CN109017794A - 一种基于电子液压制动的坡道辅助系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,包括:用于反映驾驶员开启坡道起步辅助系统的意图的坡道起步辅助按键、坡度传感器、轮速传感器、档位信息传感器、驻车系统工作传感器、油门踏板位置传感器、电子控制单元及电子液压制动系统,本发明还公开了一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统控制方法。本发明可根据车辆起步时的当前状态精确计算并施加所需的坡道制动力,防止车辆在坡道上的溜车现象,消除了安全隐患;通过控制电子液压制动结构中的伺服电机的电流值的变化即可实现对制动力的精确控制,只需控制油门踏板即可完成起步,操作简单,增加了驾驶员的舒适性和安全性;无需安装ESP,减少装车成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电子液压制动的坡道辅助系统及其控制方法,属于汽车制动系统技术领域。
背景技术
传统的制动系统通常由制动踏板、真空助力泵、制动主缸、制动轮缸以及相应管路组成,整个系统结构复杂,且重量和体积大,故制动系统的轻量化和集成化成为了研究热点。目前,科研人员以体积小重量轻的电机取代真空助力泵,研发出了电子液压制动系统。该系统用踏板模拟器模拟踏板感,而由电机直接推动伺服主缸活塞给伺服主缸建压,实现了踏板力和制动力的解耦,从而可以对制动力进行非常精确的控制。
当汽车上坡起步时,传统的方法是先拉手刹,然后踩下离合器挂一档,接着缓抬离合器直至车辆有较明显的抖动时松手刹并释放离合器,此时加油门即可起步成功。这种起步方法复杂且容易熄火,有安全隐患;当汽车下坡起步时,传统的方法是松手刹、踩下制动踏板维持车辆静止,然后松开制动踏板的同时挂一档起步,这种起步方法车速会较快增长,给驾驶员的反应时间很短,且再踩刹车踏板使车速下降则会影响乘车舒适性。因此,对汽车进行坡道起步辅助尤为重要。
目前很多车上配备了HHC(Hill Hold Control)系统,其基本是针对汽车上坡起步的情况,即当驾驶员松开制动踏板时,维持制动踏板松开前的制动压力一段时间,从而使驾驶员在此时间内可以换挡踩油门起步。但是制动踏板松开前的制动压力一般是大于维持车辆静止所需的最小制动压力的,因此该种控制方法造成了制动力的浪费,同时管路油压较高提高了漏油的隐患;并且,此种HHC并没有针对下坡起步时的制动力渐进退出的策略;最后,传统制动系统要实现HHC功能必须安装ESP,这提高了装车成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统及其控制方法,该系统可以精确计算并施加所需的坡道制动力,防止车辆在坡道上的溜车现象,消除了安全隐患;通过控制电子液压制动结构中的伺服电机的电流值的变化即可实现对制动力的精确控制,增加了驾驶员的舒适性。
本发明通过以下技术方案实现:
本发明一方面提供了一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,包括:用于反映驾驶员开启坡道起步辅助系统的意图的坡道起步辅助按键、坡度传感器、轮速传感器、档位信息传感器、驻车系统工作传感器、油门踏板位置传感器、电子控制单元及电子液压制动系统,所述坡道起步辅助按键、坡度传感器、轮速传感器、档位信息传感器、驻车系统工作传感器及油门踏板位置传感器分别与所述电子控制单元相连并传递信号给电子控制单元,所述电子液压制动系统与所述电子控制单元相连并接受电子控制单元发送的控制指令,所述电子控制单元根据各传感器传递的信号综合判断是否启动坡道起步辅助功能,并发送指令控制电子液压制动机构施加制动力和卸载制动力。
进一步地,所述坡度传感器用于测量车辆所处斜坡的坡度值和判断车辆的上下坡方向,并将信号传递给电子控制单元。
进一步地,所述坡度传感器包括安装在车辆底盘的陀螺仪。
进一步地,所述轮速传感器为电磁感应式轮速传感器,分别安装在左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸和右后轮缸上,用于测量各轮速信号并传递信号给电子控制单元;
所述档位信息传感器读取车辆当前所处档位并传递信号给电子控制单元;
所述驻车系统工作传感器用于发送驻车系统是否工作的信号给电子控制单元;
所述油门踏板位置传感器用于读取油门踏板位置并传递给电子控制单元。
进一步地,所述电子控制单元用于接收坡道起步辅助按键、坡度传感器、轮速传感器、档位信息传感器、驻车系统工作传感器、油门踏板位置传感器的信号并进行车辆状态判断、坡道起步辅助系统开启判断和目标制动力矩计算,根据结果输出目标工作电流控制信号给电子液压制动机构。
进一步地,所述电子液压制动机构包括油壶、制动主缸和制动踏板单元、制动踏板位移传感器、踏板模拟器、伺服主缸、滚珠丝杠机构、伺服电机、左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸及右后轮缸,所述制动踏板位移传感器采集踏板位移至电子控制单元计算所需的制动力矩,发送指令给伺服电机,所述伺服电机电机输出的扭矩通过滚珠丝杠机构转化成线性力,推动伺服主缸活塞实现伺服主缸建压,伺服主缸的高压油通过输送至所述左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸及右后轮缸,实现制动。
进一步地,当伺服电机出现故障时,所述电子液压制动机构进入故障模式,通过踩踏所述制动主缸和制动踏板单元直接使制动主缸内油压上升并流至所述左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸及右后轮缸,实现制动。
本发明另一方面提供了一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统的控制方法,包括步骤:
步骤S301,判断坡道起步辅助按钮是否开启,若是,则执行步骤S302,否则,执行步骤S309;
步骤S302,判断驻车系统是否工作,若驻车系统不工作,则执行步骤S303,否则,执行步骤S309;
步骤S303,判断车辆所处路面是否为斜坡,若坡度传感器传递的坡度信号大于设定值slope_th,即判断车辆处于斜坡上,执行步骤S304,否则判断车辆不处于斜坡上,则执行步骤S309;
步骤S304,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于前进挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于倒挡,则判断车辆处于上坡起步状态,执行步骤S306,否则,执行步骤S305;
步骤S305,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于倒挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于前进挡时,则判断车辆处于下坡起步状态,执行步骤S307,否则,执行步骤S309;
步骤S306,上坡起步时,电子控制单元根据当前油门踏板位置下的发动机的输出扭矩Tengine和坡道需求力矩Tneed的差值控制电子液压制动机构施加所需制动力矩Tbrake防止车轮后溜;起步过程中根据油门开度的增加使Tengine逐步增大,相应的所需制动力矩Tbrake的值逐步减小,当发动机的输出扭矩Tengine大于坡道需求力矩Tneed且所需制动力矩Tbrake=0时,车辆上坡起步完成,保证起步的安全性和舒适性;
步骤S307,下坡起步时,所述电子控制单元先控制所述电子液压制动机构的制动力矩梯度下降至设定值并保持车辆静止;接着当油门踏板的位置大于设定值throttle_th时,使相应的制动力矩按相应梯度下降到0,从而完成下坡起步;
步骤S308、当制动力距Tbrake为0时,退出坡道起步辅助系统;
步骤S309、不开启坡道起步辅助系统。
进一步地,所述的步骤S306具体包括:
先计算汽车总重,按M=Mveh+n×Mpersen计算,其中Mveh为车净重,n为车内人数,可由座椅上的红外传感器测得;Mperson为成年人平均体重;
再计算坡道需求力矩,坡道需求力矩Tneed由以下公式计算得到:Tneed=(ax×M)÷r,其中ax为坡度传感器测得的坡度值,M为车总重,r为轮胎半径;
接着根据油门踏板位置和发动机扭矩MAP图计算当前油门踏板位置下的发动机的输出扭矩Tengine;
若发动机的输出扭矩Tengine小于坡道需求力矩Tneed,则判断车辆有后溜危险,计算施加的制动力矩Tbrake=(1+a)*(Tneed-Tengine),a为标定的安全系数,电子控制单元根据制动力矩Tbrake的值计算出相应的伺服电机工作电流,传递给电子液压制动机构,从而施加制动力矩防止车辆后溜;
起步过程中随着油门开度的增加,发动机的输出扭矩Tengine不断增大,相应的制动力矩Tbrake的值不断减小,当发动机的输出扭矩Tengine大于坡道需求力矩Tneed且制动力矩Tbrake=0时,执行步骤308。
值得注意的是,如步骤S306所述的上坡起步过程中,驾驶员无需踩制动踏板也无需拉、放手刹,只需控制油门踏板即可完成起步,操作简单且无后溜危险。
进一步地,所述的步骤S307具体包括:
下坡起步时,驾驶员先踩制动踏板使车辆静止,挂挡后松开制动踏板并踩油门完成起步,由于驾驶员踩制动踏板使车辆静止时施加的制动力距Tbrake大于坡道需求力矩Tneed,所述电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_1的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_1的梯度下降到(1+b)*Tneed,其中b为标定的安全系数,此时维持此制动力矩不变,则车辆仍然保持静止;
当油门踏板的位置大于设定值throttle_th时,判断驾驶员有驶离意图,此时电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_2的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_2的梯度下降到0,且ramp_1<ramp_2,此时下坡起步完成,执行步骤308。值得注意的是,如步骤S307所述的下坡起步过程中,由于制动力矩的渐进退出,不仅给予驾驶员更多的操作时间,同时也提高的起步过程的舒适性。
先比现有技术,本发明可根据车辆起步时的当前状态精确计算并施加所需的坡道制动力,防止车辆在坡道上的溜车现象,消除了安全隐患;通过控制电子液压制动结构中的伺服电机的电流值的变化即可实现对制动力的精确控制,只需控制油门踏板即可完成起步,操作简单,增加了驾驶员的舒适性和安全性;无需安装ESP,减少装车成本。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的一种坡道起步辅助系统的简图;
图2是根据本发明的电子液压制动机构的简图;
图3是根据本发明的坡道起步辅助系统控制方法的控制流程图;
101-坡道起步辅助按键、102-坡度传感器、103-轮速传感器、104-档位信息传感器、105-驻车系统工作传感器、106-油门踏板位置传感器、107-电子控制单元(ECU)、108-电子液压制动系统、201-油壶、202-制动主缸和制动踏板单元、203-制动踏板位移传感器、204-踏板模拟器、205-伺服主缸、206-滚珠丝杠机构、207-伺服电机、208-左前轮缸、209-左后轮缸、210-右前轮缸;211-右后轮缸。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述,其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
有关本发明的前述及其他技术内容,在以下配合参考图示的优选实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而所附图示仅是提供参考和说明之用,并非对发明加以限制。
如图1所示,一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,包括:用于反映驾驶员开启坡道起步辅助系统的意图的坡道起步辅助按键101、坡度传感器102、轮速传感器103、档位信息传感器104、驻车系统工作传感器105、油门踏板位置传感器106、电子控制单元(ECU)107及电子液压制动系统108,所述坡道起步辅助按键101、坡度传感器102、轮速传感器103、档位信息传感器104、驻车系统工作传感器105及油门踏板位置传感器106分别与所述电子控制单元107相连并传递信号给电子控制单元107,所述电子液压制动系统108与所述电子控制单元107相连并接受电子控制单元107发送的控制指令,所述电子控制单元107根据各传感器传递的信号综合判断是否启动坡道起步辅助功能,并发送指令控制电子液压制动机构施加制动力和卸载制动力。
所述坡度传感器102用于测量车辆所处斜坡的坡度值和判断车辆的上下坡方向,并将信号传递给电子控制单元107。坡度传感器102的功能可以用安装在车辆底盘的陀螺仪实现。
所述轮速传感器103为电磁感应式轮速传感器,分别安装在左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸和右后轮缸上,测量各轮速信号并传递信号给电子控制单元107。本发明中轮速信号的目的是判断车辆是否静止。
所述轮速传感器103为电磁感应式轮速传感器,分别安装在左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸和右后轮缸上,用于测量各轮速信号并传递信号给电子控制单元107;所述档位信息传感器104读取车辆当前所处档位并传递信号给电子控制单元107;所述驻车系统工作传感器105用于发送驻车系统是否工作的信号给电子控制单元107;所述油门踏板位置传感器106用于读取油门踏板位置并传递给电子控制单元107。
所述电子控制单元107用于接收坡道起步辅助按键101、坡度传感器102、轮速传感器103、档位信息传感器104、驻车系统工作传感器105、油门踏板位置传感器106的信号并进行车辆状态判断、坡道起步辅助系统开启判断和目标制动力矩计算,根据结果输出目标工作电流控制信号给电子液压制动机构108。
图2为本发明中电子液压制动机构的简图,该电子液压制动机构包括油壶201、制动主缸和制动踏板单元202、制动踏板位移传感器203、踏板模拟器204、伺服主缸205、滚珠丝杠机构206、伺服电机207、左前轮缸208、左后轮缸209、右前轮缸210及右后轮缸211。所述制动踏板位移传感器203采集踏板位移至电子控制单元107计算所需的制动力矩,发送指令给伺服电机207,所述伺服电机207电机输出的扭矩通过滚珠丝杠机构转化成线性力,推动伺服主缸205活塞实现伺服主缸205建压,伺服主缸205的高压油通过输送至所述左前轮缸208、左后轮缸209、右前轮缸210及右后轮缸211,实现制动。
正常制动时,油路2通过电磁阀关闭,制动踏板位移传感器203传递踏板位移信号给电子控制单元107,电子控制单元107计算出驾驶员制动意图并发送目标工作电流指令给伺服电机207,伺服电机207工作输出的扭矩在滚珠丝杠机构206的作用下转化为线性力推动伺服主缸205建压,于是高压油通过油路4和油路5流入左前轮缸208、左后轮缸209、右前轮缸210及右后轮缸211,实现制动。同时,制动主缸的油压由于驾驶员踩踏制动踏板而上升,高压油经过油路3流入踏板模拟器,从而提供驾驶员踏板感。
当伺服电机207出现故障引起油路4或油路5故障时,进入失效制动,此时油路2中电磁阀开启,制动主缸的油压由于驾驶员踩踏制动踏板而上升,高压油经过油路1和油路2流入左前轮缸208、左后轮缸209、右前轮缸210及右后轮缸211,实现制动。
需要说明的是,即使驾驶员没有踩制动踏板,只要伺服电机205接收到电子控制单元107传递的目标工作电流指令,伺服电机205就会工作从而使电子液压制动机构108输出制动力矩。
图3为本发明中基于电子液压制动的坡道起步辅助系统的控制方法流程图,以下参考图3并结合图1及图2详细介绍坡道起步辅助的工作原理。
如图3所示,坡道起步辅助系统的控制方法包括以下步骤:
步骤S301,判断坡道起步辅助按钮是否开启,若是,则执行步骤S302,否则,执行步骤S309;
步骤S302,判断驻车系统是否工作,若驻车系统不工作,则执行步骤S303,否则,执行步骤S309;
步骤S303,判断车辆所处路面是否为斜坡,若坡度传感器传递的坡度信号大于设定值slope_th,即判断车辆处于斜坡上,执行步骤S304,否则判断车辆不处于斜坡上,则执行步骤S309;
步骤S304,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于前进挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于倒挡,则判断车辆处于上坡起步状态,执行步骤S306,否则,执行步骤S305;
步骤S305,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于倒挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于前进挡时,则判断车辆处于下坡起步状态,执行步骤S307,否则,执行步骤S309;
步骤S306,先计算汽车总重,按M=Mveh+n×Mpersen计算,其中Mveh为车净重,n为车内人数,可由座椅上的红外传感器测得;Mperson为成年人平均体重;
再计算坡道需求力矩,坡道需求力矩Tneed由以下公式计算得到:Tneed=(ax×M)÷r,其中ax为坡度传感器测得的坡度值,M为车总重,r为轮胎半径;
接着根据油门踏板位置和发动机扭矩MAP图计算当前油门踏板位置下的发动机的输出扭矩Tengine;若发动机的输出扭矩Tengine小于坡道需求力矩Tneed,则判断车辆有后溜危险,计算施加的制动力矩Tbrake=(1+a)*(Tneed-Tengine),a为标定的安全系数,电子控制单元根据制动力矩Tbrake的值计算出相应的伺服电机工作电流,传递给电子液压制动机构,从而施加制动力矩防止车辆后溜;
起步过程中随着油门开度的增加,发动机的输出扭矩Tengine不断增大,相应的制动力矩Tbrake的值不断减小,当发动机的输出扭矩Tengine大于坡道需求力矩Tneed且制动力矩Tbrake=0时,执行步骤308;
值得注意的是,如步骤S306所述的上坡起步过程中,驾驶员无需踩制动踏板也无需拉、放手刹,只需控制油门踏板即可完成起步,操作简单且无后溜危险。
上坡起步时施加的制动力矩Tbrake由ECU计算并控制电子液压制动系统的伺服电机的工作电流来实现;保持制动力矩不变通过保持伺服电机的工作电流不变来实现;保持制动力矩按ramp_1、ramp_2的梯度下降通过保持伺服电机的工作电流按I_ramp_1、I_ramp_2的梯度下降来实现;
步骤S307,下坡起步时,驾驶员先踩制动踏板使车辆静止,挂挡后松开制动踏板并踩油门完成起步,由于驾驶员踩制动踏板使车辆静止时施加的制动力距Tbrake大于坡道需求力矩Tneed,所述电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_1的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_1的梯度下降到(1+b)*Tneed,其中b为标定的安全系数,此时维持此制动力矩不变,则车辆仍然保持静止;
当油门踏板的位置大于设定值throttle_th时,判断驾驶员有驶离意图,此时电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_2的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_2的梯度下降到0,且ramp_1<ramp_2,此时下坡起步完成,执行步骤308。
值得注意的是,如步骤S307所述的下坡起步过程中,由于制动力矩的渐进退出,不仅给予驾驶员更多的操作时间,同时也提高的起步过程的舒适性。
本发明可根据车辆起步时的当前状态精确计算并施加所需的坡道制动力,防止车辆在坡道上的溜车现象,消除了安全隐患;通过控制电子液压制动结构中的伺服电机的电流值的变化即可实现对制动力的精确控制,只需控制油门踏板即可完成起步,操作简单,增加了驾驶员的舒适性和安全性:当汽车上坡起步时,电子控制单元计算当前发动机输出扭矩和坡道需求力矩的差值,根据此差值施加制动力矩以防止车辆后溜;当汽车下坡起步时,对制动力矩进行渐进退出,保证起步的安全性和舒适性。无需安装ESP,减少装车成本。
以上所述,仅是本发明的实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以实施例揭露如上,然而并非用于限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:包括:用于反映驾驶员开启坡道起步辅助系统的意图的坡道起步辅助按键(101)、坡度传感器(102)、轮速传感器(103)、档位信息传感器(104)、驻车系统工作传感器(105)、油门踏板位置传感器(106)、电子控制单元(107)及电子液压制动系统(108),所述坡道起步辅助按键(101)、坡度传感器(102)、轮速传感器(103)、档位信息传感器(104)、驻车系统工作传感器(105)及油门踏板位置传感器(106)分别与所述电子控制单元(107)相连并传递信号给电子控制单元(107),所述电子液压制动系统(108)与所述电子控制单元(107)相连并接受电子控制单元(107)发送的控制指令,所述电子控制单元(107)根据各传感器传递的信号综合判断是否启动坡道起步辅助功能,并发送指令控制电子液压制动机构按一定规律施加制动力和卸载制动力。
2.根据权利要求1所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述坡度传感器(102)用于测量车辆所处斜坡的坡度值和判断车辆的上下坡方向,并将信号传递给电子控制单元(107)。
3.根据权利要求2所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述坡度传感器(102)包括安装在车辆底盘的陀螺仪。
4.根据权利要求1所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述轮速传感器(103)为电磁感应式轮速传感器,分别安装在左前轮缸、左后轮缸、右前轮缸和右后轮缸上,用于测量各轮速信号并传递信号给电子控制单元(107);
所述档位信息传感器(104)读取车辆当前所处档位并传递信号给电子控制单元(107);
所述驻车系统工作传感器(105)用于发送驻车系统是否工作的信号给电子控制单元(107);
所述油门踏板位置传感器(106)用于读取油门踏板位置并传递给电子控制单元(107)。
5.根据权利要求1所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述电子控制单元(107)用于接收坡道起步辅助按键(101)、坡度传感器(102)、轮速传感器(103)、档位信息传感器(104)、驻车系统工作传感器(105)、油门踏板位置传感器(106)的信号并进行车辆状态判断、坡道起步辅助系统开启判断和目标制动力矩计算,根据结果输出目标工作电流控制信号给电子液压制动机构(108)。
6.根据权利要求1所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述电子液压制动机构包括油壶(201)、制动主缸和制动踏板单元(202)、制动踏板位移传感器(203)、踏板模拟器(204)、伺服主缸(205)、滚珠丝杠机构(206)、伺服电机(207)、左前轮缸(208)、左后轮缸(209)、右前轮缸(210)及右后轮缸(211),所述制动踏板位移传感器(203)采集踏板位移至电子控制单元(107)计算所需的制动力矩,发送指令给伺服电机(207),所述伺服电机(207)电机输出的扭矩通过滚珠丝杠机构转化成线性力,推动伺服主缸(205)活塞实现伺服主缸(205)建压,伺服主缸(205)的高压油通过输送至所述左前轮缸(208)、左后轮缸(209)、右前轮缸(210)及右后轮缸(211),实现制动。
7.根据权利要求6所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:当伺服电机(207)出现故障时,所述电子液压制动机构进入故障模式,通过踩踏所述制动主缸和制动踏板单元(202)直接使制动主缸内油压上升并流至所述左前轮缸(208)、左后轮缸(209)、右前轮缸(210)及右后轮缸(211),实现制动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统的控制方法,其特征在于,包括步骤:
步骤S301,判断坡道起步辅助按钮是否开启,若是,则执行步骤S302,否则,执行步骤S309;
步骤S302,判断驻车系统是否工作,若驻车系统不工作,则执行步骤S303,否则,执行步骤S309;
步骤S303,判断车辆所处路面是否为斜坡,若坡度传感器传递的坡度信号大于设定值slope_th,即判断车辆处于斜坡上,执行步骤S304,否则判断车辆不处于斜坡上,则执行步骤S309;
步骤S304,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于前进挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于倒挡,则判断车辆处于上坡起步状态,执行步骤S306,否则,执行步骤S305;
步骤S305,接收轮速传感器、档位传感器的信息并结合坡度值进行判断,若轮速均为0、车头朝上且车辆处于倒挡,或轮速均为0、车头朝下且车辆处于前进挡时,则判断车辆处于下坡起步状态,执行步骤S307,否则,执行步骤S309;
步骤S306,上坡起步时,电子控制单元根据当前油门踏板位置下的发动机的输出扭矩Tengine和坡道需求力矩Tneed的差值控制电子液压制动机构施加所需制动力矩Tbrake防止车轮后溜;起步过程中根据油门开度的增加使Tengine逐步增大,相应的所需制动力矩Tbrake的值逐步减小,当发动机的输出扭矩Tengine大于坡道需求力矩Tneed且所需制动力矩Tbrake=0时,车辆上坡起步完成;
步骤S307,下坡起步时,所述电子控制单元先控制所述电子液压制动机构的制动力矩梯度下降至设定值并保持车辆静止;接着当油门踏板的位置大于设定值throttle_th时,使相应的制动力矩按相应梯度下降到0,从而完成下坡起步;
步骤S308、当制动力距Tbrake为0时,退出坡道起步辅助系统;
步骤S309、不开启坡道起步辅助系统。
9.根据权利要求8所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述的步骤S306具体包括:
先计算汽车总重,按M=Mveh+n×Mpersen计算,其中Mveh为车净重,n为车内人数,可由座椅上的红外传感器测得;Mperson为成年人平均体重;
再计算坡道需求力矩,坡道需求力矩Tneed由以下公式计算得到:Tneed=(ax×M)÷r,其中ax为坡度传感器测得的坡度值,M为车总重,r为轮胎半径;
接着根据油门踏板位置和发动机扭矩MAP图计算当前油门踏板位置下的发动机的输出扭矩Tengine;
若发动机的输出扭矩Tengine小于坡道需求力矩Tneed,则判断车辆有后溜危险,计算施加的制动力矩Tbrake=(1+a)*(Tneed-Tengine),a为标定的安全系数,电子控制单元根据制动力矩Tbrake的值计算出相应的伺服电机工作电流,传递给电子液压制动机构,从而施加制动力矩防止车辆后溜;
起步过程中随着油门开度的增加,发动机的输出扭矩Tengine不断增大,相应的制动力矩Tbrake的值不断减小,当发动机的输出扭矩Tengine大于坡道需求力矩Tneed且制动力矩Tbrake=0时,执行步骤308。
10.根据权利要求8所述的基于电子液压制动的坡道起步辅助系统,其特征在于:所述的步骤S307具体包括:
下坡起步时,驾驶员先踩制动踏板使车辆静止,挂挡后松开制动踏板并踩油门完成起步,由于驾驶员踩制动踏板使车辆静止时施加的制动力距Tbrake大于坡道需求力矩Tneed,所述电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_1的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_1的梯度下降到(1+b)*Tneed,其中b为标定的安全系数,此时维持此制动力矩不变,则车辆仍然保持静止;
当油门踏板的位置大于设定值throttle_th时,判断驾驶员有驶离意图,此时电子控制单元发送目标工作电流指令给伺服电机,使得伺服电机工作电流按I_ramp_2的梯度下降,相应的制动力矩按ramp_2的梯度下降到0,且ramp_1<ramp_2,此时下坡起步完成,执行步骤308。
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