车辆自动泊车的低速控制方法、系统、车辆及存储介质与流程

本发明属于燃油汽车的自动泊车技术领域，具体涉及一种车辆自动泊车的低速控制方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术：

在全自动泊车过程中，泊车控制器会控制车辆以一个设定好的较小目标速度运动。由于燃油汽车的动力来自于发动机，车辆发动机提供的最小输出扭矩足以使车辆在平路上达到10km/h左右的车速，而全自动泊车过程中的设定目标车速为2-4km/h，所以对于车速的控制主要是通过esp（车身稳定系统）系统提供制动力平衡发动机输出动力来实现，而对于目标速度的稳定控制通常采取pid速度闭环控制方法。如专利文献cn107618504a公开的一种应用于全自动泊车的蠕行速度控制方法及装置，其中的pid控制器单元，用于将车速误差值输入比例、积分、微分pid控制器，由pid控制器计算出消除所述车速误差值所需的制动力。通过pid控制器能够较为精确的控制目标车速，如图1所示，t0-t1过程中，车速即使在目标车速上下有较小波动，但是在pid控制过程中会实时计算esp所需的平衡制动力，实时计算会导致esp频繁制动。而在泊车过程中，对于目标车速的精确控制程度要求不高，乘客对于车速的变化体验较为敏感，车速的精确控制对于整车体验影响较小，但是esp频繁制动带来的车速变化和整车顿挫感却会造成乘客较差的舒适性体验。自动泊车中车速控制既要保证车速有较好的稳定性，也要有较好的整车舒适性。

因此，有必要开发一种新的车辆自动泊车的低速控制方法、系统、车辆及存储介质。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车辆自动泊车的低速控制方法、系统、车辆及存储介质，能控制车辆在较低车速时保证车速稳定，并且能减少esp制动过程中频繁制动带来的顿挫。

本发明所述的一种车辆自动泊车的低速控制方法，包括以下步骤：

响应于收到泊车激活信号后，获取行驶过程中的车位信息，并在确定车位后规划出泊车路径；

设定实时目标车速并作为控制目标；；

获取车辆的实际车速；

根据目标车速查目标车速与车速差阈值的对应关系表，得到当前目标车速下的对应车速差阈值，当目标车速和实际车速的差值小于等于该车速差阈值时，即使pid控制算法计算出esp制动力，此时也不采取制动动作；当目标车速和实际车速的差值大于该车速差阈值时，通过pid控制算法计算出esp制动力，对整车进行制动调节。

进一步，所述目标车速与车速差阈值的对应关系表是通过实车在不同目标车速下标定出的不同车速差阈值，再拟合曲线得到。

进一步，在规划出泊车路径后，根据车辆场景、剩余泊车距离和所处坡道大小，实时设定一个目标车速。

第二方面，本发明所述的一种车辆自动泊车的低速控制系统，包括存储器和泊车控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述泊车控制器调用所述计算机可读程序时能执行如本发明所述的车辆自动泊车的低速控制方法的步骤。

第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的车辆自动泊车的低速控制系统。

第四方面，本发明所述的一种存储介质，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述控制器调用计算机可读程序时能执行如本发明所述的车辆自动泊车的低速控制方法的步骤。

本发明具有以下优点：它是在pid车速闭环控制方法的基础上，对实际车速和目标车速的误差值增加一个速度差阈值，此速度差阈值的大小可根据设定目标车速查表可得。当目标车速和实际车速的差值小于设定的速度差阈值时，认为车速在目标车速合理范围内，不需esp系统介入对整车采取制动；只有当目标车速和实际车速的差值大于设定的速度差阈值时，才使用pid速度闭环控制计算出esp系统所需的制动力采取制动。本发明能够在保证车速以较小的波动范围保持目标车速的同时，避免esp系统频繁制动带来的整车顿挫，提高了舒适性体验。

附图说明

图1为本实施例的车速控制原理；

图2为本实施例中速度差阈值的确定方法；

图3为本实施例中的车速控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图3所示，一种车辆自动泊车的低速控制方法，包括以下步骤：

在车辆启动后，泊车控制器收到激活信号，代表车辆进入泊车模式，泊车控制器会控制车辆运动。车辆通过传感器获得行驶过路程中的车位信息，并经过泊车控制器的整合判断，释放出行驶过的路程中可用的车位，通过车辆内的屏幕显示出来供驾驶员选择。待驾驶员选择好车位后，泊车控制器会根据车辆相对于车位的距离和姿态计算出一条最优的泊车路径。

根据以上步骤所得到的最优泊车路径，泊车控制器会根据车辆场景、剩余泊车距离和所处坡道大小，实时设定一个目标车速targetspeed，该目标速度作为泊车控制器的控制目标。泊车控制器先控制esp系统释放制动力保证车辆起步，车速到达目标车速后，对目标车速进行pid控制算法闭环控制。

泊车控制器计算出每个时刻对应的目标车速targetspeed后，读取对应时刻车身稳定系统输出的真实本车车速vehiclespeed。将该时刻的目标车速targetspeed减去真实本车车速vehiclespeed，得到车速误差speederror。

泊车控制器会控制车辆按照计算出的最优泊车路径从静止开始运动，车速从零增加到目标车速targetspeed，所以车速误差speederror一开始从一个较大的值逐渐变小。由于车身稳定系统控制车辆存在一定的延迟，而且车辆行驶过程中发动机的驱动力和路面的阻力会存在变化，导致目标车速和真实本车车速不可能会一直相等，真实本车车速会在目标车速周围变动，如图1中t0-t1时刻对应的车速曲线，所以车速误差speederror会是一个在零附近频繁变化的值。

对于车速的控制采用的是pid控制方法，控制原理如下：

通过车速误差speederror步骤计算出误差后，还需通过误差积分算法和微分算法计算出对应时刻的积分误差量integrationerror和微分误差differror。设定比例积分微分的系数分别为kp、ki、kd，则对应时刻的pid控制量为：

pidcontrol=(kp*speederror)+(ki*integrationerror)+(kd*differror)

从以上公式可得，当车速误差speederror是一个频繁变化的值时，会导致每个时刻对应的控制量pidcontrol也是一个频繁变化的值。控制量频繁变化一方面会导致车身稳定系统的频繁介入，给乘客带来不好的舒适性体验；而另一方面，车身稳定系统是基于液压控制原理，液压会有一定的响应延迟，频繁介入会带来较大的超调。所以可以对车速误差speederror设定一个车速差阈值，当车速误差speederror小于等于该车速差阈值时，控制量pidcontrol保持上一个周期值不变；当车速误差speederror大于该车速差阈值时，控制量pidcontrol根据pid控制原理实时计算可得。

从目标速度targetspeed的计算步骤可知，目标速度targetspeed是一个变化的值，若车速差阈值只设定一个固定的阈值，是不能很好地覆盖不同目标速度下的介入条件。本实施例中提出一种可以标定的速度差阈值确定方法，通过实车在不同目标车速下的表现效果，标定不同的速度差阈值，再拟合曲线得到如图2所示的速度差阈值确定方式。如：当目标车速设定为2km/h时，对应的误差阈值为0.2km/h。当目标车速设定为3km/h时，对应的误差阈值为0.3km/h。当目标车速设定为4km/h时，对应的误差阈值为0.4km/h。

通过以上步骤确定不同目标车速对应的速度差阈值后，计算当车速误差speederror大于设定的速度差阈值时，通过pid闭环控制算法计算得到车身稳定系统所需的实时制动力，对整车进行制动调节，保证本车车速稳定在目标车速周围。当车速误差小于等于设定的速度差阈值时，无需使用pid闭环控制算法实时计算制动力，保持上一个周期内的车身稳定系统制动力不变。只有当车速误差大于设定阈值后，才会通过pid算法更新esp系统制动力。通过本速度差阈值的设定，能够明显减少车身稳定系统的频繁介入。

本方法能够在保证车速以较小的波动范围保持目标车速的同时，避免在t0-t1时刻esp系统频繁制动带来的整车顿挫，从而提高了舒适性体验。

本实施例中，一种车辆自动泊车的低速控制系统，包括存储器和泊车控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述泊车控制器调用所述计算机可读程序时能执行如本实施例中所述的车辆自动泊车的低速控制方法的步骤。

本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的车辆自动泊车的低速控制系统。

本实施例中，一种存储介质，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述控制器调用计算机可读程序时能执行如本实施例中所述的车辆自动泊车的低速控制方法的步骤。