一种工况法能耗测试的车速控制方法、装置及设备与流程

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种工况法能耗测试的车速控制方法，本发明还涉及一种工况法能耗测试的车速控制装置及设备。

背景技术：

汽车在进行公告管理之前，均需测试其能耗数据，例如百公里油耗/电耗等，因此需要对能耗数据进行精准测量，在对汽车进行能耗测试时通常采用的是工况法能耗测试，汽车只要在转鼓上模拟预定工况进行行驶即可，然后工作人员便可以统计里程与能耗的对应关系并得到百公里能耗等数据，虽然现有技术中已经可以利用控制器自动控制待测车辆在转鼓上按照预设速度曲线中的速度进行行驶，但是现有技术中没有一种成熟的车速控制方法，实际车速与预设速度曲线中的速度偏差较大，因此导致能耗测试结果的精度较差。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工况法能耗测试的车速控制方法，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度；本发明的另一目的是提供一种工况法能耗测试的车速控制装置及设备，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种工况法能耗测试的车速控制方法，包括：

根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及所述采样周期计算出助力值；

根据所述当前目标车速以及待测车辆的实际车速，采用预设闭环控制算法计算出助力调整量；

根据所述助力值以及所述助力调整量之和对车速进行控制，以便控制所述待测车辆的车速为所述当前目标车速。

优选地，所述根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及所述采样周期计算出助力值具体为：

根据当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期判断待测车辆需要的助力类型；

若所述助力类型为驱动力，则根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系、所述当前目标车速以及所述历史目标车速计算出驱动扭矩；

若所述助力类型为制动力，则根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与轮端制动力的对应关系、所述当前目标车速以及所述历史目标车速计算出轮端制动力。

优选地，所述根据当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期判断待测车辆需要的助力类型具体为：

若v1-v2＞a*t*3.6，则所述助力类型为驱动力；

若v1-v2≤a*t*3.6，则所述助力类型为制动力；

其中，v1为所述当前目标车速，v2为所述历史目标车速，a为所述滑行阻力加速度，t为所述采样周期。

优选地，所述根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系、所述当前目标车速以及所述历史目标车速计算出驱动扭矩具体为：

轮端驱动力＝整车质量*目标加速度+滑行阻力；

所述根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与轮端制动力的对应关系、所述当前目标车速以及所述历史目标车速计算出轮端制动力具体为：

轮端制动力＝整车质量*目标加速度+滑行阻力。

优选地，所述根据所述助力值以及所述助力调整量之和对车速进行控制具体为：

若所述助力类型为驱动力，则将所述助力值以及所述助力调整量之和发送至动力系统；

若所述助力类型为制动力，则判断动力系统最大制动扭矩是否不小于所述轮端制动力；

若所述动力系统最大制动扭矩不小于所述轮端制动力，则将所述轮端制动力发送至所述动力系统；

若所述动力系统最大制动扭矩小于所述轮端制动力，则控制所述动力系统提供所述动力系统最大制动扭矩，并将所述轮端制动力与所述动力系统最大制动扭矩的差值发送至esp系统；

判断所述助力调整量是否为正数；

若所述助力调整量为正数则将所述助力调整量发送至所述动力系统；

若所述助力调整量不为正数则将所述助力调整量发送至esp系统。

优选地，所述待测车辆为增程式电动汽车或串联式混合动力汽车；

则所述若所述助力类型为驱动力，则根据所述当前目标车速、所述历史目标车速以及预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系计算出驱动扭矩之后，所述根据所述助力值以及所述助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为所述当前目标车速之前，该工况法能耗测试的车速控制方法还包括：

根据所述待测车辆的经济模式下的车速以及加速踏板开度与驱动扭矩的对应关系、计算出的所述驱动扭矩以及所述待测车辆的实际车速，确定出理论加速踏板开度；

控制所述待测车辆的虚拟加速踏板开度为所述理论加速踏板开度。

优选地，所述根据所述助力值以及所述助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为所述当前目标车速之前，该工况法能耗测试的车速控制方法还包括：

控制待测车辆的策略档位为前进挡。

优选地，所述预设闭环控制算法为比例积分微分pid算法。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种工况法能耗测试的车速控制装置，包括：

第一计算模块，用于根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及所述采样周期计算出助力值；

第二计算模块，用于根据所述当前目标车速以及待测车辆的实际车速，采用预设闭环控制算法计算出助力调整量；

控制模块，用于根据所述助力值以及所述助力调整量之和对车速进行控制，以便控制所述待测车辆的车速为所述当前目标车速。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种工况法能耗测试的车速控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述工况法能耗测试的车速控制方法的步骤。

本发明提供了一种工况法能耗测试的车速控制方法，本申请可以计算出助力值以及助力调整量，即使助力值计算的有偏差，导致实际车速与当前目标车速出现偏差，但是由于本申请采用预设闭环控制算法计算出了助力调整量，然后能够根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，实现了对助力值的微调，从而能够将实际车速调整为当前目标车速，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度。

本发明还提供了一种工况法能耗测试的车速控制装置及设备，具有如上工况法能耗测试的车速控制方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制装置的结构示意图；

图3为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种工况法能耗测试的车速控制方法，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度；本发明的另一核心是提供一种工况法能耗测试的车速控制装置及设备，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度。

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。

请参考图1，图1为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制方法的流程示意图，包括：

步骤s1：根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期计算出助力值；

具体的，助力值可以包含驱动力以及制动力，两者均可以帮助汽车运动因此可称之为助力值。

具体的，由于当前目标车速以及历史目标车速均为定值，因此本发明实施例的步骤中计算出的助力值是一个定值，但是该定值并不一定能准确地帮助待测车辆的实际速度匹配到当前目标车速，此种情况下便会降低能耗测试结果的精度。

步骤s2：根据当前目标车速以及待测车辆的实际车速，采用预设闭环控制算法计算出助力调整量；

具体的，本发明实施例中为了防止实际车速与当前目标车速不匹配的情况，可以根据当前目标车速以及待测车辆的实际车速，采用预设闭环控制算法计算出助力调整量，例如+50nm或者-50nm等，通过此种方式可以对助力值进行微调从而将实际车速逼近当前目标车速，减小速度控制的误差，从而提升能耗测试结果的精度。

其中，助力调整量的目的是小幅度的对助力值进行调整，助力的总数主要还是由步骤s1中计算出的助力值提供，助力调整量可以有一个较小的预设范围，例如可以为[-50nm，+50nm]等，本发明实施例在此不做限定。

步骤s3：根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为当前目标车速。

具体的，上文中提到助力值是主要的助力提供部分，而助力调整量是微调部分，因此可以根据两者之和对待测车辆的车速进行控制，能够起到精确控制的效果，有利于提升能耗测试结果的精度。

本发明提供了一种工况法能耗测试的车速控制方法，本申请可以计算出助力值以及助力调整量，即使助力值计算的有偏差，导致实际车速与当前目标车速出现偏差，但是由于本申请采用预设闭环控制算法计算出了助力调整量，然后能够根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，实现了对助力值的微调，从而能够将实际车速调整为当前目标车速，速度控制较为精确，提高了能耗测试结果的精度。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期计算出助力值具体为：

根据当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期判断待测车辆需要的助力类型；

若助力类型为驱动力，则根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系、当前目标车速以及历史目标车速计算出驱动扭矩；

若助力类型为制动力，则根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与轮端制动力的对应关系、当前目标车速以及历史目标车速计算出轮端制动力。

具体的，首先需要判断出待测车辆需要的助力类型，而由于滑行阻力加速度是车辆固有的降低速度的因素，并且其与时间成比例关系，因此需要根据当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期判断待测车辆需要的助力类型。

具体的，当前目标车速以及历史目标车速与车速变化量有关，而当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩有一定的对应关系，利用该对应关系便可以确定出驱动扭矩的具体数值，同理，当前目标车速以及历史目标车速与同样与轮端制动力有一定的对应关系，若助力类型为制动力时，也可以根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与轮端制动力的对应关系计算出轮端制动力，以便对车速进行精确控制。

作为一种优选的实施例，根据当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期判断待测车辆需要的助力类型具体为：

若v1-v2＞a*t*3.6，则助力类型为驱动力；

若v1-v2≤a*t*3.6，则助力类型为制动力；

其中，v1为当前目标车速，v2为历史目标车速，a为滑行阻力加速度，t为采样周期。

具体的，滑行阻力加速度等于滑行阻力/整车整备质量，滑行阻力以及整车整备质量都是车辆固有参数，均可通过计算或者试验获取。

具体的，上述两个不等式两边的内容相同，左边的内容含义为在一个采样周期内车速的预期变化量，右边的内容含义为在一个采样周期内滑行阻力会导致车速降低的数值，且右边的变化量是车辆的固有属性，无需任何外力加持，因此当等式左边较大时，则证明需要提供额外的驱动力去帮助车辆提速，当等式右边的较大时，则表明仅仅车辆的滑行阻力是不足以使得车辆降低到当前目标车速的，还需要提供额外的制动力。

其中，等式右侧乘以3.6可以将m/s²的单位换算为km/h，与等是左边的单位保持一致。

具体的，通过本发明实施例中的计算方式可以快速准确地确定出助力类型。

当然，除了本发明实施例中提供的计算方式外，还可以通过其他计算方式确定出待测车辆需要的助力类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系、当前目标车速以及历史目标车速计算出驱动扭矩具体为：

轮端驱动力＝整车质量*目标加速度+滑行阻力；

根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与轮端制动力的对应关系、当前目标车速以及历史目标车速计算出轮端制动力具体为：

轮端制动力＝整车质量*目标加速度+滑行阻力。

具体的，车轮半径、传动系统效率以及传动比均可以为车辆的固有参数，通过上述公式可以快速准确地计算出驱动扭矩以及轮端制动力，但是由于得到的结果为定值，难免会出现些许的偏差。

当然，除了本发明实施例提供的计算方式外，计算驱动扭矩以及轮端制动力还可以有其他多种方式，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制具体为：

若助力类型为驱动力，则将助力值以及助力调整量之和发送至动力系统；

若助力类型为制动力，则判断动力系统最大制动扭矩是否不小于轮端制动力；

若动力系统最大制动扭矩不小于轮端制动力，则将轮端制动力发送至动力系统；

若动力系统最大制动扭矩小于轮端制动力，则控制动力系统提供动力系统最大制动扭矩，并将轮端制动力与动力系统最大制动扭矩的差值发送至esp系统；

判断助力调整量是否为正数；

若助力调整量为正数则将助力调整量发送至动力系统；

若助力调整量不为正数则将助力调整量发送至esp系统。

具体的，动力系统可以根据助力值以及助力调整量之和助力值的供给，因此可以直接将助力值以及助力调整量之和发送至动力系统。

其中，动力系统可以为ems(enginemanagementsystem，发动机管理系统)或者mcu(motorcontrolunit，电机控制器)等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，由于制动力的提供者可以为动力系统，也可以为esp系统(electronicstabilityprogram，电子稳定程序)，而且动力系统是制动力的主要提供者，因此本发明实施例可以在助力类型为制动力时首先判断动力系统是否能够独自提供轮端制动力(通过判断动力系统最大制动扭矩是否不小于轮端制动力)，如果能，那么便可以将轮端制动力直接发送至动力系统，如果动力系统不能够独自提供轮端制动力，那么则需要由动力系统提供自身最大的制动扭矩，而轮端制动力中的剩余部分则要由esp系统提供。

具体的，由于助力调整量还没有发送，由于本发明实施例中难以判断动力系统是否提供了最大的制动扭矩，因此为了操作简便，可以直接在助力调整量为正数时(制动力本身为负值，助力调整量为正数则相当于减小了制动力)将助力调整量发送至动力系统，而在助力调整量为复述时将助力调整量发送至esp系统，以便动力系统以及esp系统两者顺利地协同实现制动力的提供。

当然，除了本发明实施例中的具体过程外，根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制还可以为其他具体类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，待测车辆为增程式电动汽车或串联式混合动力汽车；

则若助力类型为驱动力，则根据当前目标车速、历史目标车速以及预设的当前目标车速以及历史目标车速与驱动扭矩的对应关系计算出驱动扭矩之后，根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为当前目标车速之前，该工况法能耗测试的车速控制方法还包括：

根据待测车辆的经济模式下的车速以及加速踏板开度与驱动扭矩的对应关系、计算出的驱动扭矩以及待测车辆的实际车速，确定出理论加速踏板开度；

控制待测车辆的虚拟加速踏板开度为理论加速踏板开度。

具体的，在车辆需要提供驱动力的时候，由于车辆不是人为驾驶，加速踏板开度通常为零，此种情况下当待测车辆为增程式电动汽车或串联式混合动力汽车时，那么只会消耗待测车辆的电量，不符合真实的能耗情况，因此需要根据待测车辆的经济模式下的车速以及加速踏板开度与驱动扭矩的对应关系确定出理论加速踏板开度，然后控制待测车辆的虚拟加速踏板开度为理论加速踏板开度，相当于模拟人为踏下了加速踏板，以便同时消耗混合动力车辆的电能以及汽油，进一步地提高了能耗测试结果的准确性。

其中，车速以及加速踏板开度与驱动扭矩的对应关系即为通常所说的pedalmap，之所以采用经济模式下的pedalmap，是因为这是各种测试工况下的通用要求。

作为一种优选的实施例，根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为当前目标车速之前，该工况法能耗测试的车速控制方法还包括：

控制待测车辆的策略档位为前进挡。

具体的，由于车辆不是人为驾驶，无法人为去控制待测车辆的实际档位，而且考虑到某些待测车辆在档位不是前进挡的情况下，有可能无法正常地进行动力控制，例如tcu(transmissioncontrolunit，自动变速箱控制单元)、mcu、ems以及esp的控制等，因此本发明实施例可以在对车辆进行车速控制之前，还可以将待测车辆的策略档位调为前进挡(只是控制信号，驾驶席旁的操纵杆可以没有变化)，以便顺利地对车辆实现速度控制。

作为一种优选的实施例，预设闭环控制算法为pid(proportionintegraldifferential，比例积分微分)算法。

具体的，pid算法具有精度高、稳定性强以及处理速度快等优点。

当然，除了pid算法外，预设闭环控制算法还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

请参考图2，图2为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制装置的结构示意图，包括：

第一计算模块1，用于根据预设的当前目标车速以及历史目标车速与助力值的对应关系、当前接收到的当前目标车速、上一采样周期接收到的历史目标车速、滑行阻力加速度以及采样周期计算出助力值；

第二计算模块2，用于根据当前目标车速以及待测车辆的实际车速，采用预设闭环控制算法计算出助力调整量；

控制模块3，用于根据助力值以及助力调整量之和对车速进行控制，以便控制待测车辆的车速为当前目标车速。

对于本发明实施例提供的工况法能耗测试的车速控制装置的介绍请参照前述的工况法能耗测试的车速控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

请参考图3，图3为本发明提供的一种工况法能耗测试的车速控制设备的结构示意图，包括：

存储器4，用于存储计算机程序；

处理器5，用于执行计算机程序时实现如上任一项工况法能耗测试的车速控制方法的步骤。

对于本发明实施例提供的工况法能耗测试的车速控制设备的介绍请参照前述的工况法能耗测试的车速控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。