调控单元用于车速的调控，利用内置的闭环控制算法使泊车过程中的实际车速不 断逼近实时理想车速。优选地，所述当前时刻理想车速Vi获取方法，在泊车控制器MCU中 对泊车进程的每一步均设定了一个最佳泊车车速（即当前理想车速Vi)，实际泊车过程中， 泊车控制器通过接收方向盘转角传感器、超声波雷达传感器W及轮速传感器传送的信号， 来确定车辆泊车的当前运行进程，通过调用MCU中数据即可输出当前理想车速Vi。
[0031] 本发明一种电动汽车全自动泊车过程中的车速控制方法的工作流程如图2所示。
[0032] 汽车驾驶员开启自动泊车系统，本车速控制方法开始工作。轮速传感器分别检测 当前的四个车轮的转速信号，并将该信号发送至驱动控制器的数据处理单元，数据处理单 元对其进行处理得出当前时刻的实际车速V0 = Xr>其中，Vfi、Vff、v"、Vb分 别为前左车轮的转速、前右车轮的转速、后左轮的转速、后右车轮的转速，r为车轮半径，然 后将实际车速信号V。传送至驱动电机控制器的算法控制单元。泊车控制器接收方向盘转 角传感器、超声波雷达传感器W及轮速传感器传送的信号，W此确定当前车辆泊车的运行 进程，由此得出当前进程中该时刻的理想车速Vi，并将理想车速信号传送至驱动电机控制 器的算法控制单元和模拟电压信号发生器。
[0033] 模拟电压信号发生器接收当前时刻理想车速信号，并根据当前时刻理想车速信号 产生相应大小的电压信号U，并将电压信号U传送至驱动电机控制器，电极产生端电压Ud， 驱动电机工作，电动汽车产生车速。
[0034] 驱动电机控制器内置的算法调控单元应用模糊PID控制算法，如图3所示，对接收 到的当前理想车速Vi和实际车速V。进行对比处理和调控，使实际车速V。不断逼近理想车速 Vi，从而将泊车车速V控制在理想范围内。例如自动泊车程序刚启动时，车辆停止，当前车 速为Okm/h，假设泊车第一步进程的理想车速Vi=lOm/h，则此时模拟信号发生器产生相应 于lOkm/h车速的驱动电机端电压Ud，刺激驱动电机工作产生实际车速V。，但该车速V。可能 大于或者小于lOkm/h，此时驱动控制器中的算法控制单元开始作用，其内置的模糊PID控 制算法使该车速V。不断逼近lOkm/h，从而使汽车产生接近于理想的车速，将泊车车速V控 制在9km/h~llkm/h的理想范围内。
[0035] 算法调控单元将得出的车速传送至数据处理单元，数据处理单元对此车速信号转 化为转矩信号，并W转矩信号控制驱动电机的输出转矩T，进而产生相对应的理想范围内的 泊车车速V。
[0036] 泊车控制器根据传感器模块传送的信息调用泊车控制器MCU内置程序，确定该车 是否到达指定泊车位置，若到达指定泊车位置A，泊车控制器向制动踏板作动器发出工作指 令，作动器压下制动踏板，制动停车，泊车完成。
[0037] 通过W上步骤使驾驶员在整个电动汽车全自动泊车过程无需控制车速，并将泊车 车速控制在理想范围之内，改善泊车效果，提高泊车过程的安全性和舒适性。
[0038] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不 背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种电动汽车全自动泊车过程中的车速控制系统，其特征在于，包括泊车控制器、驱 动电机控制器、模拟电压信号发生器、传感器单元、制动踏板作动器； 所述传感器单元包括方向盘转角传感器、超声波雷达传感器和轮速传感器，所述方向 盘转角传感器安装在方向盘下方的方向柱内，所述超声波雷达传感器共4个，前保险杠、后 保险杠上分别安装有2个，所述轮速传感器共4个，分别安装在四个车轮处，方向盘转角传 感器、超声波雷达传感器和轮速传感器通过CAN总线分别与泊车控制器、驱动电机控制器 相连；所述泊车控制器与驱动电机控制器通过CAN总线实现通讯；所述模拟电压信号发生 器分别与泊车控制器、驱动电机控制器，所述制动踏板作动器与泊车控制器相连； 所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角和转矩信号；所述超声波雷达传感器用于 采集本车与前后障碍物的距离信息；所述轮速传感器用于采集各车轮转速信息；所述方向 盘转角传感器、超声波雷达传感器和轮速传感器分别将各自采集的信息传送给泊车控制器 和驱动电机控制器； 所述泊车控制器用于根据传感器模块采集的当前车辆与周围障碍物距离信息、方向盘 转角信息以及轮速脉冲信息输出当前行驶工况的理想车速，并控制泊车进程； 所述驱动电机控制器用于实际车速的换算以及调控当前实际车速不断逼近理想车 速； 所述模拟电压信号发生器用于根据该时刻理想车速对应的实际电压信号模拟油门 踏板电压信号，将模拟电压信号直接发送至驱动电机控制器产生端电压，以此控制汽车行 驶； 所述制动踏板作动器用于自动泊车完成之后的车辆制动。2. 根据权利要求1所述的车速控制系统，其特征在于，所述驱动电机控制器包括数据 处理单元和算法调控单元；所述数据处理单元用于根据轮速传感器采集的各车轮转速信息 计算车辆的实际车速，所述实际车速计算方法为各车轮转速之和除以4再乘以车轮半径， 此外，数据处理单元还对输出车速信号进行处理，得出相应的转矩信号控制驱动电机的输 出转矩；所述算法调控单元用于车速的调控，使泊车过程中的实际车速不断逼近实时理想 车速。3. 根据权利要求1所述的车速控制系统，其特征在于，制动踏板作动器采用电控伺服 作动器。4. 一种电动汽车全自动泊车过程中的车速控制方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 轮速传感器探测当前的车轮转速信号并将车轮转速信号发送至驱动电机控制 器的数据处理单元，数据处理单元对车轮转速信号进行处理得出当前时刻的实际车速 =V/~/+V/r|V//+Vfr 其中，vfl、vfr、vn、~分别为前左车轮的转速、前右车轮的转速、 后左轮的转速、后右车轮的转速，r为车轮半径，然后将实际车速信号va传送至驱动电机控 制器的算法控制单元；泊车控制器接收方向盘转角传感器、超声波雷达传感器以及轮速传 感器传送的信号，以此确定当前车辆泊车的运行进程，由此得出当前进程中该时刻的理想 车速Vl，并将理想车速信号Vl传送至驱动电机控制器的算法控制单元和模拟电压信号发生 器； (2) 模拟电压信号发生器接收当前时刻理想车速信号Vl，并根据当前时刻理想车速信 号Vl产生相应大小的电压信号U，并将电压信号U传送至驱动电机控制器，电极产生端电压ud，驱动电机工作，电动汽车产生车速； (3) 驱动电机控制器内置的算法调控单元利用闭环控制算法对接收到的当前理想车速 信号和实际车速信号进行对比处理和调控，使实际车速Va不断逼近理想车速vi，从而将泊 车车速控制在理想范围内； (4) 算法调控单元将得出的车速传送至数据处理单元，数据处理单元对此车速信号转 化为转矩信号，并以转矩信号控制驱动电机的输出转矩T，进而产生相对应的理想范围内的 泊车车速。 (5) 泊车控制器根据传感器模块传送的信息调用泊车控制器内置程序，确定该车是否 到达指定泊车位置，若到达指定泊车位置，泊车控制器向制动踏板作动器发出工作指令，作 动器压下制动踏板，制动停车，泊车完成。5.根据权利要求4所述的车速控制方法，其特征在于，理想车速v1获取方法，在泊车控 制器中对泊车进程的每一步均设定了一个当前理想车速Vl，实际泊车过程中，泊车控制器 通过接收方向盘转角传感器、超声波雷达传感器以及轮速传感器传送的信号，来确定车辆 泊车的当前运行进程，通过调用泊车控制器中数据即可输出当前理想车速 Vl。
【专利摘要】本发明提供了一种电动汽车全自动泊车过程中的车速控制系统及方法，所述系统包括泊车控制器、驱动电机控制器、模拟电压信号发生器、传感器单元、制动踏板作动器。泊车控制器与驱动电机控制器通过CAN总线实现通讯；泊车控制器读取传感器模块采集的当前环境及车辆信息，确定当前时刻的理想车速，并将理想车速信号发送至驱动电机控制器；模拟电压信号发生器用于模拟油门踏板电压信号；制动踏板作动器用于自动泊车完成后的车辆制动；驱动电机控制器接收轮速传感器采集的轮速信号并计算当前时刻的实际车速，对接收到的理想车速信号和当前实际车速信号进行对比和调控，使实际车速逼近理想车速，改善泊车效果，提高泊车过程的安全性和舒适性。
【IPC分类】B60W30/06, B60W40/105, B60W10/18, B60W10/20, B60W10/08
【公开号】CN105015544
【申请号】CN201510447562
【发明人】江浩斌, 李臣旭, 马世典, 沈峥楠
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月27日