CN104590252A - 一种基于稳定控制***的倒溜控制方法 - Google Patents

一种基于稳定控制***的倒溜控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽车制动***领域，提供一种基于稳定控制（SCS）的倒溜控制方法。该方法中，车辆在坡道起步过程中，在至少满足以下两个条件之一时，所述稳定控制***（SCS）控制使所述HSA功能模块停止工作并激活所述HRC功能模块以防止车辆的倒溜速度超过最大允许倒溜速度；其中，所述两个条件为：条件一，坡道起步失败且制动踏板未被踩下制动，条件二，变速箱发生过热故障；其中，所述HRC功能模块被激活时主动对所述车辆的车轮制动。该控制方法可以有效地避免倒溜事故。

Description

一种基于稳定控制***的倒溜控制方法
技术领域
本发明属于汽车制动***领域，涉及一种基于稳定控制***（Stability Control System, SCS）的倒溜控制方法。
背景技术
车辆的稳定控制***（SCS）发展至今，已经可以实现防抱死、牵引力控制、动态稳定控制（Dynamic Stability Control, DSC）、坡道起步辅助（Hill-start Assist，HSA）、紧急制动辅助等功能。其中，动态稳定控制能在各种路面情况下可以有效的防止轮胎打滑造成的车辆甩尾、侧滑及动力性不佳等现象，极大地提升了驾驶安全性，稳定性及动力性。
在日常生活中，由于对车辆操作不当等原因，车辆经常会在坡道上发生倒溜，引发碰撞事故，造成物损甚至人员损伤。而现有的动态稳定控制***对车辆倒溜并无任何相应的控制策略。
并且，随着双离合器变速箱（DCT）技术的逐步成熟，DCT已因其优越的经济型和平顺的换挡性能受到诸多主机厂的青睐。但是，受到其硬件设计限制，DCT具有相对容易发生过热故障的缺点。如果在坡道起步过程中上发生过热故障时，车辆将失去动力，容易发生倒溜，存在非常大的安全风险。
发明内容
本发明的目的之一在于，在DCT过热时提供倒溜保护。
本发明的又一目的在于，防止因操作不当而发生倒溜事故。
为实现以上目的或者其他目的，本发明提供一种基于稳定控制***（SCS）的倒溜控制方法，其中，所述稳定控制***（SCS）具有坡道起步辅助（HSA）功能模块；其特征在于，所述稳定控制***（SCS）还具有坡道倒溜控制（HRC）功能模块；在上坡工况条件下的车辆在坡道起步过程中，在至少满足以下两个条件之一时，所述稳定控制***（SCS）使所述 HSA功能模块停止工作并激活所述HRC功能模块以防止车辆的倒溜速度超过最大允许倒溜速度；
其中，所述两个条件为：
条件一，坡道起步失败且制动踏板未被踩下制动，
条件二，变速箱发生过热故障；
其中，所述HRC功能模块被激活时主动对在上坡工况条件下的所述车辆的车轮制动。
按照本发明一实施例的倒溜控制方法，其中，在判断是否满足所述两个条件之前，还包括以下步骤：
基于至少采集的坡道信号、档位信号、车速信号、输出轴转动方向和制动踏板信号来确定车辆处于坡道起步状态；以及
HSA功能模块被所述稳定控制***（SCS）激活工作以进行坡道起步控制。
优选地，在顺利起步或者制动踏板被再次踩下制动的情况下，所述HSA功能模块停止工作。
在之前所述实施例的倒溜控制方法中，所述稳定控制***（SCS）从车辆的制动执行机构采集所述坡道信号和车速信号，所述稳定控制***（SCS）从车辆的制动踏板装置采集所述制动踏板信号，所述稳定控制***（SCS）从车辆的变速箱控制单元（TCU）至少采集所述档位信号。
在之前所述实施例的倒溜控制方法中，所述稳定控制***（SCS）还从车辆的TCU采集离合器状态信号、输出轴转动方向信号。
在之前所述实施例的倒溜控制方法中，车辆输出的扭矩通过发动机控制单元（EMS）采集并发送至所述稳定控制***（SCS）。
具体地，所述坡道起步失败是指在松开制动踏板且所述HSA功能模块被激活工作的预定时间段内，车辆对车轮输出的扭矩没有克服车辆在坡道上的重力所导致的反向扭矩。
可选地，所述预定时间段的范围为1.5秒至2秒。
按照本发明又一实施例的倒溜控制方法，其中，所述车轮制动过程中，增加对车轮的制动装置的制动压力，直到车辆的倒溜速度小于或等于最大允许倒溜速度。
可选地，所述最大允许倒溜速度的范围为1.6至10公里/小时。
优选地，在顺利起步或者制动踏板被再次踩下制动的情况下，所述HRC功能模块停止工作。
在之前所述任一实施例的倒溜控制方法中，可选地，所述变速箱为双离合器变速箱（DCT）或其他类型的自动变速箱（AT）。
本发明的技术效果是，本发明的倒溜控制方法可以在车辆因操作不当或者DCT过热故障所导致的倒溜时，对车辆倒溜速度进行控制，起到减轻或避免因倒溜引起的碰撞事故，加强坡道行驶安全性。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是按照本发明一实施例的倒溜控制方法的逻辑框图。
图2是按照本发明一实施例的倒溜控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
图1所示为按照本发明一实施例的倒溜控制方法的逻辑框图，图2所示为按照本发明一实施例的倒溜控制方法的流程示意图。以下结合图1和图2所示来详细说明本发明的倒溜控制方法。
SCS具有DSC功能，其可以通过坡道信号、档位信号、轮速信号（也即车速信号）、制动踏板信号和输出轴转动方向信号等来分析驾驶员意图及车辆运动状态，从而判断车辆是否存在倒溜现象；并且，HRC功能模块仅针对车辆正向上坡的工况起作用。稳定控制***（SCS）与EMS（发动机控制单元）、TCU（变速箱控制单元）、制动踏板、油门踏板、制动执行结构之间的信息流关系在如图1中清楚地示意出来。具体地，SCS模块从EMS处接收发动机扭矩信号；从TCU接收DCT离合接合状态、输出轴转动方向及HRC功能请求信号。同时，SCS读取轮速传感器、坡道传感器信号及制动踏板位移传感器信号，判断车辆行驶状态及DCT过热状态。
变速箱没有发生过热故障时，TCU不会发出HRC功能请求。当车辆由于驾驶员踩下制动踏板而停稳在坡道上时（如图2所示步骤S21），SCS***会采集制动踏板信号（例如制动踏板位置信号、制动踏板状态信号）、坡道信号、档位信号和车速信号等（如图2所示步骤S22）。如果上述信号满足条件（例如，满足制动踏板踩下、车速为0超过一定时间、档位为D档、坡道值满足HSA工作范围要求等条件），则SCS***会进入预HSA功能（如图2所示步骤S23）。当驾驶员松开制动踏板准备起步时（如图2所示步骤S24），SCS***首先激活HSA功能（如图2所示步骤S25），为驾驶员提供坡道起步辅助，确保2秒内车辆不会倒溜。在这2秒内，SCS***会对车辆运动状态进行判断，如果车辆顺利起步（如图2所示步骤S262）或者驾驶员再次踩下制动踏板（如图2所示步骤S261），则HSA功能会正常退出（如图2所示步骤S27），车辆继续行驶或继续停在原地。如果车辆输出的扭矩没有克服重力的分力（即起步失败）并且驾驶员没有再次踩下制动踏板，2秒后HSA功能会由于超时退出（如图2所示步骤S31）。此时由于没有足够的扭矩使车辆向坡上行驶，车辆会产生倒溜，SCS***会激活HRC功能（如图2所示步骤S31）。HRC功能激活后会通过制动执行结构对4个车轮的制动钳进行主动增压，直到车辆达到标定好的最大允许倒溜速度（如图2所示步骤S33），该最大允许倒溜速度一般在1.6~10KPH（每小时英里数）范围内设置，具体选择视标定情况而定。在HRC工作过程中，如果车辆一直处于倒溜状态则HRC持续工作致硬件允许的极限时间。在HRC准备工作或工作过程中，当驾驶员踩下制动踏板使车辆停止（如图2所示步骤S341）或者踩下油门踏板产生足够大的爬坡扭矩使车辆向上行驶时（如图2所示步骤S342），SCS***会退出HRC功能（如图2所示步骤S35）。
变速箱发生过热故障时，TCU会直接箱SCS***发出HRC功能请求（如图2所示步骤S41），SCS***接收到HRC请求后会直接进入HRC准备状态（如图2所示步骤S41）。不论驾驶员是否先激活HSA功能，只要车辆有违反驾驶员意图的倒溜发生，则SCS功能启动HRC功能对倒溜速度进行控制，防止倒溜事故。其中，HRC功能的退出条件为驾驶员主动刹停车辆（如图2所示步骤S341）。
因此，当车辆状态满足预设的条件时，或者DCT发生过热故障时， SCS模块通过对制动***的主动增压达到减缓车辆倒溜速度的目的，从而实现倒溜保护，也能避免因上坡起步操作不当所导致的倒溜故障。
需要理解的是，以上实施例是以DCT为例进行示意性说明的，本领域技术人员根据以上教导和启示，上述实施例的倒溜控制方法同样适用于变速箱其他类型的自动变速箱（AT）。
以上例子主要说明了本发明的倒溜控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (12)

1.一种基于稳定控制***（SCS）的倒溜控制方法，其中，所述稳定控制***（SCS）具有坡道起步辅助（HSA）功能模块；其特征在于，所述稳定控制***（SCS）还具有坡道倒溜控制（HRC）功能模块；在上坡工况条件下的车辆在坡道起步过程中，在至少满足以下两个条件之一时，所述稳定控制***（SCS）使所述 HSA功能模块停止工作并激活所述HRC功能模块以防止车辆的倒溜速度超过最大允许倒溜速度；
其中，所述两个条件为：
条件一，坡道起步失败且制动踏板未被踩下制动，
条件二，变速箱发生过热故障；
其中，所述HRC功能模块被激活时主动对在上坡工况条件下的所述车辆的车轮制动。
2.如权利要求1所述的倒溜控制方法，其特征在于，在判断是否满足所述两个条件之前，还包括以下步骤：
基于至少采集的坡道信号、档位信号、车速信号、输出轴转动方向和制动踏板信号来确定车辆处于坡道起步状态；以及
HSA功能模块被所述稳定控制***（SCS）激活工作以进行坡道起步控制。
3.如权利要求2所述的倒溜控制方法，其特征在于，在顺利起步或者制动踏板被再次踩下制动的情况下，所述HSA功能模块停止工作。
4.如权利要求2所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述稳定控制***（SCS）从车辆的制动执行机构采集所述坡道信号和车速信号，所述稳定控制***（SCS）从车辆的制动踏板装置采集所述制动踏板信号，所述稳定控制***（SCS）从车辆的变速箱控制单元（TCU）至少采集所述档位信号。
5.如权利要求2所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述稳定控制***（SCS）还从车辆的TCU采集离合器状态信号、输出轴转动方向信号。
6.如权利要求2所述的倒溜控制方法，其特征在于，车辆输出的扭矩通过发动机控制单元（EMS）采集并发送至所述稳定控制***（SCS）。
7.如权利要求1所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述坡道起步失败是指在松开制动踏板且所述HSA功能模块被激活工作的预定时间段内，车辆对车轮输出的扭矩没有克服车辆在坡道上的重力所导致的反向扭矩。
8.如权利要求7所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述预定时间段的范围为1.5秒至2秒。
9.如权利要求1所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述车轮制动过程中，增加对车轮的制动装置的制动压力，直到车辆的倒溜速度小于或等于最大允许倒溜速度。
10.如权利要求9所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述最大允许倒溜速度的范围为1.6至10公里/小时。
11.如权利要求9所述的倒溜控制方法，其特征在于，在顺利起步或者制动踏板被再次踩下制动的情况下，所述HRC功能模块停止工作。
12.如权利要求1-11中任一项所述的倒溜控制方法，其特征在于，所述变速箱为双离合器变速箱（DCT）或其他类型的自动变速箱（AT）。
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