CN107813823B - 汽车的坡道起步稳坡方法和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车的坡道起步稳坡方法和汽车，属于车辆技术领域，所述汽车的坡道起步稳坡方法包括：步骤S1，检测汽车的倾斜角度A；步骤S2，根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P；步骤S3，对汽车增施所述稳坡扭矩P；步骤S4，在制动深度低于第一制动深度的持续时间达到预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P。根据本发明实施例的汽车的坡道起步稳坡方法，可以在释放刹车前提前增施稳坡扭矩，避免汽车在坡道起步时滑坡，提高行车安全性。

Description

汽车的坡道起步稳坡方法和汽车

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别设计一种汽车的坡道起步稳坡方法和汽车。

背景技术

在车辆行驶过程中，如果汽车在斜坡上刹车，在汽车启动过程中会出现倒退的现象，极大地影响了行车安全。

相关技术中，利用脉冲捕捉实现自动变速器坡道起步的控制方法，即车辆在坡道上起步，随着驾驶员缓松制动踏板，车辆会将下滑的趋势发展成为溜坡现象，带动车轮发生转动；车轮的转动通过驱动桥、传动轴反馈到变速箱输出/输入轴上，输出/输入轴转速传感器感应到输出轴的变化，发出相应的脉冲信号；通过自动变速器控制单元(TCU)的滤波及脉冲捕捉模块，可以捕捉到传感器发出的脉冲个数；当一定时间内捕捉到的脉冲个数超过一定阈值时，TCU可以判定车辆开始溜坡，TCU发出指令在最短时间内按照一定规律接合离合器，由发动机提供足够的驱动力，使车辆的运动趋势由下滑变为向坡上行驶，从而实现AMT、DCT、CVT等自动变速器平稳坡道起步。

上述方法是用于发动机的车辆，且坡起时候会有短暂时间来判断，如果时间太短会可能判断失误，如果时间太长又会导致溜坡现象。所以需要对时间进行精准把握。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车的坡道起步稳坡方法，可以避免汽车在坡道起步时滑坡。

本发明另一方面提出了一种汽车。

根据本发明实施例的汽车的坡道起步稳坡方法，包括：步骤S1，检测汽车的倾斜角度A；步骤S2，根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P；步骤S3，对汽车增施所述稳坡扭矩P；步骤S4，在制动深度低于第一制动深度的持续时间达到预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P。

根据本发明实施例的汽车的坡道起步稳坡方法，可以在释放刹车之前提前增施稳坡扭矩P，使得释放刹车后，汽车可以维持较为稳定地状态，避免汽车在坡道起步时滑坡，另外也提供给驾驶员反应时间，使驾驶员有充足的时间释放刹车后踩下油门，提高行车安全性。

另外，根据本发明上述实施例的汽车的坡道起步稳坡方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述汽车上设有倾角传感器，所述汽车的倾斜角度A的检测方法包括：获取倾角传感器的倾角采样值；获取汽车的加速度a，根据汽车的加速度a确定倾角波动误差，根据倾角传感器的倾角采样值和所述倾角波动误差确定所述汽车的倾斜角度A。

进一步地，所述倾角传感器的倾角采样值的获取方法包括：在汽车水平时获取所述倾角传感器的水平采样值并存储；获取所述倾角传感器的当前采样值，计算所述倾角传感器的当前采样值与所述水平采样值的差值确定倾角传感器的倾角采样值。

在本发明的一些实施例中，所述汽车内置有倾斜角度A与稳坡扭矩的对照表，所述步骤S2根据倾斜角度A查表确定所述稳坡扭矩P。

在本发明的一些实施例中，所述步骤S3还包括：在制动深度达到第二制动深度前施加扭矩P，其中，所述第二制动深度高于所述第一制动深度。

优选地，所述第二制动深度不小于50％。

在本发明的一些实施例中，所述第一制动深度在0到20％的范围内，所述预定时间在1秒到10秒的范围内，所述预定车速在5km/h到20km/h的范围内。

在本发明的一些实施例中，所述第一制动深度为10％，所述预定时间为2秒，所述预定车速为10km/h。

本发明第二方面提出了一种汽车，包括：车身；倾角传感器，所述倾角传感器设在所述车身上；控制器，所述控制器设在所述车身上并与所述倾角传感器相连，所述控制器在所述汽车启动时获取所述倾角传感器的倾角采样值并确定汽车的倾斜角度、然后根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P、然后对汽车增施所述稳坡扭矩P并在制动深度低于第一制动深度的预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P。

根据本发明实施例的汽车，可以在释放刹车之前提前增施稳坡扭矩P，使得释放刹车后，汽车可以维持较为稳定地状态，避免汽车在坡道起步时滑坡，另外也提供给驾驶员反应时间，使驾驶员有充足的时间释放刹车后踩下油门，提高行车安全性。

在本发明的一些实施例中，所述倾角传感器水平放置或竖直放置。

附图说明

图1是本发明一个实施例的汽车的坡道起步稳坡方法的流程示意图。

图2是本发明一个实施例的汽车的坡道起步稳坡方法的流程示意图。

图3是本发明一个实施例的汽车的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种汽车的坡道起步稳坡方法，该稳坡方法适用于各种类型的汽车，尤其适用于电动汽车。

下面参照附图描述本发明实施例的汽车的坡道起步稳坡方法。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，所述的稳坡方法包括：

步骤S1，检测汽车的倾斜角度A；

步骤S2，根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P；

步骤S3，对汽车增施所述稳坡扭矩P；

步骤S4，在制动深度低于第一制动深度的持续时间达到预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P。

也就是说，通过汽车所处坡度的倾斜角度A确定稳坡所需的稳坡扭矩P，在制动深度低于第一制动深度之前就开始对汽车增施了稳坡扭矩P，这样，在汽车启动的过程中，提前施加的稳坡扭矩P会维持汽车的稳定性，而且在制动深度为0时，稳坡扭矩P可以很好的维持汽车稳定防止滑坡。

另外，滑坡现象一般出现在驾驶员松开刹车和踩油门之间，只需要在这段时间内维持汽车稳定即可，因此，本发明在制动深度第一制动深度预定时间后或汽车达到预定的车速后卸载稳坡扭矩P，使得稳坡扭矩可以起到稳坡的作用，而不会影响汽车的正常驾驶和行车安全。

将稳坡扭矩的卸载条件设置为：在制动深度低于第一制动深度的持续时间达到预定时间；或在制动深度低于第一制动深度后车速达到预定车速。可选地，在车速达到预定车速时卸载稳坡扭矩，可以不考虑制动深度是否低于第一制动深度。

汽车的倾斜角度A可以通过多种不同的方法进行测量，例如测量汽车所处位置的坡度、测量汽车自身的倾斜角度等等，其中，汽车所处斜坡的坡度可以采用地图内置的方法，也就是说通过位置检测获取汽车所处位置，然后根据地图获取汽车当前所处位置的坡度信息。

本发明提供了一种在汽车上设置倾角传感器来检测汽车倾斜角度A的方法，具体而言，所述汽车上设有倾角传感器，所述汽车的倾斜角度A的检测方法包括：

获取倾角传感器的倾角采样值；

获取汽车的加速度a，根据汽车的加速度a确定倾角波动误差，根据倾角传感器的采样值和所述倾角波动误差确定所述汽车的倾斜角度A。

也就是说，通过倾角传感器检测汽车当前的倾斜角度，但是由于倾角传感器自身的原因，倾角传感器检测的倾角斜度可能会存在偏差，例如，在汽车加速或减速行驶时，加速度的影响倾角传感器的检测结果会出现偏差。因此，在汽车的实际行驶过程中，需要在倾角传感器的倾角采样值的基础上去除由于加速度等产生的误差，提高汽车的稳定性。

另外，关于倾角传感器如何去除加速度的影响，对于不同类型的倾角传感器都不相同，而且倾角传感器的误差去除方法会由倾角传感器的供应商或厂家提供，因此，本发明主要考虑如何计算汽车的运行加速度。

汽车的运行加速度的判定方法很多，其中比较优选的判定方法包括：根据车速确定，a＝(v1-v2)/t；根据转速确定，a＝(n1/N-n2/N)/t。其中，N是标定值(车速和转速的比值关系，不同的汽车的N值不同，例如N＝2.5r/m，)，v1、v2是速度，n1、n2是转速，t是时间。另外，现有技术中存在的其它确定汽车加速度的方法，也而已用于本发明，不再进行详细说明。

上述的倾斜角度A的检测方法中，包括有步骤获取倾角传感器的采样值。关于如何获取倾角传感器的采样值，可以采用现有技术中的获取方法，对此，本发明提供了一种优选的获取方法。

具体而言，所述倾角传感器的倾角采样值的获取方法包括：在汽车水平时获取所述倾角传感器的水平采样值并存储；获取所述倾角传感器的当前采样值，计算所述倾角传感器的当前采样值与所述水平采样值的差值确定倾角传感器的倾角采样值。

也就是说，将汽车水平时倾角传感器的水平采样值作为基准，来确定汽车处于不同状态时的倾角采样值。可以较为快捷准确地获得倾角传感器的采样值，从而快速准确地获得汽车的倾斜角度A。

另外，为了方便计算，可以将倾角传感器的水平采样值定为0。

关于倾斜角度与稳坡扭矩的对应关系，可以对不同坡道进行测试。测试车在不同坡度上，需要多少力才能保持稳定。然后做一个倾角采样值和扭矩的曲线，便于整车根据不同倾角采样值得到需要额外增加的扭矩。

具体而言，可以在所述汽车内置有倾斜角度A与稳坡扭矩的对照表，所述步骤S2根据倾斜角度A查表确定所述稳坡扭矩P。从而根据倾斜角度A确定不同车况下的稳坡扭矩P，使汽车可以适应不同的车况，提高汽车的稳定性和安全性。

另外，本申请的表1提供了一种具体示例的倾斜角度A与稳坡扭矩的对照表，其中倾角值为斜坡的坡度，即倾斜角度A的正切值。

倾角值	对应稳坡扭矩(Nm)
		5％	0
10％	100
		20％	150
30％	200

当然，上述表1中的数据，仅是本发明的一个具体车型中的对照表的一部分，可能并不适用于所有的车型，针对于不同的车型，由于重量等方面的不同，需要确定相同倾角值时的不同稳坡扭矩，可以通过实验很容易地确定。

在本发明的一些实施例中，所述步骤S3还包括：

在制动深度达到第二制动深度前施加扭矩P，其中，所述第二制动深度高于所述第一制动深度。

也就是说，在制动深度达到第二制动深度之前就对汽车增施稳坡扭矩P，提前施加稳坡扭矩，可以有效地延长驾驶员的反应时间，使得驾驶员有足够的时间在释放刹车之后踩油门。

优选地，所述第二制动深度不小于50％。进一步地方便驾驶员及时地踩油门，而避免滑坡的问题。

例如，将第二制动深度设置为100％、90％、80％、60％等等，当然，本发明所称的第二制动深度也可以为小于50％并大于第一制动深度，例如将第二制动深度设置为40％、30％等等。

在本发明的一些实施例中，所述第一制动深度在0到20％的范围内，所述预定时间在1秒到10秒的范围内，所述预定车速在5km/h到20km/h的范围内。有效地起到稳坡的效果，提供给驾驶员足够的反应时间，提高形成安全。

优选地，所述第一制动深度为10％，所述预定时间为2秒，所述预定车速为10km/h。满足一般道路的行车要求，而且符合一般驾驶员的反应效率。

本发明是在坡起时，给整车另外增加一个力从而抵消整车由重力而产生的溜坡现象。

首先由硬件得到倾角采样值。倾角采样值可以直观的反馈当前车辆所处的坡度是多大的坡。但由于倾角采样值波动较大，在不同的加速度下产生影响不同。所以要先将倾角采样值进行处理，得到波动较小、较平稳的倾角值。

其次根据不同的倾角采样值和档位信号来判断目前车辆是否要进行坡起操作。如果是坡起操作，就根据不同倾角采样值给整车增加一个力。这个力的作用就是稳住整车，不要让车出现溜坡现象。这个力在车挂档后，松开制动固定时间后进行衰减，直至到0。这个固定时间可以满足驾驶员松开制动来踩油门，从而让驾驶员在坡起时不会出现溜坡现象。

与当前的坡起技术相比，本发明的功能需要在有倾角采样的硬件条件下进行。而且本发明只是给坡起加入一个稳坡功能，保障驾驶员从踩刹车到踩油门过程中不会出现溜坡现象。

具体而言，首先使用倾角采样可以很好的判断出坡度，可以更快的去进行处理；

其次本发明加入稳坡功能，可以使驾驶员从容的去完成踩制动到踩油门过程，不用担心这个过程中出现溜坡；

最后扭矩在固定时间后进行衰减，不会导致坡起时影响驾驶员踩油门的感受，导致驾驶员无法控制好油门。

另外，在车上装配和带有倾角采样的硬件。最好是水平放置或者竖直放置，这样可以更好的去避免由于人为因素带来的误差。

优选地，对倾角采样值进行标定。当车在水平里面上时，对倾角采样值进行标定，消除由于硬件安装不平稳所带来的误差。即水平路面上时，倾角采样值为0。

对倾角采样值进行处理。这里使用加速度来完善倾角采样处理，在原有的基础上减去由加速度带来的倾角波动误差，使车在行驶的各种工况中只有2％左右的误差。在计算加速度时，可以使用车速或者转速两种方法。

倾角采样值处理后，对不同坡道进行测试。测试车在不同坡度上，需要多少力才能保持稳定。然后做一个倾角采样值和扭矩的曲线，便于整车根据不同倾角采样值得到需要额外增加的扭矩。

因为本发明只是给出稳坡的扭矩，所以本发明判断在制动深度低于10％时，开始计时。当时间达到2s(可以根据不同车型需要进行调整时间和制动深度判断值)，对整个扭矩开始进行衰减，直至为0。同时，当车速达到10km/h以上时，也不会再有稳坡力。

倾角采样值：根据倾角传感器得到的采样数据，转换成程序中对应的处理数据。

如图3所示，本发明还公开了一种汽车100，包括：车身1、倾角传感器2和控制器3，所述倾角传感器2设在所述车身上；所述控制器3设在所述车身上并与所述倾角传感器2相连，所述控制器3在所述汽车100启动时获取所述倾角传感器2的倾角采样值并确定汽车100的倾斜角度、然后根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P、然后对汽车100增施所述稳坡扭矩P并在制动深度低于第一制动深度的预定时间后或汽车100达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P。

根据本发明实施例的汽车100，使用倾角采样可以很好的判断出坡度，可以更快的去进行处理，加入稳坡功能，可以使驾驶员从容的去完成踩制动到踩油门过程，不用担心这个过程中出现溜坡，扭矩在固定时间后进行衰减，不会导致坡起时影响驾驶员踩油门的感受，导致驾驶员无法控制好油门。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述倾角传感器2水平放置或竖直放置。从而提高倾角采样值的稳定性和准确性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种汽车的坡道起步稳坡方法，其特征在于，包括：

步骤S1，检测汽车的倾斜角度A；

步骤S2，根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P；

步骤S3，对汽车增施所述稳坡扭矩P；

步骤S4，在制动深度低于第一制动深度的持续时间达到预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P，

其中所述步骤S3还包括：在制动深度达到第二制动深度前施加扭矩P，其中，所述第二制动深度高于所述第一制动深度。

2.根据权利要求1所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述汽车上设有倾角传感器，所述汽车的倾斜角度A的检测方法包括：

获取倾角传感器的倾角采样值；

获取汽车的加速度a，根据汽车的加速度a确定倾角波动误差，根据倾角传感器的倾角采样值和所述倾角波动误差确定所述汽车的倾斜角度A。

3.根据权利要求2所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述倾角传感器的倾角采样值的获取方法包括：

在汽车水平时获取所述倾角传感器的水平采样值并存储；

获取所述倾角传感器的当前采样值，计算所述倾角传感器的当前采样值与所述水平采样值的差值确定倾角传感器的倾角采样值。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述汽车内置有倾斜角度A与稳坡扭矩P的对照表，所述步骤S2根据倾斜角度A查表确定所述稳坡扭矩P。

5.根据权利要求1所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述第二制动深度不小于50％。

6.根据权利要求1所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述第一制动深度在0到20％的范围内，所述预定时间在1秒到10秒的范围内，所述预定车速在5km/h到20km/h的范围内。

7.根据权利要求1所述的坡道起步稳坡方法，其特征在于，所述第一制动深度为10％，所述预定时间为2秒，所述预定车速为10km/h。

8.一种汽车，其特征在于，包括：

车身；

倾角传感器，所述倾角传感器设在所述车身上；

控制器，所述控制器设在所述车身上并与所述倾角传感器相连，所述控制器在所述汽车启动时获取所述倾角传感器的倾角采样值并确定汽车的倾斜角度A、然后根据所述倾斜角度A确定稳坡扭矩P、然后对汽车增施所述稳坡扭矩P并在制动深度低于第一制动深度的预定时间后或汽车达到预定车速后卸载所述稳坡扭矩P，

其中，在制动深度达到第二制动深度前施加扭矩P，其中，所述第二制动深度高于所述第一制动深度。

9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述倾角传感器水平放置或竖直放置。

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