一種重型汽車坡道輔助起步控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于汽車坡道輔助起步控制方法，屬于重型汽車電控制動技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)的重型汽車很少配置坡道輔助起步功能，隨著汽車電子電控技術(shù)的發(fā)展，部分高端車型配置了坡道輔助起步裝置，但是也僅僅是通過制動系統(tǒng)計時保壓來實現(xiàn)的，當(dāng)定時時間結(jié)束后如果起步?jīng)]有完成，車輛仍然存在溜車的危險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)重型汽車坡道起步困難的缺陷，提供一種重型汽車坡道輔助起步控制方法，以及彌補現(xiàn)有坡道輔助起步裝置存在的技術(shù)上不足。
[0004]為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種重型汽車坡道輔助起步控制方法，該控制方法從整車電子制動控制系統(tǒng)入手、通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步，具體包括如下步驟:
[0005]a)整車坡道輔助起步功能開啟后，首先檢測車輛是否靜止即車速為零并且手剎松開，如果條件滿足進入b，如果未滿足保持a ;
[0006]b)控制程序命令電子制動系統(tǒng)激活電子制動功能，車輛保持制動狀態(tài)并進入c ;
[0007]c)控制程序檢測車輛是否進入起步狀態(tài)，如果車輛未進入起步狀態(tài)，電子制動系統(tǒng)繼續(xù)保持制動功能即車輛電子駐車功能激活；如果車輛進入起步狀態(tài)進入d ;
[0008]d)控制程序計算車輛的驅(qū)動力和行駛阻力，如果車輛的驅(qū)動力小于等于行駛阻力，則車輛起步失敗控制程序輸出報警提示；如果車輛的驅(qū)動力大于行駛阻力，則控制程序要求電子制動系統(tǒng)解除電子制動功能，車輛起步成功。
[0009]步驟c)中所述的車輛進入起步狀態(tài)是指車輛油門踏板的低怠速開關(guān)為O狀態(tài)、發(fā)動機的輸出扭矩減去摩擦扭矩大于O、離合器接合、變速箱掛入起步檔。
[0010]步驟d)中所述車輛的驅(qū)動力的計算方法為:Ft = (Ttqig1 n t)/r。其中:Ttq為發(fā)動機扭矩、Ig為變速箱起步檔速比、10為后橋速比、n t為傳動系機械效率設(shè)定值0.82、r為輪胎滾動半徑。
[0011]步驟d)中所述車輛的行駛阻力的計算方法為:SF = Ff+Fw+Fi+Fj。其中:滾動阻力Ff = mgfCos α、空氣阻力Fw起步過程約為O、坡道阻力Fi = mgSin α、加速阻力Fj =δ ma0
[0012]步驟d)中所述對制動力的解除控制是分階段的階梯形式解除了，即由100%的制動力減緩為70%、40%、20%、0%的過程來實現(xiàn)的，其中每步階梯保持時間為350ms。
[0013]有益效果:本發(fā)明從整車電子制動控制系統(tǒng)入手、通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步。本發(fā)明的實施，使得重型汽車的坡道起步可以更有效、更便捷、更智能、更安全的方式運行。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做具體描述。
[0016]圖1所示為本發(fā)明控制方法的流程圖。
[0017]本發(fā)明控制方法從整車電子制動控制系統(tǒng)入手、通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步，具體包括如下控制功能并通過以下功能實現(xiàn)起步控制:
[0018]1.激活電子制動功能:當(dāng)整車開啟坡道輔助起步功能后，控制程序通過CAN總線的CCVS報文數(shù)據(jù)檢測車速是否為零、機械手剎是否松開；當(dāng)兩者條件都滿足，控制程序通過CAN總線向電子制動系統(tǒng)發(fā)送激活電子制動功能的命令；電子制動功能激活后，車輛制動系統(tǒng)保持制動狀態(tài)，制動壓力控制為40%，即無需司機踩剎車車輛也能保持靜止狀態(tài)，在車輛沒有起步要求時，該狀態(tài)也稱為電子駐車狀態(tài)。
[0019]2.車輛進入起步狀態(tài)判定:當(dāng)電子制動功能激活后，控制程序讀取油門踏板低怠速開關(guān)狀態(tài)，如果低怠速開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)(數(shù)值為O)，則意味著油門踏板被踩下，此時控制程序?qū)l(fā)動機發(fā)出的實際扭矩和摩擦扭矩相減得出輸出凈扭矩是否大于O作為發(fā)動機動力輸出的一個判斷依據(jù)，同時控制程序檢測離合器開關(guān)狀態(tài)是否到位、變速箱是否掛入起步檔位等。綜上條件都滿足后，控制程序判定車輛進入起步狀態(tài)；即車輛油門踏板的低怠速開關(guān)為O狀態(tài)、發(fā)動機的輸出扭矩減去摩擦扭矩大于0、離合器接合、變速箱掛入起步檔。
[0020]3.車輛驅(qū)動力計算方法:
[0021]汽車的驅(qū)動力:Ft=(T tqigi。n t)/r。
[0022]其中:Ttq為發(fā)動機扭矩，通過CAN總線數(shù)據(jù)(實際扭矩百分比與發(fā)動機參考扭矩相乘)獲??；
[0023]ig為變速箱起步檔的傳動比，通過判斷離合器開關(guān)狀態(tài)結(jié)合輸入軸輸出軸的轉(zhuǎn)速比計算得到；
[0024]L為后橋速比，為車輛特征參數(shù)；
[0025]n t為傳動系機械效率設(shè)為定值0.82 (理論值為0.88，實際測試計算值為0.82，本文以實際值0.82為準)；
[0026]r為輪胎滾動半徑，為車輛特征參數(shù)。
[0027]4.車輛行駛阻力計算方法:
[0028]車輛的行駛阻力:ΣF = Ff+Fw+Fi+Fj。
[0029]其中:滾動阻力:Ff= mgfCos α ；
[0030]空氣阻力:Fw= (CdAv2)/21.15 ；
[0031]坡道阻力:Fi= mgSin α ；
[0032]加速阻力:Fj= δ ma ；
[0033]m為整車重量，為車輛特征參數(shù)；
[0034]g重力加速度，常量9.8 ;
[0035]f滾動阻力系數(shù)，設(shè)定經(jīng)驗值f = 0.0041+0.0000256V ；
[0036]α坡道角度，設(shè)為定值3.4° ；
[0037]δ為車輛轉(zhuǎn)動慣量換算系數(shù)，經(jīng)驗值1.03 ;
[0038]a為車輛起步加速度，設(shè)為定值0.2 ；
[0039]由于車輛起步過程中車速很小，F(xiàn)w起步過程約為O。
[0040]5.解除電子制動的控制方法:控制程序計算車輛的驅(qū)動力和行駛阻力后進行比較，如果車輛的驅(qū)動力大于行駛阻力，即意味著解除電子制動力后車輛也不會存在溜車的可能性，此時控制程序通過CAN總線向電子制動系統(tǒng)發(fā)送解除電子制動功能的命令，車輛起步成功；為了避免制動力瞬間解除導(dǎo)致車輛的起步?jīng)_擊，控制程序?qū)χ苿恿Φ慕獬刂剖欠蛛A段的階梯形式解除了，即由100 %的制動力減緩為70 %、40 %、20 %、O %的過程來實現(xiàn)的，其中每步階梯保持時間為350ms，這種控制方式能夠使車輛平穩(wěn)起步，駕乘人員的舒適性得以保障。
[0041]6.對于某些特殊情況，如車輛載重過大、坡度較陡或發(fā)動機動力不足等因素導(dǎo)致車輛的驅(qū)動力小于等于行駛阻力，即車輛解除電子制動功能后沒法實現(xiàn)平穩(wěn)起步。在這種情況下，控制程序通過CAN總線向儀表等信息顯示系統(tǒng)發(fā)送起步失敗等報警提示信息，提示用戶采取腳制動等其他安全制動措施，確保車輛安全，防止溜車危險發(fā)生。
[0042]本發(fā)明從整車電子制動控制系統(tǒng)入手，基于發(fā)動機輸出扭矩、起步檔速比、后橋速比、輪胎半徑等計算車輛驅(qū)動力，基于整車載重、起步加速度、坡度等計算車輛行駛阻力，并通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步:當(dāng)車輛驅(qū)動力大于車輛行駛阻力，允許電子制動系統(tǒng)解除制動，實現(xiàn)車輛平穩(wěn)起步，當(dāng)車輛驅(qū)動力小于車輛行駛阻力，輸出報警提示，避免安全事故；當(dāng)司機沒有起步動作時，可以實現(xiàn)電子駐車功能。本發(fā)明的實施，使得重型汽車坡度起步以更有效、更便捷、更智能、更安全的方式運行。
[0043]本發(fā)明上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。
【主權(quán)項】
1.一種重型汽車坡道輔助起步控制方法，其特征在于:該控制方法從整車電子制動控制系統(tǒng)入手、通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步，具體包括如下步驟: a)整車坡道輔助起步功能開啟后，首先檢測車輛是否靜止即車速為零并且手剎松開，如果條件滿足進入b，如果未滿足保持a ; b)控制程序命令電子制動系統(tǒng)激活電子制動功能，車輛保持制動狀態(tài)并進入c; c)控制程序檢測車輛是否進入起步狀態(tài)，如果車輛未進入起步狀態(tài)，電子制動系統(tǒng)繼續(xù)保持制動功能即車輛電子駐車功能激活；如果車輛進入起步狀態(tài)進入d ; d)控制程序計算車輛的驅(qū)動力和行駛阻力，如果車輛的驅(qū)動力小于等于行駛阻力，則車輛起步失敗控制程序輸出報警提示；如果車輛的驅(qū)動力大于行駛阻力，則控制程序要求電子制動系統(tǒng)解除電子制動功能，車輛起步成功。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型汽車坡道輔助起步控制方法，其特征在于:步驟c)中所述的車輛進入起步狀態(tài)是指車輛油門踏板的低怠速開關(guān)為O狀態(tài)、發(fā)動機的輸出扭矩減去摩擦扭矩大于O、離合器接合、變速箱掛入起步檔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型汽車坡道輔助起步控制方法，其特征在于:步驟d)中所述車輛的驅(qū)動力的計算方法為:Ft = (Ttqig1 n t)/r其Ttq為發(fā)動機扭矩、ig為變速箱起步檔速比、1為后橋速比、n t為傳動系機械效率設(shè)定值0.82、r為輪胎滾動半徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型汽車坡道輔助起步控制方法，其特征在于:步驟d)中所述車輛的行駛阻力的計算方法為:SF = Ff+Fw+Fi+Fj其滾動阻力Ff = mgfCos α、空氣阻力Fw起步過程約為O、坡道阻力Fi = mgSin α、加速阻力Fj = δ ma。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的重型汽車坡道輔助起步控制方法，其特征在于:步驟d)中所述對制動力的解除控制是分階段的階梯形式解除了，即由100%的制動力減緩為70%,40%,20%,0%的過程來實現(xiàn)的，其中每步階梯保持時間為350ms。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重型汽車坡道輔助起步控制方法，包括如下步驟：a)坡道輔助起步功能開啟后，檢測車輛是否靜止并且手剎松開，如條件滿足進入b；b)控制程序命令電子制動系統(tǒng)激活電子制動功能，車輛保持制動狀態(tài)并進入c；c)檢測車輛是否進入起步狀態(tài)，如未進入，電子制動系統(tǒng)保持制動功能；如進入起步狀態(tài)進入d；d)計算車輛的驅(qū)動力和行駛阻力，如驅(qū)動力小于等于行駛阻力，則起步失敗控制程序輸出報警提示；如驅(qū)動力大于行駛阻力，則控制程序要求電子制動系統(tǒng)解除電子制動功能，起步成功。本發(fā)明通過計算車輛起步過程中的驅(qū)動力和行駛阻力的關(guān)系來實現(xiàn)重型汽車平順起步，使得重型汽車的坡道起步可以更有效、更便捷、更智能、更安全。
【IPC分類】B60T7/12, B60W30/18
【公開號】CN105292118
【申請?zhí)枴緾N201510761355
【發(fā)明人】郭鵬, 劉子輝, 田磊, 張文斌
【申請人】中國重汽集團濟南動力有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月10日