CN105292118A - 一种重型汽车坡道辅助起步控制方法 - Google Patents

一种重型汽车坡道辅助起步控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重型汽车坡道辅助起步控制方法，包括如下步骤：a)坡道辅助起步功能开启后，检测车辆是否静止并且手刹松开，如条件满足进入b；b)控制程序命令电子制动***激活电子制动功能，车辆保持制动状态并进入c；c)检测车辆是否进入起步状态，如未进入，电子制动***保持制动功能；如进入起步状态进入d；d)计算车辆的驱动力和行驶阻力，如驱动力小于等于行驶阻力，则起步失败控制程序输出报警提示；如驱动力大于行驶阻力，则控制程序要求电子制动***解除电子制动功能，起步成功。本发明通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步，使得重型汽车的坡道起步可以更有效、更便捷、更智能、更安全。

Description

一种重型汽车坡道辅助起步控制方法
技术领域
本发明涉及一种应用于汽车坡道辅助起步控制方法,属于重型汽车电控制动技术领域。
背景技术
目前国内的重型汽车很少配置坡道辅助起步功能，随着汽车电子电控技术的发展，部分高端车型配置了坡道辅助起步装置，但是也仅仅是通过制动***计时保压来实现的，当定时时间结束后如果起步没有完成，车辆仍然存在溜车的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术重型汽车坡道起步困难的缺陷，提供一种重型汽车坡道辅助起步控制方法，以及弥补现有坡道辅助起步装置存在的技术上不足。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种重型汽车坡道辅助起步控制方法，该控制方法从整车电子制动控制***入手、通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步，具体包括如下步骤：
a)整车坡道辅助起步功能开启后，首先检测车辆是否静止即车速为零并且手刹松开，如果条件满足进入b，如果未满足保持a；
b)控制程序命令电子制动***激活电子制动功能，车辆保持制动状态并进入c；
c)控制程序检测车辆是否进入起步状态，如果车辆未进入起步状态，电子制动***继续保持制动功能即车辆电子驻车功能激活；如果车辆进入起步状态进入d；
d)控制程序计算车辆的驱动力和行驶阻力，如果车辆的驱动力小于等于行驶阻力，则车辆起步失败控制程序输出报警提示；如果车辆的驱动力大于行驶阻力，则控制程序要求电子制动***解除电子制动功能，车辆起步成功。
步骤c)中所述的车辆进入起步状态是指车辆油门踏板的低怠速开关为0状态、发动机的输出扭矩减去摩擦扭矩大于0、离合器接合、变速箱挂入起步档。
步骤d)中所述车辆的驱动力的计算方法为：Ft＝(Ttqigioηt)/r。其中：Ttq为发动机扭矩、ig为变速箱起步档速比、io为后桥速比、ηt为传动系机械效率设定值0.82、r为轮胎滚动半径。
步骤d)中所述车辆的行驶阻力的计算方法为：ΣF＝Ff+Fw+Fi+Fj。其中：滚动阻力Ff＝mgfCosα、空气阻力Fw起步过程约为0、坡道阻力Fi＝mgSinα、加速阻力Fj＝δma。
步骤d)中所述对制动力的解除控制是分阶段的阶梯形式解除了，即由100％的制动力减缓为70％、40％、20％、0％的过程来实现的，其中每步阶梯保持时间为350ms。
有益效果：本发明从整车电子制动控制***入手、通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步。本发明的实施，使得重型汽车的坡道起步可以更有效、更便捷、更智能、更安全的方式运行。
附图说明
图1为本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明控制方法的流程图。
本发明控制方法从整车电子制动控制***入手、通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步，具体包括如下控制功能并通过以下功能实现起步控制：
1.激活电子制动功能：当整车开启坡道辅助起步功能后，控制程序通过CAN总线的CCVS报文数据检测车速是否为零、机械手刹是否松开；当两者条件都满足，控制程序通过CAN总线向电子制动***发送激活电子制动功能的命令；电子制动功能激活后，车辆制动***保持制动状态，制动压力控制为40％，即无需司机踩刹车车辆也能保持静止状态，在车辆没有起步要求时，该状态也称为电子驻车状态。
2.车辆进入起步状态判定：当电子制动功能激活后，控制程序读取油门踏板低怠速开关状态，如果低怠速开关处于关闭状态(数值为0)，则意味着油门踏板被踩下，此时控制程序将发动机发出的实际扭矩和摩擦扭矩相减得出输出净扭矩是否大于0作为发动机动力输出的一个判断依据，同时控制程序检测离合器开关状态是否到位、变速箱是否挂入起步档位等。综上条件都满足后，控制程序判定车辆进入起步状态；即车辆油门踏板的低怠速开关为0状态、发动机的输出扭矩减去摩擦扭矩大于0、离合器接合、变速箱挂入起步档。
3.车辆驱动力计算方法：
汽车的驱动力：Ft＝(Ttqigioηt)/r。
其中：Ttq为发动机扭矩，通过CAN总线数据(实际扭矩百分比与发动机参考扭矩相乘)获取；
ig为变速箱起步档的传动比，通过判断离合器开关状态结合输入轴输出轴的转速比计算得到；
io为后桥速比，为车辆特征参数；
ηt为传动系机械效率设为定值0.82(理论值为0.88，实际测试计算值为0.82，本文以实际值0.82为准)；
r为轮胎滚动半径，为车辆特征参数。
4.车辆行驶阻力计算方法：
车辆的行驶阻力：ΣF＝Ff+Fw+Fi+Fj。
其中：滚动阻力：Ff＝mgfCosα；
空气阻力：Fw＝(CdAv2)/21.15；
坡道阻力：Fi＝mgSinα；
加速阻力：Fj＝δma；
m为整车重量，为车辆特征参数；
g重力加速度，常量9.8；
f滚动阻力系数，设定经验值f＝0.0041+0.0000256V；
α坡道角度，设为定值3.4°；
δ为车辆转动惯量换算系数，经验值1.03；
a为车辆起步加速度，设为定值0.2；
由于车辆起步过程中车速很小，Fw起步过程约为0。
5.解除电子制动的控制方法：控制程序计算车辆的驱动力和行驶阻力后进行比较，如果车辆的驱动力大于行驶阻力，即意味着解除电子制动力后车辆也不会存在溜车的可能性，此时控制程序通过CAN总线向电子制动***发送解除电子制动功能的命令，车辆起步成功；为了避免制动力瞬间解除导致车辆的起步冲击，控制程序对制动力的解除控制是分阶段的阶梯形式解除了，即由100％的制动力减缓为70％、40％、20％、0％的过程来实现的，其中每步阶梯保持时间为350ms，这种控制方式能够使车辆平稳起步，驾乘人员的舒适性得以保障。
6.对于某些特殊情况，如车辆载重过大、坡度较陡或发动机动力不足等因素导致车辆的驱动力小于等于行驶阻力，即车辆解除电子制动功能后没法实现平稳起步。在这种情况下，控制程序通过CAN总线向仪表等信息显示***发送起步失败等报警提示信息，提示用户采取脚制动等其他安全制动措施，确保车辆安全，防止溜车危险发生。
本发明从整车电子制动控制***入手，基于发动机输出扭矩、起步档速比、后桥速比、轮胎半径等计算车辆驱动力，基于整车载重、起步加速度、坡度等计算车辆行驶阻力，并通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步：当车辆驱动力大于车辆行驶阻力，允许电子制动***解除制动，实现车辆平稳起步，当车辆驱动力小于车辆行驶阻力，输出报警提示，避免安全事故；当司机没有起步动作时，可以实现电子驻车功能。本发明的实施，使得重型汽车坡度起步以更有效、更便捷、更智能、更安全的方式运行。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (5)

1.一种重型汽车坡道辅助起步控制方法，其特征在于：该控制方法从整车电子制动控制***入手、通过计算车辆起步过程中的驱动力和行驶阻力的关系来实现重型汽车平顺起步，具体包括如下步骤：
a)整车坡道辅助起步功能开启后，首先检测车辆是否静止即车速为零并且手刹松开，如果条件满足进入b，如果未满足保持a；
b)控制程序命令电子制动***激活电子制动功能，车辆保持制动状态并进入c；
c)控制程序检测车辆是否进入起步状态，如果车辆未进入起步状态，电子制动***继续保持制动功能即车辆电子驻车功能激活；如果车辆进入起步状态进入d；
d)控制程序计算车辆的驱动力和行驶阻力，如果车辆的驱动力小于等于行驶阻力，则车辆起步失败控制程序输出报警提示；如果车辆的驱动力大于行驶阻力，则控制程序要求电子制动***解除电子制动功能，车辆起步成功。
2.根据权利要求1所述的重型汽车坡道辅助起步控制方法，其特征在于：步骤c)中所述的车辆进入起步状态是指车辆油门踏板的低怠速开关为0状态、发动机的输出扭矩减去摩擦扭矩大于0、离合器接合、变速箱挂入起步档。
3.根据权利要求1所述的重型汽车坡道辅助起步控制方法，其特征在于：步骤d)中所述车辆的驱动力的计算方法为：Ft＝(Ttqigioηt)/r其Ttq为发动机扭矩、ig为变速箱起步档速比、io为后桥速比、ηt为传动系机械效率设定值0.82、r为轮胎滚动半径。
4.根据权利要求1所述的重型汽车坡道辅助起步控制方法，其特征在于：步骤d)中所述车辆的行驶阻力的计算方法为：ΣF＝Ff+Fw+Fi+Fj其滚动阻力Ff＝mgfCosα、空气阻力Fw起步过程约为0、坡道阻力Fi＝mgSinα、加速阻力Fj＝δma。
5.根据权利要求1-4任一项所述的重型汽车坡道辅助起步控制方法，其特征在于：步骤d)中所述对制动力的解除控制是分阶段的阶梯形式解除了，即由100％的制动力减缓为70％、40％、20％、0％的过程来实现的，其中每步阶梯保持时间为350ms。
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