一种驾驶员驾驶意图的解析方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 1048404 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.05.27

(21)申请号 201310590552.8(22)申请日 2013.11.20

(71)申请人清华大学

地址100084 北京市海淀区清华园北京

100084-82信箱(72)发明人金振华 李义文 卢青春 聂圣芳(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限

公司 11002

代理人李迪(51)Int.Cl.

B60W 40/08(2012.01)B60W 30/18(2012.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图4页

()发明名称

一种驾驶员驾驶意图的解析方法(57)摘要

本发明提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，该方法包括：将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩；取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩；根据第一需求转矩和第二需求转矩，采用线性插值法得出加速踏板的开度在0与100％之间时的实际需求转矩。通过本发明提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，能够使得到的实际需求转矩更加精确，能够提高制动回收效率，改善燃油的经济性。

C N 1 0 4 6 4 8 4 0 4 ACN 1048404 A

权 利 要 求 书

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1.一种驾驶员驾驶意图的解析方法，其特征在于，所述方法包括：

将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩；

取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩；

根据第一需求转矩和第二需求转矩，采用线性插值法得出加速踏板的开度在0与100％之间时的实际需求转矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩的和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩之前，还包括：

将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端发动机最大转矩。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端发动机最大转矩之前，还包括：

通过台架实验获得发动机外特性曲线，根据所述发动机外特性曲线得出所述发动机最大转矩。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩的和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩之前，还包括：

将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端电机最大驱动转矩。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端电机最大驱动转矩之前，还包括：

通过台架实验获得电机驱动外特性曲线，根据所述电机驱动外特性曲线得出所述电机最大驱动转矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述取输出轴端最大制动转矩、最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩之前，还包括：

将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端最大制动转矩。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端最大制动转矩之前，还包括：

通过台架实验获得电机制动外特性曲线，根据所述电机制动外特性曲线得出所述最大制动转矩。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述取输出轴端最大制动转矩、最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩之前，还包括：

根据预先设定的最大减速度得出输出轴端最大制动转矩限值；通过以下公式得出为了防止出现倒车的最大制动转矩限值：

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CN 1048404 A

权 利 要 求 书

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其中，T为所述为了防止出现倒车的最大制动转矩限值，T1为所述输出轴端最大制动转矩限值，v为车速，vlim为预先设定的临界车速，所述临界车速根据制动回馈效率来设定。

9.根据权利要求2、4和6中任一所述的方法，其特征在于，在换挡过程中变速箱不在挡的间隙，所述当前档位为摘挡前的档位。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述临界车速为制动回馈效率为30％时的车速。

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说 明 书

一种驾驶员驾驶意图的解析方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种驾驶员驾驶意图的解析方法。

背景技术

混合动力汽车被认为是兼顾经济性、排放以及行驶里程最好的一种过渡形车辆，

良好能量管理策略能保证混合动力汽车经济性以及排放性能都能达到最优的结果。驾驶员驾驶意图的解析是能量管理策略优化的基础，其对整车经济性、动力性以及舒适性都有很重要的影响。

[0003] 现有技术中，利用发动机外特性曲线、电机外特性曲线分别得到不同档位下车轮处需求转矩，再求包络线，通过包络线确定加速踏板全开时对应的最大需求转矩。[0004] 通过上述描述可见，现有技术采用包络线的形式，在某些转速下，通过该方法得到的驾驶员最大需求转矩是实际发动机和电机无法提供的，需求转矩不够精确。

[0002]

发明内容

[0005] 本发明提供了一种驾驶员驾驶意图的解析方法，通过该方法得到的需求转矩更加精确。

[0006] 本发明提供了一种驾驶员驾驶意图的解析方法，所述方法包括：

[0007] 将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩；

[0008] 取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩；[0009] 根据第一需求转矩和第二需求转矩，采用线性插值法得出加速踏板的开度在0与100％之间时的实际需求转矩。[0010] 进一步地，在所述将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩的和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩之前，还包括：

[0011] 将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端发动机最大转矩。[0012] 进一步地，在所述将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端发动机最大转矩之前，还包括：

[0013] 通过台架实验获得发动机外特性曲线，根据所述发动机外特性曲线得出所述发动机最大转矩。

[0014] 进一步地，在所述将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩的和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩之前，还包括：

[0015] 将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端电机最大驱动转矩。

[0016] 进一步地，在所述将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端电机最大驱动转矩之前，还包括：

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说 明 书

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通过台架实验获得电机驱动外特性曲线，根据所述电机驱动外特性曲线得出所述

电机最大驱动转矩。[0018] 进一步地，在所述取输出轴端最大制动转矩、最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩之前，还包括：

[0019] 将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端最大制动转矩。[0020] 进一步地，在所述将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出所述输出轴端最大制动转矩之前，还包括：

[0021] 通过台架实验获得电机制动外特性曲线，根据所述电机制动外特性曲线得出所述最大制动转矩。

[0022] 进一步地，在所述取输出轴端最大制动转矩、最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩之前，还包括：

[0023] 根据预先设定的最大减速度得出输出轴端最大制动转矩限值；[0024] 通过以下公式得出为了防止出现倒车的最大制动转矩限值：

[0025]

其中，T为所述为了防止出现倒车的最大制动转矩限值，T1为所述输出轴端最大制

动转矩限值，v为车速，vlim为预先设定的临界车速，所述临界车速根据制动回馈效率来设定。

[0027] 进一步地，在换挡过程中变速箱不在挡的间隙，所述当前档位为摘挡前的档位。[0028] 进一步地，所述临界车速为制动回馈效率为30％时的车速。[0029] 通过本发明提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的需求转矩，能够使得到的实际需求转矩更加精确。

[0026]

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1是本发明一实施例提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法流程图；[0032] 图2是本发明一实施例提供的另一种驾驶员驾驶意图的解析方法流程图；[0033] 图3是本发明一实施例提供的一种发动机外特性曲线；[0034] 图4是本发明一实施例提供的一种电机驱动外特性曲线；

[0035] 图5是本发明一实施例提供的一种三档下输出轴端最大制动转矩曲线；[0036] 图中，实线为最大制动转矩，点划线为最大制动转矩限值，虚线是为了防止出现倒

[0030]

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CN 1048404 A

说 明 书

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车的最大制动转矩限值，三条曲线所围的空间为可行负转矩区间。

[0037] 图6是本发明一实施例提供的一种三档下加速踏板的开度在不同值时对应的需求转矩。具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例

中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0039] 本发明实施例提供了一种驾驶员驾驶意图的解析方法，参见图1，该方法包括：[0040] 步骤101：将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩；[0041] 步骤102：取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩；[0042] 步骤103：根据第一需求转矩和第二需求转矩，采用线性插值法得出加速踏板的开度在0与100％之间时的实际需求转矩。

[0043] 通过本发明实施例提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的需求转矩，能够使得到的实际需求转矩更加精确。[0044] 其中，输出轴端发动机最大转矩可以通过下述方法得出：

[0045] 将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端发动机最大转矩。[0046] 发动机最大转矩可以通过下述方法得出：[0047] 通过台架实验获得发动机外特性曲线，根据外特性曲线得出发动机最大转矩。[0048] 输出轴端电机最大驱动转矩可以通过下述方法得出：

[0049] 将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端电机最大驱动转矩。[0050] 电机最大驱动转矩可以通过下述方法得出：[0051] 通过台架实验获得电机驱动外特性曲线，根据电机驱动外特性曲线得出电机最大驱动转矩。

[0052] 输出轴端最大制动转矩可以通过下述方法得出：

[0038]

将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端最大制动转矩。

[00] 最大制动转矩可以通过下述方法得出：[0055] 通过台架实验获得电机制动外特性曲线，根据电机制动外特性曲线得出最大制动转矩。

[0056] 输出轴端最大制动转矩限值可以通过下述方法得出：

[0057] 根据预先设定的最大减速度得出输出轴端最大制动转矩限值。[0058] 该最大减速度为负值。[0059] 具体地，将部分制动转矩映射到加速踏板上主要是为了提高制动回馈率，并不希望出现车辆急剧减速的情况，因此需要对最大制动转矩进行，该输出轴端最大制动转矩限值为负值。

[0053]

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说 明 书

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上述的最大减速度过大，车辆会迅速制动，速度立即减少，驾驶员无法获得良好的

滑行体验，最大减速度过小，制动回收能量效率低。该最大减速度值是综合考虑驾驶员滑行体验以及制动回收效率的平衡值。

[0061] 为了防止出现倒车的最大制动转矩限值可以通过下述方法得出：[0062] 通过以下公式得出为了防止出现倒车的最大制动转矩限值：

[0063]

其中，T为为了防止出现倒车的最大制动转矩限值，T1为上述的输出轴端最大制动

转矩限值，v为车速，vlim为预先设定的临界车速，该临界车速根据制动回馈效率来设定。可选地，临界车速为制动回馈效率为30％时的车速。[0065] 具体地，在车速比较低的情况下，为了防止出现倒车现象，加速踏板下不应该再解析出负转矩，因此也需要对最大制动转矩进行，通过该为了防止出现倒车的最大制动转矩限值作为限值，该为了防止出现倒车的最大制动转矩限值为负值。[0066] 另外，在换挡过程中变速箱不在挡的间隙，上述的当前档位为摘挡前的档位。在换挡的过程中，会存在一个变速箱不在挡的过程，该过程需要变速箱反馈当前档位为摘挡前的档位，而不是0，以避免出现驾驶员驾驶意图解析为0的结果。[0067] 需要说明的是：发动机外特性曲线主要与发动机当前转速相关，可通过台架试验获得。在发动机可行的转速区间内，每隔200rpm设一个点，得到不同转速下，对应的发动机最大转矩。电机驱动外特性和电机制动外特性曲线也主要与当前电机转速相关，通过台架实验获得不同转速下，对应的电机最大驱动转矩和对应的最大制动转矩。另外，上述的外特性曲线可以每隔100rpm设一个点，或者每隔50rpm设一个点，间隔越小越好。[0068] 下面通过一辆同轴并联混合动力城市公交车为对象，详细说明本发明的一个实施例。参见图2，具体包括：[0069] 步骤201：利用台架实验获得发动机外特性曲线、电机驱动外特性曲线、电机制动外特性曲线；[0070] 具体地，参见图3为发动机外特性曲线，参见图4为电机驱动外特性曲线。[0071] 步骤202：根据发动机外特性曲线得到发动机最大转矩，根据电机驱动外特性曲线得到电机最大驱动转矩；[0072] 步骤203：根据变速箱反馈的当前档位获得当前档位对应的速比；[0073] 步骤204：将发动机最大转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端发动机最大转矩，将电机最大驱动转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端电机最大驱动转矩；[0074] 步骤205：将输出轴端发动机最大转矩与输出轴端电机最大驱动转矩之和作为加速踏板开度为100％时的第一需求转矩；[0075] 步骤206：根据电机制动外特性曲线得到最大制动转矩，将最大制动转矩乘以当前档位下的速比得出输出轴端最大制动转矩；[0076] 步骤207：根据预先设定的最大减速度得出输出轴端最大制动转矩限值；[0077] 具体地，预先设定最大减速度为-0.8m/s2，得出输出轴端最大制动转矩限值

[00]

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说 明 书

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为-834Nm，其中，在预先设定最大减速度时只考虑由电机负转矩带来的最大制动加速度。[0078] 步骤208：根据预先设定的临界车速和输出轴端最大制动转矩限值得出为了防止出现倒车的最大制动转矩限值；

[0079] 具体地，预先设定临界车速为10km/h，根据公式得出当

车速大于临界车速时，T为-834Nm，当车速为0时，T为0，中间车速对应的T通过线性插值

法得到。

[0080] 其中，T为为了防止出现倒车的最大制动转矩限值，T1为输出轴端最大制动转矩限值，v为车速，vlim为预先设定的临界车速，临界车速根据制动回馈效率来设定。[0081] 步骤209：取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的第二需求转矩；[0082] 具体地，参见图5为三档下输出轴端最大制动转矩曲线，实线为最大制动转矩，点划线为最大制动转矩限值，虚线是为了防止出现倒车的最大制动转矩限值，三条曲线所围的空间为可行负转矩区间。[0083] 步骤210：根据第一需求转矩和第二需求转矩，采用线性插值法得出加速踏板的开度在0与100％之间时的实际需求转矩。[0084] 具体地，参见图6为三档下加速踏板的开度在不同值时对应的需求转矩。[0085] 通过上述描述可见，本发明实施例具有如下的有益效果：[0086] 1、通过本发明实施例提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，取输出轴端最大制动转矩、输出轴端最大制动转矩限值、为了防止出现倒车的最大制动转矩限值中的最大值作为加速踏板开度为0时的需求转矩，能够使得到的实际需求转矩更加精确。[0087] 2、通过本发明实施例提供的一种驾驶员驾驶意图的解析方法，能够将部分制动转矩映射到加速踏板上，驾驶员可以通过操纵加速踏板来实现车辆的加减速，方便驾驶员操纵，避免了不必要的机械制动，提高了能量的回收总量和制动回收效率，改善燃油的经济性。

[0088] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。[00] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。[0090] 最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技

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说 明 书

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术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

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说 明 书 附 图

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图1

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说 明 书 附 图

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图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

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说 明 书 附 图

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图5

图6

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