用于在速度控制期间检测意外加速的车辆监测策略制造技术

用于在速度控制期间检测意外加速的车辆监测策略。本发明专利技术涉及一种方法，其通过以下方式在闭环速度控制模式检测机动车辆的意外加速：经由控制器确定车辆上的外力，且然后使用测量的车辆速度和这些外力来计算期望加速度。该方法包括确定车辆的实际加速度，包括将速度信号滤波为第一实际加速度值和/或使用惯性测量单元（IMU）来测量第二实际加速度值。在速度控制模式期间，该方法包括：根据期望加速度和实际加速度之间的差异计算加速度变化值，且然后使用该加速度变化值以在速度控制模式期间检测意外加速。一种用于机动车辆（例如，电动车辆）的动力总成系统包括控制器以及联接到车辆的行走轮的一个或多个扭矩产生装置。的行走轮的一个或多个扭矩产生装置。的行走轮的一个或多个扭矩产生装置。

【技术实现步骤摘要】
用于在速度控制期间检测意外加速的车辆监测策略

技术介绍

[0001]车辆动力总成包括内燃发动机和/或一个或多个旋转电机。电池电动车辆和混合动力电动车辆特别地包括一个或多个高压电动推进马达，其各自的输出轴例如经由对应的驱动桥（drive axle）联接到一个或多个行走轮（road wheel）。当通过多单元电池组、燃料电池组或其他电压源对推进马达通电时，输出扭矩被递送到行走轮。在再生制动事件期间，电动推进马达以其作为发电机的能力进行的操作产生了电，电然后被用于给电池组的组成单元再充电和/或为车载电功能件供电。
[0002]某些机动车辆的动力总成系统利用闭环速度控制功能来保持驾驶员请求的车辆速度。混合动力电动车辆和电池电动车辆可能够执行低速驾驶模式（常常称为“单踏板驾驶”（one
‑
pedal driving）或OPD），该低速驾驶模式允许机动车辆的操作员使用一个或多个驾驶员输入装置来保持速度或完全停止机动车辆。在速度控制期间，对加速踏板或制动器的释放或者对按需再生（Regen
‑
on
‑
Demand）拨片（paddle）的激活导致由联接到行走轮的（多个）推进马达施加校准量的再生阻力。这进而具有减慢机动车辆而同时产生电能的效果。OPD和其他闭环速度控制模式有助于简化驾驶任务，特别是在走走停停的交通中。然而，当在这种速度控制模式期间使用时，用于检测和响应于超出预期规范的阈值加速事件的类型的现有加速危险监测解决方案在效率和假故障模式方面可能不太为最佳的。

技术实现思路

[0003]本文中公开了用于改进机动车辆上传统的基于加速度的危险监测的方法和伴随的系统，目的是减少由于错误地检测到的意外加速事件所致的假故障情况。尽管负加速在本领域中常常被称为减速，但是为了术语的简单起见，如本文中所使用的术语“加速”和“加速事件”广泛地涵盖机动车辆的基于速度的正加速和负加速两者。虽然当以某些更高速度的开环扭矩控制模式使用时可能是有益的，但本教导可在闭环速度控制模式期间执行时特别有益，而不管车辆速度如何。这种速度控制模式在本文中进行举例说明，但不限于前述的单踏板驾驶操控（OPD）。
[0004]下文参考各种附图描述的基于加速度的控制解决方案在确定期望加速度时具体地考虑了作用在机动车辆上的外力。作为图示而非限制，在本公开的范围内考虑的相关外力可包括测量的和/或计算的道路载荷、坡度载荷（grade load）、车辆质量或其他相关的外部载荷。对于给定的目标速度或扭矩，这种外力需要从一个或多个车载原动机或扭矩产生装置施加附加的驱动扭矩。没有本教导的话，当车辆本来应该这样做时，车辆性能可能无法传递车载的基于加速度的危险指标，其中可避免的假
‑
故障结果可能地导致“固定踏板（dead pedal）”状况和/或需要启动新的关键循环（key cycle）。
[0005]如由本领域技术人员将了解的，配备有OPD能力或其他闭环速度控制模式的机动车辆往往依赖于推进控制器来确定命令性（commanded）加速度。命令性加速度通常通过将由推进控制器确定的命令性输出扭矩除以静态车辆质量值来导出。可使用具有相同标称质量值的校准踏板图来计算期望加速度。当检测到加速危险时，控制器然后将命令性加速度
值与期望加速度进行比较。本方法旨在：使用实际加速度值代替上述命令性加速度，以及还通过在确定如上所述的期望加速度时考虑作用在机动车辆上的外力，来改进这种方法。
[0006]在特定实施例中，一种用于在闭环速度控制模式（诸如，OPD）期间检测机动车辆的意外加速的方法包括：经由控制器使用机动车辆的速度曲线来计算期望加速度。该方法还包括确定实际加速度。这可能需要测量车辆速度，从测量的速度导出速度曲线，并且求速度曲线的微分以确定期望加速度。在闭环速度控制模式期间，控制器根据期望加速度和实际加速度之间的差异实时地计算加速度变化（delta）值。然后，控制器在速度控制模式期间使用加速度变化值来检测意外加速。
[0007]确定机动车辆的实际加速度可包括以下各者中的一者或两者：根据测量的车辆速度和导出的速度曲线对机动车辆的测量的速度信号进行滤波以产生第一速度信号，接着是求第一速度信号的微分以产生第一实际加速度值，和/或使用惯性测量单元（IMU）或其他合适的（多个）传感器来测量第二实际加速度值。对速度信号进行滤波可包括使用卡尔曼滤波器或替代地低通滤波器或不同实施方式中的另一种适合应用的滤波器来对来自速度传感器的输出信号进行滤波。求所得速度信号的微分产生了第一实际加速度值。
[0008]在本公开的范围内计算期望加速度可包括确定机动车辆上的外力，包括在可能的实施例中测量和/或计算道路载荷、坡度载荷、质量载荷和/或制动载荷。
[0009]该方法可包括暂时减小动力总成系统的输出扭矩和/或输出速度，直至或未达到可能禁用动力总成系统。当加速度变化值超过指示意外加速或OPD能力的校准阈值时，可能出现这种补救动作。
[0010]机动车辆包括电动推进马达和一个或多个驾驶员输入装置，通常是加速踏板、制动踏板和可能地按需再生拨片。（多个）驾驶员输入装置响应于操作员请求。在可能的使用场景中，速度控制模式是上述的OPD模式，其中在这种情况下，仅响应于经由（多个）驾驶员输入装置提供的操作员请求来将电动牵引马达的转速控制在阈值角速度以下。
[0011]本文中还公开了一种用于机动车辆的动力总成系统。动力总成系统的实施例包括至少一个扭矩产生装置（例如，内燃发动机和/或旋转电机）和控制器。每个扭矩产生装置操作性地联接到机动车辆的一组行走轮。控制器被构造成用于在闭环速度控制模式期间检测机动车辆的意外加速（方向上的正或负）。控制器对指令的执行引起控制器执行上述方法。
[0012]附加地，本公开的方面包括一种电动车辆，其具有上述控制器、（多个）驾驶员输入装置、行走轮、以及联接到行走轮中的一个或多个的扭矩产生装置。控制器被构造成执行本方法。
[0013]本专利技术还提供了以下技术方案。
[0014]1. 一种用于在闭环速度控制模式期间检测机动车辆的意外加速的方法，所述机动车辆具有动力总成系统，所述动力总成系统带有至少一个扭矩产生装置，所述方法包括：经由控制器确定所述机动车辆的测量的速度和共同地作用在所述机动车辆上的外力；经由所述控制器使用所述测量的速度和所述外力来计算期望加速度；确定所述机动车辆的实际加速度，包括将速度信号滤波为第一实际加速度值和/或使用所述机动车辆的惯性测量单元（IMU）来测量第二实际加速度值；在所述闭环速度控制模式期间，根据所述期望加速度和所述实际加速度之间的差
异计算加速度变化值；以及在所述速度控制模式期间，经由所述控制器使用所述加速度变化值来检测所述意外加速。
[0015]2. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定共同地作用在所述机动车辆上的所述外力包括测量和/或计算所述机动车辆的坡度载荷和/或道路载荷。
[0016]3. 根据技术方案2所述的方法，其中，确定共同地作用在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在闭环速度控制模式期间检测机动车辆的意外加速的方法，所述机动车辆具有动力总成系统，所述动力总成系统带有至少一个扭矩产生装置，所述方法包括：经由控制器确定所述机动车辆的测量的速度和共同地作用在所述机动车辆上的外力；经由所述控制器使用所述测量的速度和所述外力来计算期望加速度；确定所述机动车辆的实际加速度，包括将速度信号滤波为第一实际加速度值和/或使用所述机动车辆的惯性测量单元（IMU）来测量第二实际加速度值；在所述闭环速度控制模式期间，根据所述期望加速度和所述实际加速度之间的差异计算加速度变化值；以及在所述速度控制模式期间，经由所述控制器使用所述加速度变化值来检测所述意外加速。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定共同地作用在所述机动车辆上的所述外力包括测量和/或计算所述机动车辆的坡度载荷和/或道路载荷。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定共同地作用在所述机动车辆上的所述外力包括测量和/或计算所述机动车辆的质量载荷和/或制动载荷。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述机动车辆的所述实际加速度包括：对所述测量的速度进行滤波以作为第一速度信号、求所述第一速度信号的微分以产生所述第一实际加速度值、使用所述IMU来测量所述第二实际加速度值、以及将所述实际加速度计算作为所述第一实际加速度值和所述第二实际加速度值的加权函数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述测量的速度信号进行滤波包括通过卡尔曼滤波器对所述速度信号进行滤波。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：当所述加速度变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：