一種汽車輔助起步的方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車領域，尤其涉及一種汽車輔助起步的方法。
【背景技術】
[0002]起步對于駕駛新手來說是最困難的，這需要駕駛員對離合器有很好的操縱感，否則很容易在起步中被憋熄火，尤其是在半坡起步時，車輛運動需要牽引力來克服運動阻力，因此在起步時通過增加牽引力可以減少起步熄火的發(fā)生。如圖1所示，發(fā)動機產(chǎn)生的內扭矩通過傳動結構(離合器，變速器，傳動軸等)傳送到車輪層驅動橋上，在車輪產(chǎn)生驅動牽引力，從而驅動車輛的運動，扭矩的直接表現(xiàn)為車輛的動力性，增加扭矩即可增加車輛的動力性。
[0003]現(xiàn)有技術中有助于半坡起步的方案主要是基于硬件方面的，例如在專利號201110205046.3—種半坡起步防倒溜的機動車，其在傳動軸上固定一棘輪，相應設置有棘輪匹配的棘爪，棘爪的棘爪軸固定在棘爪固定架上，棘爪固定架與機動車底盤固定，在棘爪固定架上設置有棘爪彈簧，棘爪彈簧在機動車正常工作狀態(tài)下，使棘爪與棘輪脫離，在棘爪固定架上設置有電磁鐵，電磁鐵與棘爪拉簧分別設置在棘爪上下不同方向上，在棘爪上固定有與電磁鐵對應的銜鐵，電磁鐵的電磁線圈通過開關與車載電源連接，斷開開關棘爪與棘輪復位，通過此方法實現(xiàn)半坡起步防倒溜。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明提供一種汽車輔助起步的方法，它的關鍵點在于補償扭矩的計算，基于車速加速度和整車質量得到基礎補償扭矩和PI扭矩補償，通過添加此補償扭矩，有助于新手起步，比之常規(guī)起步的熄火概率大大減少。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:提供一種汽車輔助起步的方法，根據(jù)車速加速度算出來的基礎補償扭矩與車速加速度閉環(huán)調節(jié)的PI補償扭矩，減去根據(jù)踏板開度算出來的踏板需求扭矩，兩者之差即為要補償?shù)呐ぞ兀划斒鼓軛l件不滿足的時候就不在扭矩路徑上加上此補償扭矩，將此值設為O。
[0006]進一步的，使能條件的判斷主要基于:
[0007]a、車速(車速由O變?yōu)榇笥贠且車速較小)，b、轉速(轉速在適當范圍)，c、檔位(不在空檔且不在倒檔)，d、剎車狀態(tài)(不處于剎車狀態(tài))，e、離合狀態(tài)(離合沒有完全松開)，f、發(fā)動機狀態(tài)(發(fā)動機處于運行狀態(tài))等來判斷，當以上所有條件都滿足時候，使能位置位。
[0008]進一步的，基礎補償扭矩:
[0009]汽車的驅動力F= T/r，T為作用于驅動輪上的轉矩，r為車輪半徑，作用于驅動輪上的轉矩T是由發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩經(jīng)傳動系傳至車輪上，若令Trq表示發(fā)動機轉矩，ig表示變速器的傳動比，1表示主減速器的傳動比，η表示傳動系的機械效率，則有T = Trq*ig*1*n，對于裝有分動器、輪邊減速器、液力傳動裝置的汽車，上式應計入相應的傳動比和機械效率。
[0010]進一步的，驅動力為:
[0011]F = Trq*ig*1*ri/r
[0012]車輛在行駛過程中的阻力Σ f = Ff+Fw+Fi，其中Ff為來自地面的滾動阻力，F(xiàn)w為空氣阻力，F(xiàn)i為上坡時重力沿坡道的分力(坡度阻力)，滾動阻力=為滾動摩擦系數(shù)，其值根據(jù)不同路況下的摩擦系數(shù)取平均值)，因為車輛在剛起步時車速非常小，所以我們計算過程中不考慮空氣阻力Fw，上坡阻力通過PI修正扭矩補償。
[0013]設a為期望的車速加速度，可以得出:
[0014]F-Σ f=m*a,即F=m*a+m*fm = Trq*ig*1*q/r，推出發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩為:
[0015]Trq= (m*a+m*fm)*r/ig*1*q，此扭矩值作為基礎補償扭矩。
[0016]PI補償扭矩:
[0017]期望加速度和實際車速加r調節(jié)部分與P調節(jié)部分形成閉環(huán)反饋調節(jié)。
[0018]進一步的，限制扭矩:基于安全考慮，對補償扭矩進行了限制，以防止車輛加速過快而產(chǎn)生的危險。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:主要利用了扭矩的傳輸還有扭矩與力，力與加速度的轉換關系，以期望加速度倒推出需要的發(fā)動機扭矩，從而實現(xiàn)半坡起步不易熄火的功能，此發(fā)明設計簡單，不需增加額外硬件，只需在軟件層面做適當修改，實現(xiàn)成本較低。
【附圖說明】
[0020]下面根據(jù)圖進一步對本發(fā)明加以說明
[0021]圖1是本發(fā)明的發(fā)動機產(chǎn)生的內扭矩傳動結構示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的使能條件判斷示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的使能置位示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明的實際車速加速度形成閉環(huán)反饋調節(jié)示意圖；
【具體實施方式】
[0025]下面結合圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明，需要說明的是，圖僅用于解釋本發(fā)明，是對本發(fā)明實施例的示意性說明，而不能理解為對本發(fā)明的限定。
[0026]在本發(fā)明的描述中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0027]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種汽車輔助起步的方法，根據(jù)車速加速度算出來的基礎補償扭矩與車速加速度閉環(huán)調節(jié)的PI補償扭矩，減去根據(jù)踏板開度算出來的踏板需求扭矩，兩者之差即為要補償?shù)呐ぞ?；當使能條件不滿足的時候就不在扭矩路徑上加上此補償扭矩，將此值設為O。
[0028]進一步的，使能條件的判斷主要基于:
[0029]a、車速(車速由O變?yōu)榇笥贠且車速較小)，b、轉速(轉速在適當范圍)，c、檔位(不在空檔且不在倒檔)，d、剎車狀態(tài)(不處于剎車狀態(tài))，e、離合狀態(tài)(離合沒有完全松開)，f、發(fā)動機狀態(tài)(發(fā)動機處于運行狀態(tài))等來判斷，當以上所有條件都滿足時候，使能位置位。
[0030]進一步的，基礎補償扭矩:
[0031]汽車的驅動力F= T/r，T為作用于驅動輪上的轉矩，r為車輪半徑，作用于驅動輪上的轉矩T是由發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩經(jīng)傳動系傳至車輪上，若令Trq表示發(fā)動機轉矩，ig表示變速器的傳動比，1表示主減速器的傳動比，η表示傳動系的機械效率，則有T = Trq*ig*1*n，對于裝有分動器、輪邊減速器、液力傳動裝置的汽車，上式應計入相應的傳動比和機械效率。
[0032]進一步的，驅動力為:
[0033]F = Trq*ig*1*ri/r
[0034]車輛在行駛過程中的阻力Σ f = Ff+Fw+Fi，其中Ff為來自地面的滾動阻力，F(xiàn)w為空氣阻力，F(xiàn)i為上坡時重力沿坡道的分力(坡度阻力)，滾動阻力=為滾動摩擦系數(shù)，其值根據(jù)不同路況下的摩擦系數(shù)取平均值)，因為車輛在剛起步時車速非常小，所以我們計算過程中不考慮空氣阻力Fw，上坡阻力通過PI修正扭矩補償。
[0035]設a為期望的車速加速度，可以得出:
[0036]F- Σ f=m*a,即F=m*a+m*fm = Trq*ig*1*ri/r，推出發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩為:
[0037]Trq= (m*a+m*fm)*r/ig*1*q，此扭矩值作為基礎補償扭矩。
[0038]PI補償扭矩:
[0039]期望加速度和實際車速加r調節(jié)部分與P調節(jié)部分形成閉環(huán)反饋調節(jié)。
[0040]進一步的，限制扭矩:基于安全考慮，對補償扭矩進行了限制，以防止車輛加速過快而產(chǎn)生的危險。
[0041]本發(fā)明主要利用了扭矩的傳輸還有扭矩與力，力與加速度的轉換關系，以期望加速度倒推出需要的發(fā)動機扭矩，從而實現(xiàn)半坡起步不易熄火的功能，此發(fā)明設計簡單，不需增加額外硬件，只需在軟件層面做適當修改，實現(xiàn)成本較低。
[0042]以上所述為本發(fā)明的實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種改進和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等均應含在本發(fā)明的權利要求范圍之內。
【主權項】
1.一種汽車輔助起步的方法，其特征在于:根據(jù)車速加速度算出來的基礎補償扭矩與車速加速度閉環(huán)調節(jié)的PI補償扭矩，減去根據(jù)踏板開度算出來的踏板需求扭矩，兩者之差即為要補償?shù)呐ぞ兀划斒鼓軛l件不滿足的時候就不在扭矩路徑上加上此補償扭矩，將此值設為O。2.根據(jù)權利要求1所述一種汽車輔助起步的方法，其特征在于:使能條件的判斷主要基于: a、車速(車速由O變?yōu)榇笥贠且車速較小)，b、轉速(轉速在適當范圍)，c、檔位(不在空檔且不在倒檔)，d、剎車狀態(tài)(不處于剎車狀態(tài))，e、離合狀態(tài)(離合沒有完全松開)，f、發(fā)動機狀態(tài)(發(fā)動機處于運行狀態(tài))等來判斷，當以上所有條件都滿足時候，使能位置位。3.根據(jù)權利要求1與2所述一種汽車輔助起步的方法，其特征在于:基礎補償扭矩: 汽車的驅動力F = T/r，T為作用于驅動輪上的轉矩，r為車輪半徑，作用于驅動輪上的轉矩T是由發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩經(jīng)傳動系傳至車輪上，若令Trq表示發(fā)動機轉矩，ig表示變速器的傳動比，1表示主減速器的傳動比，η表示傳動系的機械效率，則有T = Trq*ig*1*n，對于裝有分動器、輪邊減速器、液力傳動裝置的汽車，上式應計入相應的傳動比和機械效率。4.根據(jù)權利要求1至3所述一種汽車輔助起步的方法，其特征在于:驅動力為:F = Trq*ig*1*ri/r 車輛在行駛過程中的阻力Σ f = Ff+Fw+Fi，其中Ff為來自地面的滾動阻力，F(xiàn)w為空氣阻力，F(xiàn)i為上坡時重力沿坡道的分力(坡度阻力)，滾動阻力Ff為滾動摩擦系數(shù)，其值根據(jù)不同路況下的摩擦系數(shù)取平均值)，因為車輛在剛起步時車速非常小，所以我們計算過程中不考慮空氣阻力Fw，上坡阻力通過PI修正扭矩補償。 設a為期望的車速加速度，可以得出: F-Σ f=m*a,即F=m*a+m*fm=Trq*ig*1*q/r，推出發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩為: Trq= (m*a+m*fm)*r/ig*1*n，此扭矩值作為基礎補償扭矩。 PI補償扭矩: 期望加速度和實際車速加r調節(jié)部分與P調節(jié)部分形成閉環(huán)反饋調節(jié)。5.根據(jù)權利要求1至4所述一種汽車輔助起步的方法，其特征在于:限制扭矩:基于安全考慮，對補償扭矩進行了限制，以防止車輛加速過快而產(chǎn)生的危險。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車輔助起步的方法，根據(jù)車速加速度算出來的基礎補償扭矩與車速加速度閉環(huán)調節(jié)的PI補償扭矩，減去根據(jù)踏板開度算出來的踏板需求扭矩，兩者之差即為要補償?shù)呐ぞ?；當使能條件不滿足的時候就不在扭矩路徑上加上此補償扭矩，將此值設為0，基于安全考慮，對補償扭矩進行了限制，以防止車輛加速過快而產(chǎn)生的危險，它主要利用了扭矩的傳輸還有扭矩與力，力與加速度的轉換關系，以期望加速度倒推出需要的發(fā)動機扭矩，從而實現(xiàn)半坡起步不易熄火的功能，此發(fā)明設計簡單，不需增加額外硬件，只需在軟件層面做適當修改，實現(xiàn)成本較低。
【IPC分類】B60W50/00, B60W30/18
【公開號】CN105599769
【申請?zhí)枴緾N201610015739
【發(fā)明人】張偉
【申請人】藍科華騁河北新能源動力科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月11日