CN106458204B

CN106458204B - 上坡方法

Info

Publication number: CN106458204B
Application number: CN201580031399.2A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·霍斯
Original assignee: Land Rover UK Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2019-01-15
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: GB201410449D0; EP3155299B1; JP6383016B2; AU2015273801B2; EP3155299A1; WO2015189065A1; GB2527100A; US10253871B2; US20180156329A1; JP2017517702A; GB2527100B; AU2015273801A1; CN106458204A

Abstract

本发明的多个方面涉及这样的方法：该方法使用具有多个离合器的变速器以对上坡提供改进的牵引控制方法。实施方式提供了动力换档变速器、自动变速器或双离合变速器的使用。

Description

上坡方法

技术领域

本发明涉及对车辆特别是正在上坡的车辆进行牵引控制的方法、用于实施控制方法的控制系统、配备有这种控制系统的动力传动系、以及配备有这种动力传动系或控制系统的车辆。

背景技术

已知提供了具有牵引控制系统的车辆，该车辆可以设有各种越野模式，特别地但非排他地为4×4车辆，并且特别地但非排他地用于可能需要越野操作和/或在挑战性条件下操作的车辆，所述条件由于地形类型或天气条件而具有挑战性。这些条件(及其相关联的模式)可以包括草地、碎石和雪地(GGS)，但也可以包括岩石地形(或“岩石爬行”)、泥地和车辙、冰面、沙地和/或陡坡。特别地，这些车辆可能需要在包括特别陡的坡度的斜坡上进行上坡。这些车辆可以设置有“下坡”模式，这通常意味着驾驶员不需要手动地启用制动器或手动地改变档位以保持受控地下陡坡。下坡方法是本领域公知的并且在此不需要进一步讨论。

有时，车辆可能被驱动上斜坡，在该斜坡上，车辆最终无法进一步前行——“上坡失败”。这可能是由于车辆的来自发动机或原动机的可用动力不足、或者更通常地是由于失去了足够的牵引力。除非经过适当训练，否则车辆的驾驶员并不知道在这种情况下感到失去控制。

在现有技术中对具有手动变速器的车辆上坡失败的适当响应为如下方法：

如果驾驶员注意到上坡已经失败，即：车轮正在行驶，但车辆不再上坡或者甚至向后行驶，正确的响应是用力制动并致使发动机熄火。在大多数情形下，车辆将随后被制动而停在斜坡上。

替代性地，当发动机熄火时，上坡可能会失败。在这种情况下，正确的响应还是制动，使得车辆被制动而停在斜坡上。

在任一情况下，上坡失败导致车辆被制动而停在斜坡上。在仍然压着制动器踏板的情况下，驾驶员接着使离合器分开(压离合器踏板)，选择倒档，并使离合器重新接合(释放离合器踏板)。

然后释放制动器踏板。车辆随后通过经由传动系和所接合的倒档作用的发动机摩擦而保持在斜坡上。

然后重新启动车辆发动机。车辆随后在处于倒档时在发动机制动状态下下坡。在车辆上有可用的下坡模式的情况下，如果可用，则可以使用下坡模式来辅助对下坡进行控制。一旦已离开斜坡，车辆的驾驶员可以重新尝试上坡或选择替代路线。

在具有自动变速器的车辆中，等效方法如下：

如果驾驶员注意到上坡已失败，正确的响应方法是制动使得车辆被制动而停在斜坡上。

在一些情形下，车辆的发动机可能在这种情况下熄火。驾驶员随后制动，选择空档，重新启动发动机，选择倒档并释放制动器。车辆随后将在处于倒档且在发动机制动的状态下以受控的方式下坡。

替代性地，如果车辆尚未熄火，则驾驶员仅选择倒车并释放制动器——车辆随后将在处于倒档且在发动机制动的状态下以受控的方式下坡。

同样，在任一情况(熄火或未熄火)下，为了辅助对下坡进行控制，驾驶员可以利用车轮制动器，或者如果可用的话，利用下坡模式。

一旦离开斜坡，可以重新尝试上坡，或者可以选择替代路线。

上述上坡失败恢复方法对于熟练的越野驾驶人员是已知的。然而，没有经验的驾驶员可能会在意识到上坡已失败时惊慌失措。在由于已达到牵引力极限而失败的情况下，例如，继续尝试仅通过对加速器更用力地施压来驱动上坡并非罕见反应。在车辆已熄火的情况下，自然反应只是用力地制动。选择倒车等的其他步骤可能是未知的，并且可以尝试允许车辆仅以车轮制动器来控制下坡而向后移下斜坡。这是不可取的，因为在发动机不运转的情况下，车轮制动器可能由于缺乏伺服辅助而不会那么有效，并且下坡模式也可能不可用于辅助下坡。

此外，车辆往往具有向前的制动偏压，因此，倒车下坡时进行制动往往导致前轮锁定(除非中央差速器在可用的情况下被锁定)、以及不期望的车辆前端的侧向稳定性损失。一些驾驶员可能尝试重新启动车辆并继续尝试驱动上坡，从而导致非常困难地坡道起步，并且很有可能再次失败。

所需的是一种解决上坡失败的改进方法。该方法可以是做出适当响应不需要驾驶员输入——在驾驶员没有经验的情况下——并且保持最大控制量的方法。

发明内容

现代车辆变速器可以包括具有预先选择多个传动比并在所选择的这些传动比之间切换的能力的多档变速器，例如“动力换档”变速器或“双离合”变速器。

已知提供、并且想到本发明的实施方式将提供多档常啮合变速器，所述多档常啮合变速器具有输出和至少一个输入、输出与所述一个或多个输入之间的两个或多个前进档速比和一个或多个倒档速比；所述多档常啮合变速器还设置有多个离合器，所述离合器中的至少一个离合器优选地是摩擦离合器，该摩擦离合器可以与多个齿轮和变速器轴部件以各种组合来接合，以便实现各种速比，所述变速器适于在使用中预先选择下一个所需的速比，并且适于从当前速比改变至所述下一个所需的速比；其中，所述速比被设置成用于预先选择以提供在两个前进档速比之间的切换、在两个倒档速比之间的切换、以及/或者在前进档速比与倒档速比之间的切换。

这种变速器可以具有两个输入，通常涉及双离合变速器(DCT)，其中，来自诸如内燃发动机之类的动力源的两个输入被交替地使用以驱动变速器。DCT变速器的典型特征在于包括交替地接合的两个离合器，一个离合器与“奇数”传动比相关联，而另一个离合器与“偶数”传动比相关联。一般来说，离合器中的一个离合器适于从机动车辆静止的状态接合，并且与一组速比中的与公路用变速器相关联的正常的第一速比相关联。DCT变速器是公知的，并且不需要在此进一步描述。

根据本发明的实施方式的变速器内的齿轮、轴和离合器的设置提供了前进档速比之间的切换、倒档速比之间的切换以及前进档速比与倒档速度之间的切换(并且扭矩大致连续地传递至车辆驱动轮)。这种设置确保了适于公路和非公路用途的变速器的通用性。

出人意料地，已发现了如上所述的变速器能够对如本文中所描述的上坡失败问题提供有益之处。

根据本发明的一方面，提供了一种对车辆进行控制的方法，所述车辆具有变速器、至少两个离合器以及经由所述变速器驱动的至少一个车轮，其中，变速器包括至少一个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比，每个离合器均能够使所述传动比中的至少一个传动比与来自所述车辆的发动机或原动机的扭矩相关联，该方法包括：

经由第一离合器选择前进档传动比或倒档传动比、和/或接合前进档或倒档；

经由第二离合器预先选择相反的倒档传动比或前进档传动比；

确定上坡已失败；

选择和/或接合相反的倒档或前进档。

在车辆正在沿前进方向上斜坡的情况下，最初选择的传动比是前进档，而预先选择且随后接合的传动比是倒档。

替代性地，当车辆倒退上斜坡时，该方法可以包括经由第一离合器选择倒档传动比，然后经由第二离合器预先选择并随后接合前进档传动比。离合器可以包括摩擦离合器。

本领域技术人员将容易理解的是，在本申请的范围内，术语“前进”在本说明书中于许多情况下可以用“倒车”(或“倒退”)代替，并且术语“倒车”在本说明书中于许多情况下也可以被“前进”代替，并且因此本文中的进一步描述可以被如此进行解释以在对可能试图以倒车或倒退的方式以及以前进的方式上斜坡或上坡的车辆的相对运动进行描述时避免不必要的重复和描述的复杂性。

根据本发明的一方面，提供了一种用于车辆的上坡失败控制的方法，该车辆设置有：

变速器，该变速器包括至少一个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比；

至少两个离合器，每个离合器均能够使所述传动比中的至少一个传动比与来自所述车辆的发动机或原动机的扭矩相关联；

经由所述变速器驱动的至少一个车轮；

该方法包括：

确定上坡已失败；以及

选择或接合所述相反的倒档或前进档。

在实施方式中，对相反档位的预先选择可以发生在上坡期间或在上坡之前。

在上坡失败时已经从前进档切换至倒档的情况下，车辆可以随后经由倒档在控制下并且通过发动机制动的辅助而以倒车的方式被驱动沿斜坡向下返回。在实施方式中，在可用的情况下，车辆可以进入在下坡期间向驾驶员提供帮助的诸如Hill Descent Control(下坡控制)^TM或之类的“下坡模式”。这种下坡模式可以手动选择，或者可以通过车辆中的系统或控制器或所实施的诸如“Terrain Response”模式或等同模式之类的其他模式而自动地选择。

在实施方式中，传动比的选择和/或预先选择可以是自动的以及/或者可以通过车辆的系统或控制器或模式来控制的。

在实施方式中，该方法包括应用车轮制动器的步骤。可以在检测到或确定上坡失败时应用车辆的车轮制动器。这可以在设置在车辆内的系统或控制器的控制下进行。所述系统可以包括软件或硬件，并且可以是车辆内的各种其他系统或控制器中的任一者的一部分。这样的系统或控制器是已知的，例如，ECU(电子控制单元)。根据该实施方式，在已选择低速档或最低速档以及预先选择倒档的情况下，检测或确定上坡失败。随后应用车轮制动器。这实际上反映了现有技术中驾驶员所控制的上坡失败方法的过程。使所接合的前进档脱开接合的可能的方法步骤可以在应用车轮制动器之前、期间或之后发生。对预先选择的倒档进行接合的方法步骤可以同样在应用车轮制动器之前、期间或之后发生。可以使用和/或控制离合器或其他接合装置，以防止或管理所接合的档位与制动状态之间的任何系统冲突。

在实施方式中，应用车轮制动器与使所接合的前进档脱开接合至少部分地同时发生(换句话说，这两个措施可以发生成使得它们发生的相应时间至少部分地重叠)，以使车辆停止，使得车辆被制动而停在斜坡上。车辆随后可以在这种情况下保持一时间段，“停止期”——该时间段可以是预先确定的或者可以受驾驶员输入的影响。例如，车辆可以如所描述的那样停止，并且接着车辆的信息系统可以告知车辆的驾驶员已发生上坡失败。这将意味着所述驾驶员随后将明白车辆为什么停下来。在驾驶员没有经验的情况下，如上面的“背景技术”部分所假设的，这将避免如所描述的任何恐慌或其他的不安。驾驶员随后还可以被告知上坡失败方法的接下来的一个或多个措施，例如，将进行倒档的选择/接合，并且接着可以开始下坡。可能的是，驾驶员随后将被提示发出他们准备好进行该措施的信号，并且因而这可以是停止期结束的信号。所述信号可以是压下制动器踏板及释放制动器踏板、或释放制动器踏板、或压下加速器踏板或释放加速器踏板、或诸如车辆模式选择或对真实按钮或虚拟按钮——虚拟按钮可以例如出现或呈现在车辆的触摸屏上——进行按压之类的任何其他合适的信号。在停止期结束时，选择倒档并且释放车轮制动器——这些措施可以至少部分地同时发生。如本文其他地方所描述的，车辆随后可以在处于倒档的情况下以受控的方式下坡。

在另一实施方式中，当车辆的车轮制动器被接合和/或前进档脱开接合时，调节车辆发动机的节气门或加速器信号。所述调节可以包括使驾驶员对发动机转速/扭矩的需求减少或降低。这将避免这样的情况：已检测到上坡失败并且已经采用本发明的方法，但是车辆的驾驶员可能没有经验而继续做出扭矩需求(诸如通过继续对加速器踏板施压)。在档位已经脱开接合的情况下，这可能导致非常高的发动机转速，高的发动机转速极可能产生过度噪声，进而可能进一步使驾驶员感到不安。其他不期望的效果可以包括在随后选择任一档位时突然加速。可能的是，发动机被控制为怠速或保持任何其他相对较低的转速。

在实施方式中，预先选择倒档传动比发生在上陡坡之前或在上陡坡期间。

在实施方式中，可以响应于指示正在试图上陡坡的状态而预先选择倒档传动比。这种状态可以是：自动变速器已经选择了低速前进档或可用的最低速前进档，特别是在大多数驾驶条件下通常不需要该档位的情况下。这与现有技术中的这种变速器——特别是DCT类型的变速器——的常规使用相反，其中，低速前进档或最低速前进档(例如，一档)通常伴随着下一个最高速前进档传动比的预先选择(例如，二档)，这是由于将预期车辆通过使用低速档来获得速度，使得下一个档位将是接下来所需的。

该状态可以是由驾驶员选择了或通过包含在车辆内的系统、控制器或其他模式自动地选择了与上坡潜在地相关联的特定车辆模式。这种模式可以是适合于坡道地形、岩石地形、沙地的模式，或者是任何其他合适的特定牵引控制模式。对多个其他可能的车辆模式之间的切换进行控制的模式、控制器或系统可以是被称为“Auto Terrain Response(自动地形响应)^TM”的模式、控制器或系统或是本领域已知的任何类似的这种模式、控制器或系统。或类似的这种模式可以是所选择的模式，这是由于可以预计上坡之后可能紧接着下坡。模式、控制器和系统及其适用性将是本领域技术人员已知并理解的。

如果选择了合适的这种模式，则可以选择最低的前进档传动比，特别是在正常驾驶条件下通常不使用这种最低传动比的情况下，以及/或者随后可以自动地进行倒档传动比的预先选择。

用于预先选择倒档传动比的条件可以是：在对来自车辆的发动机的动力需求或扭矩需求不随之减小的情况下，先前选择的传动比已连续地降低(例如，从4档至3档、至2档、至1档【或最低档】)。这将与正在试图沿斜坡向上行驶的车辆相一致，而与仅响应于速度降低而换档的车辆相对，如可能在常规行驶或“在公路上”行驶中诸如在减速时——其中，对发动机扭矩或动力没有需求或需求较低，并且速度正在下降——所经历的那样。在该实施方式中，在档位已连续下降而动力需求或扭矩需求没有减少的情况下，一旦已选择1档/最低档而仍做出高动力需求或高扭矩需求，因为假定随后可能上坡，所以将该条件设定用于倒档的预先选择。

用于选择最低前进档传动比和/或预先选择倒档的条件可以响应于对车辆即将上坡的确定。该确定可以由驾驶员做出或者可以由车辆的系统做出。这样的系统可以包括视觉(例如，摄像机)系统、雷达系统、GPS或其他导航系统、或诸如可以被标称地用作停车传感器系统的超声波检测系统。这样的系统可以包括用于确定摄像机、雷达、GPS等的输入指示即将尝试的坡度的软件。

在实施方式中，用于选择最低速前进档和/或预先选择倒档的条件可以是对车辆的阈值姿态的检测——例如，检测车辆处于等于或高于某一阈值的俯仰角。在实施方式中，车辆或车辆内的系统可以设置有陀螺仪，例如，3轴陀螺仪，并且仅作为示例，40度的俯仰角可以是预定的阈值。如果陀螺仪检测到车辆纵倾至这个角度，则可以选择最低速前进档和/或可以预先选择倒档。在实施方式中，车辆或车辆中的系统可以设置有能够直接确定诸如俯仰角之类的车辆姿态的倾斜仪。

用于选择最低速前进档和/或预先选择倒档的条件可以是扭矩阈值。例如，如果需要和/或接近发动机的全部可用扭矩(例如，如果达到可用发动机扭矩的95％的需求)，则可以确定熄火或上坡失败可能即将发生。因此，可以预先选择倒档，使得在随后发生熄火或其他上坡失败模式的情况下，能够迅速地进行倒车。

对上坡失败的检测可以与对条件的检测相一致。用于确定检测到上坡失败并因此在先前的预先选择倒档——该倒档的预先选择可以与选择低速前进档、最低速前进档或第一前进档相结合或者在选择低速前进档、最低速前进档或第一前进档之后进行——的步骤之后选择倒档的条件可以是以下各项中的一项或多项：

达到扭矩阈值；

扭矩需求突然变化或车轮速度突然变化(这些可能与车轮失去牵引力和打滑相一致)；

检测到缺乏与车轮速度相一致的车辆运动——这可能是例如检测到指示车辆不动的GPS信号，而同时相反地，车辆的任一车轮或所有车轮可能正在运动或者可能发生一定量的车轮打滑，替代性地，雷达系统或摄像机或摄像机系统可以指示车辆没有运动——这种系统可以直接测量车辆在地面上的速度；

借助于检测车轮打滑量来检测预定量的车轮打滑，用于检测预定量的车轮打滑的方法是本领域技术人员已知的；

检测到根据本领域已知的方法所测得的车轮打滑的某个阈值；

通过牵引控制系统或类似系统估计已达到车辆可用的总的牵引力极限以及/或者估计不能获得更多牵引力——进行这种估计的方法是本领域已知的；

对动力或扭矩的需求停止；这种停止可能是突然的，诸如与脚从加速器踏板完全移开相一致；

应用制动器；这种制动器的应用可能是突然的，诸如与驾驶员的脚对制动器踏板用力地且突然地施压相一致；

对动力或扭矩的需求停止，加上制动需求；这例如可以与驾驶员的脚释放加速器踏板并移动至制动器踏板并应用制动器踏板相一致；在实施方式中，制动需求可以在加速器踏板被释放时或在加速器踏板被释放之前产生，与左脚制动或“脚跟和脚趾”技术相一致；

已经选择了低的或可能的最低的前进档传动比并且发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的状态；可选地，加上确定已经达到可获得的总牵引力/不能获得更多的牵引力；以及

已经选择了低的或可能的最低的前进档传动比并且发动机处于最大的扭矩、动力或节气门设定的阈值或预定比例——例如99％或95％——的状态；可选地，加上确定已经达到可获得的总牵引力/不能获得更多的牵引力；

在本申请的范围内，明确预期的是，在前面段落中、在权利要求中和/或在以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例及其替代，特别是各个方面、实施方式、示例及其替代中的各个特征可以独立地采用或以任何组合的方式采用。也就是说，所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合而结合，除非这些特征是不兼容的。申请人保留对任何最初提交的权利要求进行修改或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求以引用任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初没有以这种方式要求。

附图说明

现将参照附图仅以示例的方式对本发明的一个或多个实施方式进行描述，在附图中：

图1示出了接近坡道的车辆，在该坡道上存在上坡失败的可能性；

图2示出了开始上坡的车辆；

图3示出了在上坡失败位置处的车辆；以及

图4示出了可以根据本发明的方面使用的双离合变速器的示意图。

具体实施方式

在此参照附图对根据本发明的实施方式的方法进行描述。

图4是多档常啮合双离合变速器(DCT)的示意图，多档常啮合双离合变速器(DCT)具有两个输入(21、22)、一个输出(23)以及所述输入与所述输出之间的两个或多个前进档速比和两个或多个倒档速比，其中，每个输入均具有相关联的摩擦离合器(A、B)，所述速比包括可单独选择的齿轮传动系，所述前进档速比中的一个前进档速比和所述倒档速比中的一个倒档速比与一个输入相关联，所述前进档速比中的一个前进档速比和所述倒档速比中的一个倒档速比与另一个输入相关联；所述变速器适于在使用中预先选择下一个所需的速比，并且适于通过在所述输入之间切换传动装置而从当前速比切换到所述下一个所需的速比；其中，所述速比被设置成用于预先选择以提供在两个前进档速比之间的切换、在两个倒档速比之间的切换、以及/或者在前进档速比与倒档速比之间的切换。

在所示的实施方式中，第一输入(21)与离合器A和以下传动比相关联：低速倒档(RL)、一档、三档和诸如五档之类的任何其他“奇数”档传动比。第二输入(22)与离合器B和其他传动比相关联：高速倒档(RH)、二档、四档和诸如六档之类的任何其他“偶数”档传动比。

图1、图2和图3中示出的车辆设置有这种变速器。

图1示出了设置有诸如图4中示出的DCT之类的DCT(图1中未示出)的车辆1。车辆1接近坡道/坡度2。来自车辆的发动机(未示出)的驱动扭矩经由DCT被供给至车辆的车轮，可以看到所述车轮中的两个车轮(3、4)。

在接近坡道期间、或者当车辆在尝试上坡之前停止时，可以确定即将进行上坡尝试，其中，坡道包括陡峭的坡度。驾驶员(5)可以通过目视检查前方地形而进行这种确定。因此，驾驶员可以选择车辆的“低速档”模式、或者诸如“岩石爬行”或“爬坡”之类的越野模式、或者车辆的一些其他合适模式，或者驾驶员可以在预计上坡的情况下选择或发出指令选择车辆的低速档或可用的最低档。替代性地，可以使用由车辆内的系统利用来自一个或多个摄像机(6)、GPS或其他卫星导航系统(7a、7b)、或者可以是电磁式或声波/超声波式接近传感器或是雷达系统的一部分的传感器(8)的信息而对前方地形进行的检查来进行确定。

由于确定为即将上陡坡，因此可以选择DCT的低速档或最低速前进档(即，图4中的1^st(一档))。在一些车辆构型中，该最低速前进档可以标称地仅在诸如越野情况之类的特定情形下使用。

相应地，在已经选择了DCT的低速档或最低速前进档并且确定即将尝试上陡坡的情况下，还进行DCT的倒档中的一个倒档(即，图4中的RH)的预先选择。

在替代性情况下，先前已经以平稳的速度沿着平坦地形行驶的车辆1仅仅在没有特定的驾驶员输入变化或其他系统输入变化的情况下继续移动并开始上坡。

图2示出了与图1中和上文所描述的车辆类似的车辆11，该车辆11处于已经开始沿箭头9的方向沿坡道2向上移动的位置。根据上述实施方式，车辆可能已经处于低速前进档(或最低速前进档，即，图4中的1^st(一档))，并且预先选择了倒档(即，图4中的RH)。

然而，在其他实施方式中，车辆可以处于多个可能的前进档中的任意一个前进档。但是，在车辆开始上坡时，变速器的常规作用可能导致传动比连续地降低，例如，从三档降到二档并因此降到一档。然而，所要求的来自车辆的发动机的扭矩和/或动力可能不改变或者实际上可能由于上坡路的坡度变陡而增大。在所接合的档位正在降低但动力和/或扭矩需求没有改变或者甚至增大的情况下，可以确定正在上陡坡。因此，在选择低速档——可能为例如一档——时，预先选择倒档(即，图4中的RH)。

在实施方式中，车辆设置有用于通过检测车辆的俯仰角10来确定车辆处于斜坡上的诸如陀螺仪或加速度计之类的装置(未示出)。可以预先确定俯仰角阈值(或者在考虑其他因素——比如可能例如影响车辆发动机的可用动力的车辆海拔、或者所选择的车辆模式——的情况下确定俯仰角阈值)，在该俯仰角阈值处，可以认为正在上爬的坡道是“陡的”，并且因此，假设存在上坡失败的可能性或者假设需用低速档来上爬具有这种角度的斜坡；可以选择低速档或最低速前进档；并且可以额外预先选择倒档。在实施方式中，在车辆的前进速度起初太大而不能有效地选择低速档或最低速前进档(例如，已高速地接近坡道)的情况下，可以在上坡期间在选择低速档或最低速档时自动地预先选择倒档。在实施方式中，在车辆正在上斜坡的同时在牵引控制系统的干预下进行倒档的预先选择。

在实施方式中，车辆的速度可以被确定。所要求的来自发动机的扭矩也可以被确定。如果扭矩需求达到某个阈值，则可以确定正在经历上坡。可以根据扭矩需求和车辆速度的组合——例如，在速度低但扭矩需求高的情况下——来做出上坡的判定。可以用扭矩-速度的映射来确定如下扭矩范围和速度范围，在所述扭矩范围和速度范围内可以假定为上坡。所述映射还可以考虑其他因素比如海拔。所述映射可以采用以电子格式存储在软件、硬件、固件或任何其他形式的计算机存储器中的图表或参照表或查找表的形式。扭矩-速度或者扭矩的某些范围可以被视为指示可能发生上坡失败的上坡。当做出这种判定或指示出这种可能性时，则可以进行倒档的预先选择。

在实施方式中，根据本发明的多个方面的方法可以包括在车辆上斜坡时(或者在车辆即将上斜坡时)确定车辆正在行驶于其上的表面的类型。作为示例，对于给定的坡度，砂地表面与柏油路表面相比将被视为存在增大的上坡失败的可能性。表面类型的确定可以根据驾驶员选择的适当的车辆模式——例如“沙地模式”或“草地/碎石/雪地(GGS)”模式——来进行。这种确定可能影响将坡道或斜坡视为“陡”时的俯仰角并且因此影响为防备上坡失败而预先选择倒档的时间。

在实施方式中，车辆可以设置有用于确定在车辆的一个或多个车轮处发生“车轮打滑”的装置。可以当检测到特定阈值水平的打滑时预先选择倒档。这是因为预计可能上坡失败而以防这种情况发生。如上所述的对车轮打滑的确定可以结合上文所述的对表面类型的确定、以及/或者结合对坡度/斜坡的确定来使用，以引发倒档的预先选择。还可以进行车辆处于哪个前进档的判定，并且还可以考虑该信息以决定是否预先选择倒档。

图3示出了车辆1已经到达斜坡2上的该车辆1不能进一步向前行驶的位置——上坡失败位置。车辆处于低速档或最低速前进档，并且已经根据如上文关于图1或图2所描述的任一情形或根据本文中所描述的任一其他方面或任一实施方式而预先选择了倒档。

根据本发明的如所描述的方面和实施方式，因而确定上坡失败已经发生。

在该示例中，已经由于无法获得足够的牵引力以保持车辆的前进运动而发生上坡失败。驾驶员正在用力地对加速器施压，并且发动机产生其潜在扭矩输出的99％(替代方案可以包括从85％至100％的任何值)。车辆的系统已经确定正在发生车轮打滑，并且车辆的卫星导航系统7a已确定车辆是静止的。车辆的另一系统已经通过由陀螺仪确定车辆的俯仰角10而确定正尝试的斜坡2超过35度。因此，车辆中的控制器确定已发生上坡失败。

于是控制器采取以下措施：

控制器开始通过向车辆的ABS系统发送控制信号来应用车轮制动器。当控制器这样做时，控制器开始使前进档脱开接合，使得当车辆的车轮(3、4)停止时，没有来自发动机的经由车辆传动系而驱动车轮的净扭矩。控制器在这种情况下操作性地连接至车辆的变速器控制器。

随着通过传动系传递的扭矩减小，控制器也减弱对发动机的驱动扭矩需求，使得在车辆的车轮停止时，发动机处于怠速速度。

一旦车辆的车轮停止，则车辆就在车轮制动器起作用并且发动机处于怠速的情况下停在斜坡上，并且停止期开始。然后在车辆的显示屏11上向驾驶员5显示指示已经发生上坡失败的信息。可以显示另外的安慰信息，比如“车辆处于安全状态”等。在显示屏——在该示例中该显示屏还是触摸屏——上显示另外的信息，例如显示“按‘确认’按钮以继续安全车辆恢复”以及标记为“确认”的虚拟按钮。看到信息后，驾驶员按“确认”按钮。

接着显示另一信息，告知驾驶员为了使车辆恢复，将接合倒档并且车辆将以“下坡模式”沿坡道向下倒退——还告知驾驶员可以启动此操作，如通过显示另一信息“为了启动此操作，释放所有脚踏板，然后压下制动器踏板。在准备好下坡时释放制动器踏板”。信息中的“释放所有脚踏板，然后”部分是响应于由控制器做出的驾驶员可能误认为加速器踏板是制动器踏板而实际上仍在向下压加速器踏板的判定。如果没有踏板被压下，则信息的这一部分可以被省去。

将理解的是，如本文中所描述的这些信息仅表示可以显示的信息类型——可以使用其他类似措辞的信息或传达这些信息的含义的其他方式。

遵照指示，驾驶员释放加速器踏板、然后压下制动器踏板并且随后释放制动器踏板。然后接合预先选择的倒档，并且在接合预先选择的倒档时，释放车轮制动器。车辆的下坡模式被启用，并且车辆开始沿斜坡向下倒退。车辆可以在未启用下坡模式的情况下沿斜坡向下倒退。还可以可选地要求或利用驾驶员的加速输入。

将理解的是，关于对离合器和变速器部件的控制的细节可以根据车辆所配备的变速器的类型——例如，自动变速器、自动化的手动变速器或动力换档变速器、或者通过本文中的附图所示出的示例中给出的DCT——而变化。为了实现该方法，技术人员将能够相应地调整本文中所描述的方法(或者用于实施该方法的系统或控制器)，并且预期这样的调整将落入本说明书的范围内并且特别地落入本文所附权利要求的范围内。

一方面，提供了一种用于车辆的上坡失败控制的方法，该车辆设置有：

自动变速器，该自动变速器包括至少一个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比；

经由变速器驱动的至少一个车轮；

该方法包括：

选择前进档传动比或倒档传动比、和/或接合前进档或倒档；

确定上坡已失败；

应用车辆的制动器；

选择和/或接合相反的倒档或前进档；以及

释放制动器。

在实施方式中，可以存在驾驶员确认驾驶员准备好开始下坡的步骤，该步骤可以在制动器释放以及/或者接合相反的档位之前进行。驾驶员的确认可以是将变速器选择器移向倒档设定。

在实施方式中，上坡失败可以通过任何方法或通过本文中在别处关于本发明的任一其他方面所描述的确定来确定。在实施方式中，选择前进档传动比或倒档传动比的步骤可以通过任何方法或通过本文中关于本发明的任一其他方面所描述的任何确定来进行。在实施方式中，确定上坡失败、应用制动器以及接合相反档位的步骤可以是自动进行的并且受控制器等的控制。其他步骤和/或另外的步骤可以类似地是自动进行的。这些步骤可以包括提示驾驶员指示应当采取进一步的步骤的确认，这可以以与本文中在别处关于任一其他方面所描述的方式来进行。

将理解的是，在不背离本申请的范围的情况下，可以对本发明做出各种变型和改型。现在将在所附的带编号的段落中对本发明的其他方面进行阐述：

1.一种对车辆进行控制的方法，所述车辆具有变速器、至少两个离合器以及经由所述变速器驱动的至少一个车轮，其中，所述变速器包括至少一个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比，每个离合器均能够使所述传动比中的至少一个传动比与来自所述车辆的发动机或原动机的扭矩相关联，所述方法包括：

确定上坡已失败；

选择和/或接合相反的倒档或前进档。

2.根据段落1所描述的方法，包括以下步骤：基于上坡失败的确定，自动地应用所述车辆的车轮制动器。

3.根据段落1所描述的方法，其中，上坡失败是通过对下述各项中的任一项或多项进行检测来确定的：

结合车辆速度的对坡度的测量；

结合摩擦估计的对坡度的测量；

达到的扭矩、动力或节气门阈值；

扭矩或动力需求的突然改变；

车轮速度的突然改变；

缺乏与测量到的车轮速度相一致的车辆运动；

预定量的车轮打滑或阈值量的车轮打滑；

确定已经达到所述车辆可获得的总牵引力以及/或者确定不能获得更多牵引力；

驾驶员对动力或扭矩的需求停止；

由所述车辆的驾驶员对制动器的应用；

驾驶员对动力或扭矩的需求停止，加上驾驶员制动需求；

已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的状态；

已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的状态，加上确定已经达到可获得的总牵引力以及/或者不能获得更多牵引力；

已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的阈值或预定比例的状态；

已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的阈值或预定比例的状态，加上确定已经达到可获得的总牵引力以及/或者不能获得更多牵引力。

4.根据段落1所描述的方法，其中，对相反的倒档或前进档的预先选择发生在所述车辆上坡之前或所述车辆上坡期间。

5.根据段落4所描述的方法，其中，响应于下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合而进行所述预先选择：

i/选择低的或最低的可用的前进档传动比或倒档传动比；

ii/选择驱动模式、可选地为牵引控制模式、可选地为“上坡”模式或“低速档”模式；

iii/响应于对驱动模式、可选地为牵引控制模式、可选地为“上坡”模式或“低速档”模式的选择而选择低的或最低的可用的前进档传动比或倒档传动比；

iv/确定先前所选择的传动比已经连续地降低；

v/确定在对所述车辆的所述发动机的动力或扭矩需求没有减小的情况下先前所选择的传动比已经连续地降低；

vi/确定已经选择了最低的前进档传动比或倒档传动比并且正在做出高动力或扭矩需求；

vii/检测到所述车辆的阈值姿态；

viii/检测到所述车辆的阈值俯仰角；

ix/检测到对所述发动机的阈值扭矩需求；

x/确定所述车辆正在上坡；

xi/确定所述车辆即将上坡；

xii/确定阈值量的车轮打滑；

xiii/确定所述车辆正在上坡并且确定正在(或即将)穿越的特定的表面类型，所述表面可选地是下述各项中的一项：

a/沙地

b/雪地

c/冰面

d/泥地

e/草地

f/碎石

xiv/确定车辆速度低于第一阈值且同时扭矩需求高于第二阈值。

6.根据段落1所描述的方法，其中，响应于下述各项中的任一项或更多项来进行前进档传动比或倒档传动比的选择：

i/用于选择低的或最低的可用的前进档传动比或倒档传动比的指令；

iii/确定先前所选择的传动比已经连续地降低；

iv/确定在对所述车辆的所述发动机的动力或扭矩需求没有减小的情况下先前所选择的传动比已经连续地降低；

vi/检测到所述车辆的阈值姿态；

vii/检测到所述车辆的阈值俯仰角；

viii/检测到所述发动机的阈值扭矩需求；

ix/确定所述车辆正在上坡；

x/确定所述车辆即将上坡；

xi/确定所述车辆正在上坡或即将上坡、并且确定正在穿越或即将穿越特定的表面类型，所述表面可选地是下述各项中的一项：

a/沙地

b/雪地

c/冰面

d/泥地

e/草地

f/碎石

7.根据段落6所描述的方法，其中，所选择的前进档传动比或倒档传动比是可用的最低的前进档传动比或倒档传动比。

8.根据段落1所描述的方法，包括如下步骤：告知所述车辆的驾驶员已经上坡失败。

9.根据段落2所描述的方法，包括如下步骤：释放所述车轮制动器。

10.根据段落9所描述的方法，其中，响应于驾驶员输入而释放所述车轮制动器。

11.根据段落10所描述的方法，其中，所述驾驶员输入是下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合：

i/触摸屏输入；

ii/语音指令；

iii/压下和/或释放制动器踏板；

iv/压下和/或释放加速器踏板；

v/压下和/或释放离合器踏板；

vi/启用或使用开关、触发器、旋钮或其他旋转控制件；

vii/选择或启用所述车辆的驾驶模式；

viii/选择或启用所述车辆的控制系统；

ix/选择所述车辆的传动比或等同参数。

12.一种用于车辆的上坡失败控制的方法，所述车辆设置有自动变速器以及经由所述变速器驱动的至少一个车轮，所述自动变速器包括至少一个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比，所述方法包括：

选择前进档传动比或倒档传动比；

确定上坡已失败；

应用所述车辆的制动器；

接合相反的倒档或前进档。

13.根据段落12所描述的方法，包括如下步骤：告知所述车辆的驾驶员已经上坡失败。

14.根据段落12所描述的方法，包括如下步骤：释放车轮制动器。

15.根据段落14所描述的方法，其中，响应于驾驶员输入而释放所述车轮制动器。

16.根据段落15所描述的方法，其中，所述驾驶员输入是下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合：

i/触摸屏输入；

ii/语音指令；

iii/压下和/或释放制动器踏板；

iv/压下和/或释放加速器踏板；

v/压下和/或释放离合器踏板；

vi/启用或使用开关、触发器、旋钮或其他旋转控制件；

vii/选择或启用所述车辆的驾驶模式；

viii/选择或启用所述车辆的控制系统；

ix/选择所述车辆的传动比或等同参数。

17.一种配置成实施根据段落1至16所描述的方法的控制器或系统。

18.一种包括根据段落17所描述的控制器或系统的车辆。

19.根据段落17所描述的控制器或系统、或者根据段落18所描述的车辆中存在的所述控制器或系统，所述控制器或系统配置成由车辆驾驶员启用和/或停用。

Claims

确定上坡已失败；

选择和/或接合相反的倒档或前进档。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：基于上坡失败的确定，自动地应用所述车辆的车轮制动器。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，上坡失败是通过对下述各项中的任一项或多项进行检测来确定的：

i/结合车辆速度的对坡度的测量；

ii/结合摩擦估计的对坡度的测量；

iii/达到的扭矩、动力或节气门阈值；

iv/扭矩或动力需求的突然改变；

v/车轮速度的突然改变；

vi/缺乏与测量到的车轮速度相一致的车辆运动；

vii/预定量的车轮打滑或阈值量的车轮打滑；

viii/确定已经达到所述车辆可获得的总牵引力以及/或者确定不能获得更多牵引力；

ix/驾驶员对动力或扭矩的需求停止；

x/由所述车辆的驾驶员对制动器的应用；

xi/驾驶员对动力或扭矩的需求停止，加上驾驶员制动需求；

xii/已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的状态；

xiii/已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的状态，加上确定已经达到可获得的总牵引力以及/或者不能获得更多牵引力；

xiv/已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的阈值或预定比例的状态；

xv/已经选择了低的或最低可能的前进档传动比或倒档传动比、并且所述发动机处于其最大的扭矩、动力或节气门设定的阈值或预定比例的状态，加上确定已经达到可获得的总牵引力以及/或者不能获得更多牵引力。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对相反的倒档或前进档的预先选择发生在所述车辆上坡之前或所述车辆上坡期间。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，响应于下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合而进行所述预先选择：

i/选择低的或最低的可用的前进档传动比或倒档传动比；

iv/确定先前所选择的传动比已经连续地降低；

vii/检测到所述车辆的阈值姿态；

viii/检测到所述车辆的阈值俯仰角；

ix/检测到对所述发动机的阈值扭矩需求；

x/确定所述车辆正在上坡；

xi/确定所述车辆即将上坡；

xii/确定阈值量的车轮打滑；

xiii/确定所述车辆正在上坡并且确定正在穿越或即将穿越的特定的表面类型，所述表面可选地是下述各项中的一项：

a/沙地

b/雪地

c/冰面

d/泥地

e/草地

f/碎石

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，响应于下述各项中的任一项或更多项来进行前进档传动比或倒档传动比的选择：

iii/确定先前所选择的传动比已经连续地降低；

vi/检测到所述车辆的阈值姿态；

vii/检测到所述车辆的阈值俯仰角；

viii/检测到所述发动机的阈值扭矩需求；

ix/确定所述车辆正在上坡；

x/确定所述车辆即将上坡；

a/沙地

b/雪地

c/冰面

d/泥地

e/草地

f/碎石

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所选择的前进档传动比或倒档传动比是可用的最低的前进档传动比或倒档传动比。

8.根据权利要求1或2所述的方法，包括如下步骤：告知所述车辆的驾驶员已经上坡失败。

9.根据权利要求2所述的方法，包括如下步骤：释放所述车轮制动器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，响应于驾驶员输入而释放所述车轮制动器。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述驾驶员输入是下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合：

i/触摸屏输入；

ii/语音指令；

iii/压下和/或释放制动器踏板；

iv/压下和/或释放加速器踏板；

v/压下和/或释放离合器踏板；

vi/启用或使用开关、触发器、旋钮或其他旋转控制件；

vii/选择或启用所述车辆的驾驶模式；

viii/选择或启用所述车辆的控制系统；

ix/选择所述车辆的传动比或等同参数。

i/选择前进档传动比或倒档传动比、和/或接合前进档或倒档；

ii/确定上坡已失败；

iii/应用所述车辆的制动器；

iv/选择和/或接合相反的倒档或前进档；

其中，步骤ii、iii和iv中的任一步骤或多个步骤是自动的。

13.根据权利要求12所述的方法，包括如下步骤：告知所述车辆的驾驶员已经上坡失败。

14.根据权利要求12或13所述的方法，包括如下步骤：释放车轮制动器。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，响应于驾驶员输入而释放所述车轮制动器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述驾驶员输入是下述各项中的任一项或多项、或下述各项的任意组合：

i/触摸屏输入；

ii/语音指令；

iii/压下和/或释放制动器踏板；

iv/压下和/或释放加速器踏板；

v/压下和/或释放离合器踏板；

vi/启用或使用开关、触发器、旋钮或其他旋转控制件；

vii/选择或启用所述车辆的驾驶模式；

viii/选择或启用所述车辆的控制系统；

ix/选择所述车辆的传动比或等同参数。

17.一种配置成实施根据权利要求1至16中的任一项所述的方法的控制器或系统。

18.根据权利要求17所述的控制器或系统，所述控制器或系统配置成由车辆驾驶员启用和/或停用。

19.一种用于车辆的控制器或控制系统，所述车辆具有原动机、变速器、至少一个离合器以及至少一个车轮，其中，所述变速器包括多个可选择的前进档传动比和至少一个可选择的倒档传动比，所述至少一个离合器用于使来自所述原动机的扭矩与可选择的所述传动比中的一个或多个传动比相关联，所述至少一个车轮设置成由所述变速器驱动，其中，所述控制器或所述控制系统配置成：

检测所述车辆的失败的上坡；

在检测到所述失败的上坡时自动地对所述车辆的所述至少一个车轮应用一个或多个制动器；以及

继应用所述一个或多个制动器之后，自动地选择和/或接合所述变速器中的与在所述失败的上坡期间在所述变速器中所接合的传动比方向相反的传动比。

20.根据权利要求19所述的控制器或控制系统，所述控制器或控制系统配置成由车辆驾驶员启用和/或停用。

21.一种包括根据权利要求17所述的控制器或系统或者根据权利要求19所述的控制器或控制系统的车辆。

22.根据权利要求21所述的车辆，其中，所述车辆中存在的所述控制器或系统或者所述控制器或控制系统配置成由车辆驾驶员启用和/或停用。