的获取可以是通过两个连续周期的参考轮速得到，此刻的参考轮速与上一周期所获得的参考轮速之差，除以该轮速信号的获取周期确定为该车轮加速度，并且可选的，可以将该车轮加速度通过低通滤波获得更精准的车轮加速度，该车轮加速度可以记为ar。
在步骤104中，根据车轮加速度与纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分。
其中，该定周期积分的第一时刻为满足该预测打滑的条件时的时刻。
在步骤105中，根据该差值的当前积分值以及该差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态。
其中，该差值的当前积分值就是对该差值进行从上述的第一时刻到当前时刻的积分得到的积分值。
在步骤106中，当确认该车辆未进入全轮打滑状态时，根据参考轮速确定该车辆的车速，当确认该车辆进入全轮打滑状态时，获取纵向加速度的积分值，并根据纵向加速度的积分值确定该车辆的车速。
另外，在获取该车辆的车速后，可以进行再次进行步骤101至106，从而进行下一周期的车速计算。示例地，每个周期之间的间隔可以为40ms，从而可以较小计算量条件下可获得较为准确的纵向车速。
综上所述，本公开所提供的车速的确定方法不依赖于实际地面的情况，因此能够解决现有技术由于地面复杂性而造成的计算失真问题，提高车速计算的准确度。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种车速的确定方法的流程图，如图2所示，该车速的确定方法可以包括以下步骤：
在步骤201中，获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及该车辆的纵向加速度。
在步骤202中，根据该车辆的工况在N个轮速信号中选择参考轮速。
在步骤203中，根据该参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度。
其中上述的步骤201-步骤203的方法与图1所示实施例中的步骤101-步骤103的方法相同，都是通过轮速信号和车辆加速度信号的获取，在不同的工况条件下计算对应的车轮加速度，因此可以参照步骤101-步骤103，不再赘述。
在步骤204中，根据车轮加速度与纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限判断车轮是否满足预测打滑的条件。
其中，判断车轮是否满足预测打滑的条件，需根据车轮加速度与纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限进行判断，该方法可以包括：
在驱动工况下该差值大于加速度差值门限时，确定满足该预测打滑的条件；或者，在制动工况下该差值小于加速度差值门限时，确定满足该预测打滑的条件。
示例地，该加速度差值门限是用于判定车辆是否会打滑的门限值，通过将差值与该加速度差值门对比，在确认预测打滑的条件满足后，判定车辆可能开始打滑，进而继续下一步骤205的操作。若不满足该预测打滑的条件，则说明车辆行驶平稳，并未出现打滑的可能，因此重新回到最开始的获取步骤中，等待新的数据，重新进行判断，直到满足预测打滑的条件再继续下一步。
在步骤205中，当满足预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分。其中，该积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，该第一时刻为满足所述预测打滑的条件时的时刻，并且该加速度差值门限在驱动工况下和制动工况下的值不同。
示例地，可以定义车轮加速度ar与纵向加速度ax的差值的门限值，即上述的加速度差值门限为A。在驱动工况下，A的取值范围可以设置为0.5m/s2到1m/s2之间；在制动工况下，A的取值范围可以设置为-0.5m/s2到-1m/s2之间。在驱动工况下，当ar-ax>A时，即可判定满足该预测打滑的条件，因此开始对ar与ax的差值进行定周期积分，并定义上述ar与ax的差值的积分值为S，即可以表示为S＝∫(ar-ax)dt。在制动工况下，当ar-ax<A时，也可以确认满足该预测打滑的条件，从而开始对ar与ax的差值进行定周期积分，也可以定义ar与ax的差值的积分值为S，可以表示为S＝∫(ar-ax)dt。该差值的积分值S可以作为后续步骤判断全轮打滑的条件。
另外，值得一提的是，在进行对该差值进行定周期积分的过程中，还可以包括以下步骤：
在驱动工况下，在对该差值进行定周期积分的过程中，如果出现该差值不大于加速度差值门限，则清零该差值的积分值，并重新判断差值是否大于所述加速度差值门限；或者，在制动工况下，在对该差值进行定周期积分的过程中，如果出现该差值不小于加速度差值门限，则清零该差值的积分值，并重新判断该差值是否大于加速度差值门限。
即可以理解为，在对ar与ax的差值进行上述的积分过程中，需要该差值始终满足上述的预测打滑的条件，一旦不满足该条件则立即退出积分，并重新执行步骤201至205。
因此在驱动工况下，当ar与ax的差值小于或者等于A时，或者制动工况下，ar与ax的差值大于或者等于A时，则说明车辆只是在短时间内，受到了较大的干扰，但不足以到达之后的全轮打滑的状态，无需通过积分对车速进行估算，因此可以直接退出上述的积分过程，回到步骤201中，等待新获取的数据，以重新进行上述判断。如果在上述积分过程中，始终满足上述的预测打滑的条件，说明车辆的确将从单轮打滑发展为全轮打滑状态，则继续进行步骤206进行判断。
在步骤206中，根据该差值的当前积分值以及该差值判断该车辆是否进入全轮打滑状态。
根据该差值的当前积分值以及该差值判断该车辆是否进入全轮打滑状态可以包括：在驱动工况下，该差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限时，或在制动工况下，该差值的当前积分值小于第一积分值门限时，可以判定该车辆进入全轮打滑状态；其中，该第一积分值门限在驱动工况下和制动工况下的值不同。
其中，通过对ar与ax的差值积分S的当前积分值进行判断，以确定该车辆是否进入全轮打滑状态，其中该第一积分值门限可以定义为B。在驱动工况下，B的取值范围设置为1m/s到2m/s之间，当S>B时，可以确认进入全轮打滑状态，进行下面步骤208的操作；在制动工况下，B的取值范围可以设置为-1m/s到-2m/s之间，当S<B时，可以确认进入全轮打滑转状态，继续步骤208的操作；否则，在不满足上述的全轮打滑状态的判定条件时，说明车辆还停留在上述预测打滑状态到全轮打滑状态间的过渡期，而并未进入完全打滑状态，仍旧可以直接利用之前获取的参考轮速获取车辆的车速，即进行步骤207。
在步骤207中，当该车辆未进入全轮打滑状态时，将参考轮速进行低通滤波处理，并将进行低通滤波处理后得到的速度确定为该车辆的车速。
其中，该车辆未进入全轮打滑状态时，说明并不需要使用纵向加速度积分进行车速的估算，可以直接通过步骤202中获取的参考轮速进行低通滤波处理后，得到车辆的车速，从而结束整个车速估算流程。
在步骤208中，当判定该车辆进入全轮打滑状态时，对纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到纵向加速度的积分值，第二时刻为上一次获取的车辆的车速的时刻。
示例地，在车辆确定进入全轮打滑状态后，车辆的轮速传感器中所直接获取的轮速，不再具有真实性，需要通过对纵向加速度的积分获取估算车速，该积分从上一次获取的车辆的车速的时刻开始，到当前时刻停止。依据车辆稳定性和动力控制领域的应用考虑下，可以选择每40ms进行一次车辆的车速获取。
在步骤209中，根据纵向加速度的积分值以及初始速度获取车辆的估算车速。
首先，可以根据上一次获取的车辆的车速以及车速修正值获取该初始速度，在驱动工况下，将上一次获取的该车辆的车速减去车速修正值的结果作为该初始速度。其中，车速修正值，可以定义为DV，DV的取值范围可以设置为1.5m/s到3.5m/s。即初始速度的获取方法可以表示为：V0＝Vorg-DV，其中，V0为初速度，Vorg为上一次获取的车辆的车速。在制动工况下，将该上一次获取的该车辆的车速与该车速修正值之和作为该初始速度，其中，车速修正值DV的取值范围可以设置为-0.5m/s到-1.5m/s，则初始速度的获取方法可以表示为：V0＝Vorg+DV其中，其中V0为初速度，Vorg为上一次获取的车辆的车速。
其次，再根据纵向加速度的积分值以及初始速度获取该车辆的估算车速，即该估算车速可以为纵向加速度的积分值与修正后的该初始速度之和。
在步骤210中，将估算车速进行低通滤波处理，并将进行低通滤波处理后得到的车速确定为该车辆的车速。
在步骤211中，清零该差值的积分值，重新开始对差值进行定周期积分；其中，重新对差值进行该定周期积分的起始时间为当前时刻。
其中，在步骤210中完成了对车辆的车速的估算，因此，应当对之前判定使用到的判定条件进行清零，以便在步骤212中判断车辆是否退出打滑状态。
在步骤212中，根据车轮加速度、纵向加速度，以及差值的当前积分值判断车辆是否退出全轮打滑状态。
其中，一个完整的打滑流程，可以应该包括三个阶段，预测打滑，全轮打滑和退出全轮打滑，经过了上述的全轮打滑判断之后，等待车辆逐渐稳定，满足退出全轮打滑的条件为止。
该判断车辆是否退出全轮打滑状态的方法包括：在驱动工况下，车轮加速度小于纵向加速度，且车轮加速度与纵向加速度的差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限时，或者在制动工况下，车轮加速度大于纵向加速度，且该差值的当前积分值大于第二积分阈值时，判定车辆的退出全轮打滑状态。其中，第二积分值门限在驱动工况下和制动工况下的值不同。
示例地，定义该第二积分值门限为SA，在驱动工况下，SA的取值范围可以设置为0.5m/s到1.5m/s之间，当S<SA且ar<ax时，确定车辆为退出全轮打滑状态，而在制动工况下，SA的取值范围可以设置为-0.5m/s到-1.5m/s之间，当S>SA且ar>ax时，确定车辆为退出全轮打滑状态。确认车辆的状态趋近于稳定之后，即无需再进行积分估算车速，进行步骤214。
在步骤213中，当判定该车辆退出全轮打滑状态时，将参考轮速确定为该车辆的车速。
示例地，回到正常行驶的车辆的车速，无需再通过积分估算获取，参考轮速即可以作为车辆的车速，具有实时和稳定性；在完成了一个完整的车速估算流程时，应该对之前步骤中用到的判定条件进行清零，进行步骤214，以便开始一个新的车速估算流程。其中，将参考轮速确定为该车辆的车速可以包括：将参考轮速进行低通滤波处理，并将进行低通滤波处理后得到的速度确定为该车辆的车速。
在步骤214中，清零差值的积分值以及纵向加速度的积分值。
示例地，该差值的积分值作为整个车速估算流程的重要判定依据，在一个车速估算流程结束之后，应该对其清零，纵向加速度的积分值用于计算估算车速，完整积分估算完车速后，对其清零，等待新的数据，再次进行新一轮流程的判定。示例地，上述步骤每执行一轮可以为一个周期，每个周期之间的间隔可以为40ms，从而每次对纵向加速度的积分的累计时间最长为40ms，因此可以较小计算量条件下可获得较为准确的纵向车速。
综上所述，本公开实施例所提供的车速的确定方法，通过获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及该车辆的纵向加速度；以及根据该车辆的工况在该N个轮速信号中选择参考轮速；再根据该参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；之后根据该车轮加速度与该纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分；然后根据该差值的当前积分值以及该差值判断该车辆是否进入全轮打滑状态；而当确认该车辆未进入全轮打滑状态时，根据该参考轮速确定该车辆的车速，当确认该车辆进入全轮打滑状态时，获取该纵向加速度的积分值，并根据该纵向加速度的积分值确定该车辆的车速。本公开所提供的车速的确定方法不依赖于实际地面的情况，能够解决现有技术由于地面复杂性而造成的计算失真问题，并且在每个周期中根据对上一次获取的车速进行修正后的速度作为对纵向加速度进行积分时的初速度，并且对纵向加速度进行的积分在每个周期中的都是重新开始的，因此能够避免长时间利用积分对车速进行估算会产生累积误差的问题，提高车速计算的准确度，并且由于在多个车轮中筛选出一个车轮的轮速进行车速的计算，因此也能够避免对四个车轮进行计算带来的***计算压力。
图3是根据一示例性实施例示出的一种车速的确定装置的框图，该装置300可以用于执行图1、图2任一所述的方法。参见图3，该装置300包括：
获取模块310，用于获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及该车辆的纵向加速度。
参考轮速计算模块320，用于根据该车辆的工况在该N个轮速信号中选择参考轮速。
车轮加速度计算模块330，用于根据该参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度。
积分模块340，用于根据该车轮加速度与该纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分。
打滑判断模块350，用于根据该差值的当前积分值以及该差值判断该车辆是否进入全轮打滑状态。
车速确定模块360，用于当确认该车辆未进入全轮打滑状态时，根据该参考轮速确定该车辆的车速；用于当确认该车辆进入全轮打滑状态时，获取该纵向加速度的积分值，并根据该纵向加速度的积分值确定该车辆的车速。
可选的，图3该的装置中的参考轮速计算模块320，用于：
在驱动工况下，将该N个轮速信号中的最小值确定为该参考轮速；在制动工况下，将该N个轮速信号中的最大值确定为该参考轮速；其中，当油门踏板信号大于零时，该车辆的工况为该驱动工况；当该油门踏板信号为零时，该车辆的工况为该制动工况。
可选的，图4是根据图3所示实施例示出的一种积分模块的框图，参见图4，该积分模块340，包括：
打滑判断子模块341，用于在驱动工况下该差值大于该加速度差值门限，确定满足该预测打滑的条件；或者该打滑判断子模块341，还用于在制动工况下该差值小于该加速度差值门限时，确定满足该预测打滑的条件。
积分计算子模块342，用于当满足该预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分；其中，该积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，该第一时刻为满足该预测打滑的条件时的时刻，该加速度差值门限在该驱动工况下和该制动工况下的值不同。
可选的，图4该的装置中的积分计算子模块342，用于：
开始对该差值进行从该第一时刻到当前时刻的积分；其中，在驱动工况下，在对该差值进行定周期积分的过程中，如果出现该差值不大于该加速度差值门限，则清零该差值的积分值，并重新判断该差值是否大于该加速度差值门限；或者，在制动工况下，在对该差值进行定周期积分的过程中，如果出现该差值不小于该加速度差值门限，则清零该差值的积分值，并重新判断该差值是否大于该加速度差值门限。
可选的，图3所述的装置中的打滑判断模块350，用于：
在驱动工况下该差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限，或在制动工况下该差值的当前积分值小于该第一积分值门限时，判定该车辆进入全轮打滑状态；其中，该第一积分值门限在该驱动工况下和该制动工况下的值不同。
可选的，图5是根据图3所示实施例示出的一种车速确定模块的框图，参见图5，该车速确定模块360，包括：
车速确定子模块361，用于当该车辆未进入全轮打滑状态时，将该参考轮速进行低通滤波处理，并将进行该低通滤波处理后得到的速度确定为该车辆的车速；或者，该车速确定子模块361，还用于当判定该车辆进入全轮打滑状态时，对该纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到该纵向加速度的积分值，该第二时刻为满足上一次获取该车辆的车速的时刻。
估算车速计算模块362，用于根据该纵向加速度的积分值以及初始速度获取该车辆的估算车速。
滤波处理子模块363，用于将该估算车速进行低通滤波处理，并将进行该低通滤波处理后得到的车速确定为该车辆的车速。
清零子模块364，用于清零该差值的积分值，重新开始对该差值进行该定周期积分；其中，重新对该差值进行该定周期积分的起始时间为当前时刻。
可选的，图6是根据图5所示实施例示出的一种估算车速计算模块的框图，参见图6，该估算车速计算模块362，包括：
初速度获取子模块3621，用于根据上一次获取的该车辆的车速以及车速修正值获取该初始速度。
估算车速获取子模块3622，用于根据该纵向加速度的积分值以及该初始速度获取该车辆的估算车速。
可选的，图6所述的装置中的初速度获取子模块3621，用于：
在驱动工况下，将该上一次获取的该车辆的车速减去该车速修正值的结果作为该初始速度。
在制动工况下，将该上一次获取的该车辆的车速与该车速修正值之和作为该初始速度。
可选的，图7是根据一示例性实施例示出的另一种车速的确定装置的框图，参见图7，该装置300还包括：
退出打滑判断模块370，用于根据该车轮加速度、该纵向加速度，以及该差值的当前积分值判断该车辆是否退出全轮打滑状态。
轮速确定模块380，用于当判定该车辆退出全轮打滑状态时，将该参考轮速确定为该车辆的车速。
清零模块390，用于清零该差值的积分值以及该纵向加速度的积分值。
可选的，图7所述的装置中的退出打滑判断模块370，用于：
在驱动工况下该车轮加速度小于该纵向加速度，且该差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限，在制动工况下该车轮加速度大于该纵向加速度，且该差值的当前积分值大于该第二积分阈值，判定该车辆退出全轮打滑状态；其中，该第二积分值门限在该驱动工况下和该制动工况下的值不同。
综上所述，本公开实施例所提供的车速的确定装置，通过获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及该车辆的纵向加速度；以及根据该车辆的工况在该N个轮速信号中选择参考轮速；再根据该参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；之后根据该车轮加速度与该纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对该差值进行定周期积分；然后根据该差值的当前积分值以及该差值判断该车辆是否进入全轮打滑状态；而当确认该车辆未进入全轮打滑状态时，根据该参考轮速确定该车辆的车速，当确认该车辆进入全轮打滑状态时，获取该纵向加速度的积分值，并根据该纵向加速度的积分值确定该车辆的车速。本公开所提供的车速的确定方法不依赖于实际地面的情况，因此能够解决现有技术由于地面复杂性而造成的计算失真问题，并且在每个周期中根据对上一次获取的车速进行修正后的速度作为对纵向加速度进行积分时的初速度，并且对纵向加速度进行的积分在每个周期中的都是重新开始的，因此能够避免长时间利用积分对车速进行估算会产生累积误差的问题，提高车速计算的准确度。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (20)
1.一种车速的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及所述车辆的纵向加速度；
根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速；
根据所述参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；
根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；
当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速，当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速，包括：
在驱动工况下，将所述N个轮速信号中的最小值确定为所述参考轮速；
在制动工况下，将所述N个轮速信号中的最大值确定为所述参考轮速；
其中，当油门踏板信号大于零时，所述车辆的工况为所述驱动工况；当所述油门踏板信号为零时，所述车辆的工况为所述制动工况。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分，包括：
在驱动工况下所述差值大于所述加速度差值门限，确定满足所述预测打滑的条件；或者，
在制动工况下所述差值小于所述加速度差值门限时，确定满足所述预测打滑的条件；
当满足所述预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
其中，所述积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，所述第一时刻为满足所述预测打滑的条件时的时刻，所述加速度差值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述开始对所述差值进行定周期积分，包括：
开始对所述差值进行从所述第一时刻到当前时刻的积分；
其中，在驱动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不大于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限；或者，
在制动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不小于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态，包括：
在驱动工况下所述差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限，或在制动工况下所述差值的当前积分值小于所述第一积分值门限时，判定所述车辆进入全轮打滑状态；
其中，所述第一积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速，当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速，包括：
当所述车辆未进入全轮打滑状态时，将所述参考轮速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的速度确定为所述车辆的车速；或者，
当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，对所述纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到所述纵向加速度的积分值，所述第二时刻为上一次获取的所述车辆的车速的时刻；
根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速；
将所述估算车速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的车速确定为所述车辆的车速；以及
清零所述差值的积分值，重新开始对所述差值进行所述定周期积分；其中，重新对所述差值进行所述定周期积分的起始时间为当前时刻。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，所述根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速，包括：
根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度；
根据所述纵向加速度的积分值以及所述初始速度获取所述车辆的估算车速。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度，包括：
在驱动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速减去所述车速修正值的结果作为所述初始速度；
在制动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速与所述车速修正值之和作为所述初始速度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态；
当判定所述车辆退出全轮打滑状态时，将所述参考轮速确定为所述车辆的车速；
清零所述差值的积分值以及所述纵向加速度的积分值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态，包括：
在驱动工况下所述车轮加速度小于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限，在制动工况下所述车轮加速度大于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值大于所述第二积分阈值，判定所述车辆退出全轮打滑状态；
其中，所述第二积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
11.一种车速的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆的N个车轮的对应的N个轮速信号，以及所述车辆的纵向加速度；
参考轮速计算模块，用于根据所述车辆的工况在所述N个轮速信号中选择参考轮速；
车轮加速度计算模块，用于根据所述参考轮速以及上一次获取的参考轮速获取车轮加速度；
积分模块，用于根据所述车轮加速度与所述纵向加速度的差值，以及预设的加速度差值门限确定满足预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
打滑判断模块，用于根据所述差值的当前积分值以及所述差值判断所述车辆是否进入全轮打滑状态；
车速确定模块，用于当确认所述车辆未进入全轮打滑状态时，根据所述参考轮速确定所述车辆的车速；用于当确认所述车辆进入全轮打滑状态时，获取所述纵向加速度的积分值，并根据所述纵向加速度的积分值确定所述车辆的车速。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述参考轮速计算模块，用于：
在驱动工况下，将所述N个轮速信号中的最小值确定为所述参考轮速；
在制动工况下，将所述N个轮速信号中的最大值确定为所述参考轮速；
其中，当油门踏板信号大于零时，所述车辆的工况为所述驱动工况；当所述油门踏板信号为零时，所述车辆的工况为所述制动工况。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述积分模块，包括：
打滑判断子模块，用于在驱动工况下所述差值大于所述加速度差值门限，确定满足所述预测打滑的条件；或者，
所述打滑判断子模块，还用于在制动工况下所述差值小于所述加速度差值门限时，确定满足所述预测打滑的条件；
积分计算子模块，用于当满足所述预测打滑的条件时，开始对所述差值进行定周期积分；
其中，所述积分的定周期为从第一时刻至当前时刻，所述第一时刻为满足所述预测打滑的条件时的时刻，所述加速度差值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述积分计算子模块，用于：
开始对所述差值进行从所述第一时刻到当前时刻的积分；
其中，在驱动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不大于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限；或者，
在制动工况下，在对所述差值进行定周期积分的过程中，如果出现所述差值不小于所述加速度差值门限，则清零所述差值的积分值，并重新判断所述差值是否大于所述加速度差值门限。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述打滑判断模块，用于：
在驱动工况下所述差值的当前积分值大于预设的第一积分值门限，或在制动工况下所述差值的当前积分值小于所述第一积分值门限时，判定所述车辆进入全轮打滑状态；
其中，所述第一积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述车速确定模块，包括：
车速确定子模块，用于当所述车辆未进入全轮打滑状态时，将所述参考轮速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的速度确定为所述车辆的车速；或者，
所述车速确定子模块，还用于当判定所述车辆进入全轮打滑状态时，对所述纵向加速度进行从第二时刻到当前时刻的积分，得到所述纵向加速度的积分值，所述第二时刻为上一次获取的所述车辆的车速的时刻；
估算车速计算模块，用于根据所述纵向加速度的积分值以及初始速度获取所述车辆的估算车速；
滤波处理子模块，用于将所述估算车速进行低通滤波处理，并将进行所述低通滤波处理后得到的车速确定为所述车辆的车速；以及
清零子模块，用于清零所述差值的积分值，重新开始对所述差值进行所述定周期积分；其中，重新对所述差值进行所述定周期积分的起始时间为当前时刻。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述估算车速计算模块，包括：
初速度获取子模块，用于根据上一次获取的所述车辆的车速以及车速修正值获取所述初始速度；
估算车速获取子模块，用于根据所述纵向加速度的积分值以及所述初始速度获取所述车辆的估算车速。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述初速度获取子模块，用于：
在驱动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速减去所述车速修正值的结果作为所述初始速度；
在制动工况下，将所述上一次获取的所述车辆的车速与所述车速修正值之和作为所述初始速度。
19.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
退出打滑判断模块，用于根据所述车轮加速度、所述纵向加速度，以及所述差值的当前积分值判断所述车辆是否退出全轮打滑状态；
轮速确定模块，用于当判定所述车辆退出全轮打滑状态时，将所述参考轮速确定为所述车辆的车速；
清零模块，用于清零所述差值的积分值以及所述纵向加速度的积分值。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述退出打滑判断模块，用于：
在驱动工况下所述车轮加速度小于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值小于预设的第二积分值门限，在制动工况下所述车轮加速度大于所述纵向加速度，且所述差值的当前积分值大于所述第二积分阈值，判定所述车辆退出全轮打滑状态；
其中，所述第二积分值门限在所述驱动工况下和所述制动工况下的值不同。
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- 2016-09-30 CN CN201610875103.1A patent/CN107878463B/zh active Active
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