CN114872715A - 一种车速估算方法、装置、整车控制器及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车速估算方法、装置、整车控制器及介质。该方法包括根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度；根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据转速车速信号和实际车速信号确定转换车速精度；获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据测量车速信号和实际车速信号确定测量车速精度；根据仿真车速信号、仿真车速精度、转换车速信号、转换车速精度、测量车速信号及测量车速精度确定最优车速信号。本方案通过三种车速信号融合提高了车速测量的精度。

Description

一种车速估算方法、装置、整车控制器及介质
技术领域
本发明实施例涉及车速估算技术，尤其涉及一种车速估算方法、装置、整车控制器及介质。
背景技术
在新能源汽车整车控制领域，车速是实现整车控制的关键因素，尤其对实现汽车的主动安全控制技术，操纵稳定性控制技术和车辆驾驶性控制技术，起着至关重要的作用。车速作为车辆控制中的一个重要状态变量，可以通过安装车速传感器测量获得有，但是传感器的成本直接影响车速的测量精度，而车速的测量精度直接影响车辆的主动安全控制性能，操纵稳定性和驾驶性。因此在控制车辆成本的基础上，获得高精度的车速，是实现汽车控制性能的关键技术之一。
现有的车速估算算法有最大轮速法、斜率法和综合法，上述算法过程简单，但是估算精度不高，只适用于对控制精度要求不高的传统车辆。
发明内容
本发明提供一种车速估算方法、装置、整车控制器及介质，提高了车速测量的精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种车速估算方法，该方法包括：
根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号和实际车速信号确定仿真车速精度；
根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据所述转速车速信号和所述实际车速信号确定转换车速精度；
获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据所述测量车速信号与所述实际车速信号确定测量车速精度；
根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号。
可选的，根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定仿真车速信号，包括：
建立整车动力***仿真模型，获取整车参数；
根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及所述整车参数确定实时仿真车速信号。
可选的，根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号，包括：
根据所述仿真车速信号及所述仿真车速精度确定修正仿真车速信号；
根据所述转换车速信号及所述转换车速精度确定修正转换车速信号；
根据所述测量车速信号及所述测量车速精度确定修正测量车速信号；
根据所述修正仿真车速信号、所述修正转换车速信号及所述修正测量车速信号确定最优车速信号。
可选的，还包括：检测所述电机控制器及所述车辆稳定控制器是否发生通讯故障；
当所述电机控制器和/或所述车辆稳定控制器发生通讯故障，则降低所述仿真车速精度；
可选的，还包括：检测所述转速传感器及所述车速传感器是否发生故障；
当所述转速传感器发生故障时，则降低所述转换车速精度；当所述车速传感器发生故障时，则降低所述测量车速精度。
可选的，所述电机阻力扭矩包括制动阻力矩、坡度阻力矩、车轮滚动阻力矩、空气阻力矩及摩擦阻力矩。
第二方面，本发明实施例提供了一种车速估算装置，该装置包括：
第一车速确定模块：用于根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号和实际车速信号确定仿真车速精度；
第二车速确定模块：用于根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据所述转速车速信号和所述实际车速信号确定转换车速精度；
第三车速确定模块：用于获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据所述测量车速信号与所述实际车速信号确定测量车速精度；
最优车速信号确定模块：用于根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号
第三方面，本发明实施例提供了一种整车控制器，所述整车控制器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面所述的车速估算方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面任一所述的车速估算方法。
本发明实施例，根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度；同时根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据转速车速信号与实际车速信号确定转换车速精度；获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据测量车速信号与实际车速信号确定测量车速精度；然后根据仿真车速信号、仿真车速精度、转换车速信号、转换车速精度、测量车速信号及测量车速精度确定最优车速信号，如此通过三种车速信号的融合提高了车速测量的精度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种车速估算方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种车速估算方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种车速估算装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种整车控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种车速估算方法的流程图，本实施例可适用于整车车速估算情况，该方法可以由车速估算装置来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110、根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度。
其中，整车包括整车控制器、电机控制器及车辆稳定***控制器；该车速估算方法应用于整车控制器，整车控制器可以与电机控制器、车辆稳定***控制器通讯连接，整车控制器可以获取电机控制器提供的电机驱动扭矩及车辆稳定***控制器提供的电机阻力扭矩，电机驱动扭矩为驱动整车运动的动力扭矩；电机阻力扭矩包括制动阻力矩、坡度阻力矩、车轮滚动阻力矩、空气阻力矩及摩擦阻力矩。根据牛顿力学第二定律可以建立整车动力***动力学仿真模型，由电机驱动扭矩、电机阻力扭矩之差与整车动力***仿真模型中确定的整车参数确定仿真车速信号。
仿真车速精度为仿真车速信号偏离实际车速信号的偏差程度，其中，实际车速信号为整车在特定工况下的根据特定的算法计算得到的理论车速值；优选的，仿真车速精度可以由多个仿真车速信号与实际车速信号之差做方差计算得到，即仿真车速精度可以以方差形式表征。
S120、根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据转速车速信号与实际车速信号确定转换车速精度。
其中，动力电机与车轮通过固定速比连接，通过速比换算，可以将电机转速信号转化成车速信号；同样转换车速精度为转换车速信号偏离实际车速信号的偏差程度，优选的，转换车速精度可以由多个转换车速信号与实际车速信号之差做方差计算得到，即转换车速精度可以以方差形式表征。
S130、获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据测量车速信号与实际车速信号确定测量车速精度。
其中，测量车速精度为测量车速信号偏离实际车速信号的偏差程度，优选的，测量车速精度可以由多个测量车速信号与实际车速信号之差做方差计算得到，即测量车速精度可以以方差形式表征。
S140、根据仿真车速信号、仿真车速精度、转换车速信号、转换车速精度、测量车速信号及测量车速精度确定最优车速信号。
其中，整车控制器可以获得三个来源不同的车速，即仿真车速信号、转换车速信号及测量车速信号。对三个车速信号进行融合，可以得到更加准确的车速。具体的，根据仿真车速信号及仿真车速精度确定修正仿真车速信号；根据转换车速信号及转换车速精度确定修正转换车速信号；根据测量车速信号及测量车速精度确定修正测量车速信号；根据修正仿真车速信号、修正转换车速信号及修正测量车速信号确定最优车速信号，如此提高了车速测量的精度。
可选的，在上述实施例的基础上，进一步优化，图2是本发明实施例提供的另一种车速估算方法的流程图，如图2所示，该车速估算方法包括以下步骤：
S210、建立整车动力***仿真模型，获取整车参数。
其中，根据整车动力***仿真模型可以获取到整车参数，整车参数可以包括整车质量。
S220、根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车参数确定实时仿真车速信号，并根据实时仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度。
其中，根据动力电机驱动转矩及动力电阻阻力力矩之差确定动力电机行驶转矩，然后根据动力电机行驶转矩与整车质量计算出整车加速度，再通过积分，进而计算出车辆的仿真车速。
S230、根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据转速车速信号与实际车速信号确定转换车速精度。
S240、获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据测量车速信号与实际车速信号确定测量车速精度。
S250、根据仿真车速信号、仿真车速精度、转换车速信号、转换车速精度、测量车速信号及测量车速精度确定最优车速信号。
S260、检测电机控制器及车辆稳定***控制器是否发生通讯故障；检测转速传感器及车速传感器是否发生故障；当电机控制器和/或车辆稳定***控制器发生通讯故障，则降低仿真车速精度；当转速传感器发生故障时，则降低转换车速精度；当车速传感器发生故障时，则降低测量车速精度。
其中，各车速精度会根据不同的工况而变化，当检测到电机控制器出现通讯故障时，电机控制器不能提供实时的动力电机驱动转矩，则整车控制器无法计算出实时仿真车速，此时降低仿真精度的大小，示例性的，调节仿真车速精度为0；当车辆稳定***控制器出现通讯故障时，不能提供实时的阻力力矩，则整车控制器无法计算出实时仿真车速，此时降低仿真车速精度；当转速传感器发生故障时，不能提供实时的转换车速信号，则降低转换车速精度；当车速传感器发生故障时，不能提供实时的测量车速信号，则降低测量车速精度。或者当在一些特殊工况下，车辆处于极端天气时，如高温，低温，大风，这些因素会影响车辆的阻力转矩，导致仿真车速精度变低，模拟车速不可信，此时降低仿真车速精度。这样本方案在上述方案的基础上，根据不同的工况调节各车速精度，以根据仿真车速信号及调节后的仿真车速精度确定修正仿真车速信号；根据转换车速信号及调节后的转换车速精度确定修正转换车速信号；根据测量车速信号及调节后的测量车速精度确定修正测量车速信号；根据修正仿真车速信号、修正转换车速信号及修正测量车速信号确定最优车速信号，如此提高了车速测量的精度，还适用于在不同工况下提供可靠的车速信号。
本发明实施例还提供了一种车速估算装置，该车速估算装置可执行本发明任意实施例所提供的车速估算方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图3是本发明实施例提供的一种车速估算装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：
第一车速确定模块10：用于根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度；
第二车速确定模块20：用于根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据转速车速信号与实际车速信号确定转换车速精度；
第三车速确定模块30：获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据测量车速信号与实际车速信号确定测量车速精度；
最优车速信号确定模块40：用于根据仿真车速信号、仿真车速精度、转换车速信号、转换车速精度、测量车速信号及测量车速精度确定最优车速信号。
可选的，还包括：
第一检测模块，用于检测电机控制器及车辆稳定控制器是否发生通讯故障；
第一调节模块，用于当电机控制器和/或车辆稳定控制器发生通讯故障，则降低仿真车速精度；
可选的，还包括：
第二检测模块，用于检测转速传感器及车速传感器是否发生故障；
第二调节模块，用于当转速传感器发生故障时，则降低转换车速精度；当车速传感器发生故障时，则降低测量车速精度。
可选的，第一车速确定模块包括：
整车参数获取单元，用于建立整车动力***仿真模型，获取整车参数；
第一车速确定单元，用于根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及所述整车参数确定实时仿真车速信号。
可选的，最优车速信号确定模块包括：
第一修正单元，用于根据所述仿真车速信号及所述仿真车速精度确定修正仿真车速信号；
第二修正单元，用于根据所述转换车速信号及所述转换车速精度确定修正转换车速信号；
第三修正单元，用于根据所述测量车速信号及所述测量车速精度确定修正测量车速信号；
最优车速信号确定单元，用于根据所述修正仿真车速信号、所述修正转换车速信号及所述修正测量车速信号确定最优车速信号。
图4为本发明实施例提供的一种整车控制器的结构示意图，如图4所示，该整车控制器包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；整车控制器中处理器70的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器70为例；整车控制器中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车速估算方法对应的程序指令/模块。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行整车控制器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的车速估算方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至整车控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与整车控制器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车速估算方法，该方法包括：
根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据所述仿真车速信号与实际车速信号确定仿真车速精度；
根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据所述转速车速信号与所述实际车速信号确定转换车速精度；
获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据所述测量车速信号与所述实际车速信号确定测量车速精度；
根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车速估算方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种车速估算方法，其特征在于，包括：
根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号和实际车速信号确定仿真车速精度；
根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据所述转速车速信号和所述实际车速信号确定转换车速精度；
获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据所述测量车速信号与所述实际车速信号确定测量车速精度；
根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号。
2.根据权利要求1所述的车速估算方法，其特征在于，根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定仿真车速信号，包括：
建立整车动力***仿真模型，获取整车参数；
根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及所述整车参数确定实时仿真车速信号。
3.根据权利要求1所述的车速估算方法，其特征在于，根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号，包括：
根据所述仿真车速信号及所述仿真车速精度确定修正仿真车速信号；
根据所述转换车速信号及所述转换车速精度确定修正转换车速信号；
根据所述测量车速信号及所述测量车速精度确定修正测量车速信号；
根据所述修正仿真车速信号、所述修正转换车速信号及所述修正测量车速信号确定最优车速信号。
4.根据权利要求3所述的车速估算方法，其特征在于，还包括：检测所述电机控制器及所述车辆稳定控制器是否发生通讯故障；
当所述电机控制器和/或所述车辆稳定控制器发生通讯故障，则降低所述仿真车速精度。
5.根据权利要求3所述的车速估算方法，其特征在于，还包括：检测所述转速传感器及所述车速传感器是否发生故障；
当所述转速传感器发生故障时，则降低所述转换车速精度；当所述车速传感器发生故障时，则降低所述测量车速精度。
6.根据权利要求1所述的车速估算方法，其特征在于，所述电机阻力扭矩包括制动阻力矩、坡度阻力矩、车轮滚动阻力矩、空气阻力矩及摩擦阻力矩。
7.一种车速估算装置，其特征在于，包括：
第一车速确定模块：用于根据电机控制器实时提供的电机驱动扭矩、车辆稳定***控制器实时提供的电机阻力扭矩及整车动力***仿真模型确定实时仿真车速信号，并根据仿真车速信号和实际车速信号确定仿真车速精度；
第二车速确定模块：用于根据转速传感器实时采集的动力电机转速信号确定实时转换车速信号，并根据所述转速车速信号和所述实际车速信号确定转换车速精度；
第三车速确定模块：用于获取车速传感器实时采集的测量车速信号，并根据所述测量车速信号与所述实际车速信号确定测量车速精度；
最优车速信号确定模块：用于根据所述仿真车速信号、所述仿真车速精度、所述转换车速信号、所述转换车速精度、所述测量车速信号及所述测量车速精度确定最优车速信号。
8.一种整车控制器，其特征在于，所述整车控制器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的车速估算方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的车速估算方法。
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