[发明专利]一种车速控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种车速控制方法和装置，车速控制方法包括建立发动机系统的车辆动力学方程；基于车辆动力学方程构建发动机系统的扩张状态方程；根据扩张状态方程得到扩张状态观测器；基于车辆动力学方程建立发动机系统的比例控制器；根据车辆动力学方程、比例控制器以及扩张状态观测器确定发动机系统的牵引扭矩；将牵引扭矩作为输入量输入发动机系统的闭环控制器中。本发明解决了现有技术中使用传统的PID控制对整车车速进行控制时存在的车速跟随响应较慢，且需要标定大量参数的技术问题，实现了提高发动机系统的响应性的同时减少了发动机系统标定工作量的技术效果。

技术领域

本发明实施例涉及车速控制技术领域，尤其涉及一种车速控制方法和装置。

背景技术

现阶段对于发动机系统的整车车速控制多采用PID反馈控制，或采用PID反馈控制结合MAP前馈控制的方式来实现整车车速的闭环控制。

但无论是前馈控制部分还是反馈控制部分，使用经典的PID控制方法都有大量的参数需要标定，且由于反馈需要一定时间，使得车速跟随响应偏慢。

发明内容

本发明提供一种车速控制方法和装置，解决了现有技术中使用传统的PID控制对整车车速进行控制时存在的车速跟随响应较慢，且需要标定大量参数的技术问题。

本发明实施例提供了一种车速控制方法，所述车速控制方法包括：

建立发动机系统的车辆动力学方程；

基于所述车辆动力学方程构建发动机系统的扩张状态方程；

根据所述扩张状态方程得到扩张状态观测器；

基于所述车辆动力学方程建立发动机系统的比例控制器；

根据所述车辆动力学方程、所述比例控制器以及所述扩张状态观测器确定所述发动机系统的牵引扭矩；

将所述牵引扭矩作为输入量输入所述发动机系统的闭环控制器中。

进一步地，所述建立发动机系统的车辆动力学方程包括：

根据整车参数、发动机的牵引扭矩、车辆总负载扭矩、当前车速以及坡度值得到车辆动力学方程，其中，所述整车参数包括整车质量、汽车旋转质量换算系数、变速箱传动比、主减速比、车辆传动系效率以及车轮半径。

进一步地，所述根据整车参数、发动机的牵引扭矩、车辆总负载扭矩、当前车速以及坡度值得到车辆动力学方程包括：

构建所述车辆动力学方程其中，m为所述整车质量，δ为所述汽车旋转质量换算系数，i_g为所述变速箱传动比，i₀为所述主减速比，η所述车辆传动系效率，r为所述车轮半径，T为发动机的牵引扭矩，f₀为车辆总负载扭矩，v为所述当前车速，为v的导数，θ为所述坡度值。

进一步地，基于所述车辆动力学方程构建发动机系统的扩张状态方程包括：

提取所述车辆动力学方程的参数；

利用所述车辆动力学方程的参数构建所述扩张状态方程。

进一步地，在提取所述车辆动力学方程的参数之后，所述利用所述车辆动力学方程的参数构建所述扩张状态方程包括：

设x₁＝v，x₂＝f(v,f₀,θ,m)，u＝T，其中，为x₂的导数；

利用所述车辆动力学方程的系数构建所述扩张状态方程：

y＝Cx，

其中，C＝[1 0]，为x的导数。