一种应用于TCU的AVP分阶段控制方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及DCT(双离合变速器)车辆自动控制系统领域，具体涉及一种应用于TCU的AVP分阶段控制方法、系统及设备。

背景技术

随着整车ADAS(Advanced Driver Assistance System，高级驾驶辅助系统)自动化水平不断提高，其控制难度也越大。相比电动车，传统燃油车车载控制器更多、更复杂，且各控制器之间逻辑相互不公开，导致控制问题也更多。

目前，ADAS控制中，AVP(Automated Valet Parking，自主代客泊车)功能的实现包含了自动寻车位阶段及自动泊车两个阶段。两阶段均由ADAS控制器发指令给ESP(Electronic Stability Program，电子车身稳定系统)，再由ESP主控。在驱动/制动车辆时，ESP通过接收ADAS计算的目标车速，目标加速度和目标距离信号，计算相应的驱动/制动扭矩，驱动时目标驱动扭矩发送给EMS(Engine Management System，发动机管理系统)执行，制动时ESP主动刹车，最终使车辆泊至目标车位。

然而，驱动车辆时，ESP来主控的同时，TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)也会做蠕行，内部也会基于自身的目标车速计算离合器需求扭矩来驱动车辆，此时ESP不是唯一主控的控制器，即会与TCU抢夺主控权。ESP主控制动时，TCU计算的离合器扭矩受制动刹车压力影响而变化，导致ESP制动控制存在偏差，车辆往往轻制动便刹停。

发明内容

基于此，本发明的目的是提出一种应用于TCU的AVP分阶段控制方法、系统及设备以解决驱动车辆时，ESP和TCU抢夺主控权，导致离合器扭矩受制动刹车压力影响而变化，车辆往往轻制动便刹停的问题。

根据本发明提出的应用于TCU的AVP分阶段控制方法，所述方法包括：

获取ADAS控制器计算的车辆的状态位和目标信号，根据所述状态位和目标信号划定当前车辆阶段，所述目标信号包括目标速度、目标加速度和目标距离信号，所述车辆阶段包括自动寻车位或泊出阶段、以及自动泊车泊入阶段；

根据所述目标信号和所述车辆阶段，判断当前车辆处于目标车速控制或目标位移控制状态，根据控制状态计算得到蠕行目标扭矩；

比较所述蠕行目标扭矩与TCU实际扭矩以确定扭矩差值，根据所述扭矩差值调整所述TCU实际扭矩以使调整后的TCU实际扭矩达到所述蠕行目标扭矩，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶，进而实现自动泊车功能。

综上，根据上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法，通过TCU控制器采集ADAS控制器发出的状态位、目标车速、目标距离和ESP控制器发出的驱动扭矩、制动力信号，划分车辆处于自动寻车位或泊出阶段、以及自动泊车泊入阶段其中之一阶段，并分别进行目标车速控制和目标位移控制，进而计算蠕行目标扭矩。TCU根据得到的蠕行目标扭矩，并与实际离合器扭矩比较，控制实际离合器扭矩朝向蠕行目标扭矩变化，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶。本方法克服了目前仅由ESP控制的缺陷，实现了分阶段控制方式，各控制器主从关系明确，使得ESP和TCU不再争夺主控权，TCU控制在一定工况下交出主控权，以保证离合器扭矩稳定，避免出现轻制动便刹停的现象，全程仅需进行怠速控制；TCU控制器只做蠕行控制，控制简单，NVH和驾驶性表现好，AVP多方联调效率和泊车精度均有提高。

进一步的，所述根据所述目标信号和所述车辆阶段，判断当前车辆处于目标车速控制或目标位移控制状态，根据控制状态计算得到蠕行目标扭矩步骤，具体包括：

基于目标信号并判断当前车辆处于自动寻车位阶段或泊出阶段，接收ESP驱动力信号并判断当前车辆是否有驱动需求；

若有，此时为目标车速控制，由TCU主控，根据ADAS控制器发出的目标车速信号，并基于当前与目标车速速差，使用P和I控制，结合坡道修正，控制TCU按如下公式计算驱动下的蠕行目标扭矩：

T

其中，V为当前实际车速，可通过实际车速信号获取，V

若无，此时为目标位移控制，ESP主控刹车，根据接收的ESP制动力信号，控制蠕行目标扭矩根据制动力乘以衰减系数，按如下公式计算驱动下的蠕行目标扭矩：

T

其中，T为当前实际扭矩，T

进一步的，基于目标信号并判断当前车辆处于自动泊车泊入阶段，接收ESP驱动力信号并判断当前车辆是否有驱动需求；

若有，此时为目标车速控制，由TCU主控，根据接收的ESP驱动力信号，并将其作为蠕行目标扭矩：

其中，T

若无，此时为目标位移控制，ESP主控刹车，根据接收的ESP制动力信号，控制蠕行目标扭矩跟随ESP制动力矩增加而减少，若未达到目标距离，则维持一个最小的恒定扭矩；若达到目标距离，则下降至0nm以下：

当车辆未达到目标距离时，目标扭矩的计算公式为：

T

其中，T

当车辆达到目标距离时，目标扭矩的计算公式为：

T

使T

进一步的，获取ADAS控制器发出的目标距离信号，来判断目标停车位置和当前车辆位置信息，若所述当前车辆位置信息和所述目标停车位置匹配，ESP主控并进行制动，TCU控制蠕行目标扭矩跟随ESP制动力矩增加而快速减少，并最终下降至0以下；

若所述当前车辆位置信息和所述目标停车位置不匹配，则重复所述自动泊车泊入阶段。

进一步的，所述比较所述蠕行目标扭矩与TCU实际扭矩以确定扭矩差值，根据所述扭矩差值调整所述TCU实际扭矩以使调整后的TCU实际扭矩达到所述蠕行目标扭矩，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶，进而实现自动泊车功能步骤，具体包括：

比较所述蠕行目标扭矩与所述TCU实际扭矩，若所述蠕行目标扭矩大于所述TCU实际扭矩，则所述TCU实际扭矩增加；

若所述蠕行目标扭矩等于所述TCU实际扭矩，则所述TCU实际扭矩不变；

若所述蠕行目标扭矩小于所述TCU实际扭矩，则所述TCU实际扭矩减小；

其中，所述TCU实际扭矩变化速率与当前车辆速度和变速箱油温关联。

进一步的，当所述蠕行目标扭矩大于所述TCU实际扭矩时，控制所述TCU实际扭矩按如下计算公式变化：

T

其中，其中T

当所述蠕行目标扭矩等于所述TCU实际扭矩时，控制所述TCU实际扭矩按所述蠕行目标扭矩输出：

T

当所述蠕行目标扭矩小于所述TCU实际扭矩时，控制所述TCU实际扭矩按如下计算公式变化：

T

其中，其中T

根据本发明实施例的一种应用于TCU的AVP分阶段控制系统，所述系统包括：

状态判断模块,用于获取ADAS控制器计算的车辆的状态位和目标信号，根据所述状态位和目标信号划定当前车辆阶段，所述目标信号包括目标速度、目标加速度和目标距离信号，所述车辆阶段包括自动寻车位或泊出阶段、以及自动泊车泊入阶段；

蠕行目标扭矩计算模块，用于根据所述目标信号和所述车辆阶段，判断当前车辆处于目标车速控制或目标位移控制状态，根据控制状态计算得到蠕行目标扭矩；

TCU实际扭矩计算模块，用于比较所述蠕行目标扭矩与TCU实际扭矩以确定扭矩差值，根据所述扭矩差值调整所述TCU实际扭矩以使调整后的TCU实际扭矩达到所述蠕行目标扭矩，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶，进而实现自动泊车功能。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法。

本发明还提出一种数据处理设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法。

本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的应用于TCU的AVP分阶段控制方法的流程图；

图2为本发明第一实施例中AVP分阶段控制器主控方案的流程图；

图3为本发明第一实施例中的TCU目标扭矩算法框图；

图4为本发明第二实施例中的应用于TCU的AVP分阶段控制系统的结构示意图；

图5为本发明第三实施例中的应用于TCU的AVP分阶段控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1所示为本发明中的一种应用于TCU的AVP分阶段控制方法地流程图，该确定方法具体包括以下步骤S01-步骤S03：

S01、获取ADAS控制器计算的车辆的状态位和目标信号，根据所述状态位和目标信号划定当前车辆阶段，所述目标信号包括目标速度、目标加速度和目标距离信号，所述车辆阶段包括自动寻车位或泊出阶段、以及自动泊车泊入阶段。

ADAS控制器采集目标停车位置与车辆信息，计算发出状态位目标车速，目标加速度和目标距离信号，根据上述目标车速、目标加速度和目标距离信号、当前车辆的位置和速度、以及状态位，划分出车辆当前所处阶段，车辆阶段包括自动寻车位阶段或泊出阶段，和自动泊车泊入阶段。TCU在自动寻车位阶段或泊出阶段使用目标车速控制，在自动泊车泊入阶段使用目标位移控制。

S02、根据所述目标信号和所述车辆阶段，判断当前车辆处于目标车速控制或目标位移控制状态，根据控制状态计算得到蠕行目标扭矩。

如图2所示，AVP分阶段控制器主控方案还包括步骤S021-步骤S0210：

S021、TCU控制器根据信号，判断AVP是否进入自动寻车位阶段阶段或者泊出阶段，进入车速控制，若是，则执行步骤S022；若否，则执行步骤S025；

S022、TCU控制器根据信号，判断车辆是否有驱动需求，若是，则执行步骤S023；若否，则执行步骤S024；

S023、TCU主控驱动车辆，基于目标车速，计算蠕行目标扭矩，并返回步骤S01；

S024、ESP主控制动车辆，TCU根据制动力矩，快速减小蠕行目标扭矩，并返回步骤S01；

S025、AVP进入自动泊车泊入阶段，进入位移控制。TCU控制器根据信号，判断车辆是否有驱动需求，若是，则执行步骤S026；若否，则执行步骤S027；

S026、TCU主控驱动车辆，接收ESP的驱动力矩信号作为蠕行目标扭矩，并进入步骤S028；

S027、ESP主控制动车辆，TCU控制蠕行目标扭矩随ESP制动力矩增加而缓慢减少，并最终保持一个最小的恒定扭矩，并进入步骤S028；

S028、TCU控制器根据ADAS控制器发出的目标距离信号，判断车辆是否达到目标距离，若是，则执行步骤S029；若否，则返回步骤S025；

S029、ESP主控制动车辆，TCU控制蠕行目标扭矩随ESP制动力矩增加而快速减少，最终下降至0以下，并进入步骤S0210；

S0210、TCU控制器根据ADAS控制器发出的目标距离判断车辆到达泊车位，AVP控制完成。

进一步的，如图3所示的TCU目标扭矩算法框图，TCU控制器基于接收ADAS控制器的状态位信号并判断当前车辆处于自动寻车位阶段或泊出阶段，接收ESP驱动力信号并判断当前车辆是否有驱动需求。

若有，车辆正寻找目标停车位置或是正在从停车位置泊出，此时TCU主控，处于目标车速控制，TCU根据ADAS控制器发出的目标车速信号，并基于当前与目标车速速差，使用P和I控制，结合坡道修正，按如下公式计算驱动下的蠕行目标扭矩：

T

其中，V为当前实际车速，可通过实际车速信号获取，V

若无，此时ESP主控刹车，TCU根据接收的ESP制动力信号，控制实际扭矩根据制动力乘以衰减系数，按如下公式计算驱动下的蠕行目标扭矩：

T

其中，T为当前实际扭矩，T

更进一步的，ADAS控制器基于目标信号并判断当前车辆处于自动泊车泊入阶段，接收ESP驱动力信号并判断当前车辆是否有驱动需求。

若有，车辆开始泊入目标停车位置，此时TCU主控，处于目标位移控制，根据接收的ESP驱动力信号，并将其作为蠕行目标扭矩：

T

其中，T

若无此时ESP主控刹车，根据接收的ESP制动力信号，控制蠕行目标扭矩跟随ESP制动力矩增加而减少，若未达到目标距离，则维持一个最小的恒定扭矩；若达到目标距离，则下降至0nm以下：

当车辆未达到目标距离时，目标扭矩的计算公式为：

T

其中，T

当车辆达到目标距离时，目标扭矩的计算公式为：

T

使T

其中，TCU控制器再次获取ADAS控制器发出的目标距离信号，当到达目标泊车位置(ADAS控制器发出的目标距离≤10cm或发出停车指令)时，则当前车辆位置信息和所述目标停车位置匹配，TCU会控制离合器扭矩以特定下降速率，快速打开离合器，使离合器扭矩快速降到0Nm以下。

若所述当前车辆位置信息和所述目标停车位置不匹配，则重复所述自动泊车泊入阶段。

值得说明的是，目标车速控制中，由TCU主控，ADAS控制器直接发目标车速给TCU，TCU根据收到的目标车速，基于当前车速与目标车速差值，计算蠕行目标扭矩。如遇紧急刹车，根据制动力，再乘以衰减系数，计算制动下蠕行目标扭矩，保障制动效果。

目标位移控制中，驱动车辆时由TCU主控，TCU接收ESP发出的驱动扭矩直接作为蠕行目标扭矩；制动车辆时由ESP主控，ESP会主动刹车。TCU根据ESP制动扭矩，也会缓慢减少蠕行目标扭矩，并最终维持一个恒定的能使整车行驶的最小驱动扭矩，与目标车速控制不同的是，不再乘以衰减系数，蠕行目标驱动扭矩只会随制动扭矩增大而缓慢衰减，并最终限制在最小驱动扭矩上。

S03、比较所述蠕行目标扭矩与TCU实际扭矩以确定扭矩差值，根据所述扭矩差值调整所述TCU实际扭矩以使调整后的TCU实际扭矩达到所述蠕行目标扭矩，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶，进而实现自动泊车功能。

TCU控制器比较所述蠕行目标扭矩与所述TCU实际扭矩，若所述蠕行目标扭矩大于所述TCU实际扭矩，则控制TCU实际扭矩按如下计算公式变化：

T

其中，其中T

若所述蠕行目标扭矩等于所述TCU实际扭矩，则所述TCU实际扭矩按所述蠕行目标扭矩输出；

T

若所述蠕行目标扭矩小于所述TCU实际扭矩，控制所述TCU实际扭矩按如下计算公式变化：

T

其中，其中T

其中，所述TCU实际扭矩变化速率与当前车辆速度和变速箱油温关联，也与当前蠕行目标扭矩的差值关联,差值越大，速率越大。并且在目标车速控制和目标位移控制中，TCU会控制离合器扭矩跟随蠕行目标扭矩。过程中会根据与目标扭矩的差距设置不同的离合器上升速率和下降速率来保证驾驶性。AVP全过程中，变速箱都只做蠕行控制。TCU基于当前计算的蠕行目标扭矩设定不同的目标怠速，发给EMS来执行；TCU基于当前控制的离合器扭矩设定怠速的负载，发给EMS作为怠速控制的参考负荷，发动机全程只做怠速控制。

综上，根据上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法，通过TCU控制器采集ADAS控制器发出的状态位、目标车速、目标距离和ESP控制器发出的驱动扭矩、制动力信号，划分车辆处于自动寻车位或泊出阶段、以及自动泊车泊入阶段其中之一阶段，并分别进行目标车速控制和目标位移控制，进而计算蠕行目标扭矩。TCU根据得到的蠕行目标扭矩，并与实际离合器扭矩比较，控制实际离合器扭矩朝向蠕行目标扭矩变化，并控制车辆以调整后的TCU实际扭矩行驶。本方法克服了目前仅由ESP控制的缺陷，实现了分阶段控制方式，各控制器主从关系明确，使得ESP和TCU不再争夺主控权，TCU控制在一定工况下交出主控权，以保证离合器扭矩稳定，避免出现轻制动便刹停的现象，全程仅需进行怠速控制；TCU控制器只做蠕行控制，控制简单，NVH和驾驶性表现好，AVP多方联调效率和泊车精度均有提高。

实施例二

本发明另一方面还提供一种应用于TCU的AVP分阶段控制系统，请查阅图4，所示为本发明第二实施例中的应用于TCU的AVP分阶段控制系统，所述应用于TCU的AVP分阶段控制系统包括：

状态判断模块11,用于获取ADAS控制器计算的状态位和目标信号，根据所述状态位和目标信号划定当前车辆阶段；

蠕行目标扭矩计算模块12，用于根据所述目标信号和所述车辆阶段，判断处于目标车速控制和目标位移控制，计算蠕行目标扭矩；

TCU实际扭矩计算模块13，用于比较所述蠕行目标扭矩与TCU实际扭矩，控制所述TCU实际扭矩达到所述蠕行目标扭矩，并控制车辆以所述蠕行目标扭矩行驶。

实施例三

本发明另一方面还提出一种应用于TCU的AVP分阶段控制设备，请参阅图5，所示为本发明第三实施例当中的应用于TCU的AVP分阶段控制设备，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法。

其中，应用于TCU的AVP分阶段控制设备具体可以为电脑、整车测试设备等，处理器10在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。

其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是应用于TCU的AVP分阶段控制设备的内部存储单元，例如该应用于TCU的AVP分阶段控制设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是应用于TCU的AVP分阶段控制设备的外部存储装置，例如应用于TCU的AVP分阶段控制设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器20还可以既包括应用于TCU的AVP分阶段控制设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于应用于TCU的AVP分阶段控制设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要指出的是，图5示出的结构并不构成对应用于TCU的AVP分阶段控制设备的限定，在其它实施例当中，该应用于TCU的AVP分阶段控制设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的应用于TCU的AVP分阶段控制方法。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。