CN113858943B - 一种车辆起步控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种车辆起步控制方法和装置。该方法包括：步骤11，在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；步骤12，根据目标扭矩，对离合器进行起步控制，将离合器由打开状态转换为滑摩状态；步骤13，响应于设定时长内不符合车辆的起步判据，减小离合器的离合器扭矩，将离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加目标扭矩，返回步骤12；步骤14，响应于设定时长内符合车辆的起步判据，控制车辆进行起步。本发明改善了自动泊车中的相关控制策略，减少自动泊车起步过程因发动机扭矩不足导致车辆原地滑摩情况的发生，进而减少了自动泊车起步失败情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种车辆起步控制方法和装置。
背景技术
具有APA(Automatic Parking Assist，自动停车辅助)等自主泊车系统的车辆能够实现通过传感器搜索车辆周边环境，寻找其它停放车辆之间适当停车位或地面车位标记(如车位线等)，并根据驾驶员的选择自动或手动确定目标车位，计算自动泊车轨迹，并发送横向及纵向运动控制命令，引导车辆停放在目标泊车位置，在此基础上还可以实现自动代客泊车(Automated Valet Parking，AVP)等高级功能。
车辆在进行自动泊车起步(可以理解为由车辆静止状态变换为移动状态的过程)时，若遇到坡道、路槛或挖坑，可能会出现无法起步的情况，造成自动泊车失败。
因此，如何减少自动泊车起步失败情况的发生，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆起步控制方法和装置，以减少自动泊车起步失败情况的发生。
为实现上述目的，本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种车辆起步控制方法，所述方法包括：
步骤11，在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；
步骤12，根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态；
步骤13，响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回步骤12；
步骤14，响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步。
在一种可能的实施例中，所述步骤12，包括：
根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩；
响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程；
控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
在一种可能的实施例中，所述步骤12之后，所述方法还包括：
若所述设定时长内所述当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值，则认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据；反之，则认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
在一种可能的实施例中，所述步骤13之后，所述方法还包括：
提升所述车辆的当前制动压力，以维持所述车辆稳定。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆起步控制装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；
第一转换模块，用于根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态；
第一响应模块，用于响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回所述第一转换模块；
第二响应模块，用于响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步。
在一种可能的实施例中，所述第一转换模块，包括：
第一控制模块，用于根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩；
第三相应模块，用于响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程；
第一控制模块，用于控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第一认定模块，用于在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据；在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均不小于第二扭矩阈值，当前车速均不小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均不小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第二控制模块，用于在所述第一响应模块工作之后，提升所述车辆的当前制动压力，以维持所述车辆稳定。
第三方面，本发明实施例提供一种车辆起步控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中所述的车辆起步控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中所述的车辆起步控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明在离合器转换为滑摩状态后，若在设定时长内不符合车辆的起步判据，则将所述离合器重新转换为打开状态，并增加目标扭矩，重新根据新的目标扭矩，调整发动机扭矩，再次将离合器转换为滑摩状态，并在设定时长内符合车辆的起步判据时，控制车辆进行起步。本发明改善了自动泊车中的相关控制策略，减少自动泊车起步过程因发动机扭矩不足导致车辆原地滑摩情况的发生，进而减少了自动泊车起步失败情况的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种车辆正常自动泊车起步的工况时序图；
图2是本发明实施例提供的一种车辆自动泊车起步失败的工况时序图；
图3是本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的时序图；
图5是本发明实施例提供的一种车辆起步控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
本发明的发明人在车辆研发过程中发现，车辆倒车过槛或上大坡倒车情况下，偶尔会出现车辆无法起步甚至是溜车的情况，为此希望提供一种车辆起步控制方案，来减少自动泊车起步失败情况的发生。
为了方便理解本发明实施例的有益效果，这里先介绍车辆正常自动泊车起步的工况时序和车辆自动泊车起步失败的工况时序。
如图1所示为本发明实施例提供的一种车辆正常自动泊车起步的工况时序图，其中：
T0时刻至T1时刻：ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)发出变速箱的目标转矩请求，希望发动机能够通过离合器向变速箱输入目标转矩；此时，发动机扭矩跟随上升，离合器加压，离合器输出端的转速持续上升至阈值转速，离合器的状态信号由打开状态转为滑摩状态；
T1时刻至T2时刻：随着离合器的持续加压，发动机扭矩与离合器负载扭矩增加，车速也随之增加，离合器进入稳态滑摩状态；
T2时刻之后：当车速达到目标蠕行车速后，此时进入发动机怠速控制，发动机扭矩降低；为维护发动机怠速稳定的目标扭矩请求，防止发动机转速飞车，离合器负载扭矩降低至低于发动机扭矩的一个较小值。
如图2所示为本发明实施例提供的一种车辆自动泊车起步失败的工况时序图，其中：
T0时刻至T1时刻：APA(Automatic Parking Assist，自动停车辅助)系统向ESC发送目标距离和车速请求，ESC根据请求转化为变速箱的相应的目标扭矩请求，EMS(EngineManagement System，发动机管理系统)响应该目标扭矩请求，并控制油门、转速、扭矩，离合器扭矩和离合器输出轴转速跟随目标扭矩上升，达到离合器滑摩状态阈值，离合器的状态信号由打开状态转为滑摩状态；
T1时刻至T2时刻：发动机扭矩与离合器扭矩达到泊车目标扭矩，阻力矩较大，车辆无法起步，车速无明显增大，为保持车辆稳定不发生位移，ESC制动保持一定制动压力，此时离合器输出轴转速也无法增大，车辆原地滑摩，变速箱油温持续上升；
T2时刻之后：变速箱的油温上升到温度保护阈值，离合器打开，离合器状态由滑摩变为打开，离合器无法传递扭矩，出现动力中断。
如图3为本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的流程图，具体包括步骤11至步骤14。
步骤11，在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩。
具体的，自动泊车模式下，APA系统向ESC发送目标距离请求和目标车速请求，ESC则根据目标距离请求和目标车速请求，生成变速箱的相应的目标扭矩请求，该目标扭矩请求中包含目标转矩。
步骤12，根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态。
具体的，EMS(Engine Management System，发动机管理系统)响应该目标扭矩请求，控制发动机输出相应扭矩，此时离合器需要由打开状态转换为滑摩状态，利用滑摩将发动机输出扭矩传动至变速箱。
在实际应用中，步骤12具体包括步骤21至步骤23。
步骤21，根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩。
具体的，EMS响应该目标扭矩请求，控制发动机输出相应扭矩。
步骤22，响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程。
具体的，若当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，说明当前可以进入离合器滑摩状态，TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)发出控制指令，控制所述离合器消除空行程。
步骤23，控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
在实际应用中，步骤12之后，需要判断车辆是否能够正常起步，具体包括步骤31至32。
步骤31，若所述设定时长内所述当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值，则认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据。
步骤32，若所述设定时长内所述当前发动机扭矩均不小于第二扭矩阈值，当前车速均不小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均不小于第一转速阈值，则认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
具体的，设定时长可以自离合器接合后开始计时，也可以自离合器转换为滑摩状态后开始计时。
具体的，若认定设定时长内不符合车辆的起步判据，则说明当前发动机的输出扭矩不足，可能会造成起步失败。
步骤13，响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回步骤12。
具体的，本步骤通过重新将离合器转换为打开状态，避免因当前发动机的输出扭矩不足造成原地滑摩情况的发生。
具体的，本步骤增大了目标扭矩，以相应提高当前发动机的输出扭矩，促使车辆完成正常起步。
为了避免离合器由滑摩状态转换为打开状态后车辆出现溜坡等情况发生，本实施例在步骤13之后，通过提升车辆的当前制动压力，以维持车辆稳定。
步骤14，响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步。
具体的，本步骤中，车辆正常起步，离合器滑摩传递动力或完全接合，车辆蠕行或起步行驶。
如图4所示为本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的时序图，其中：
T0时刻至T1时刻：APA(Automatic Parking Assist，自动停车辅助)系统向ESC发送目标距离和车速请求，ESC根据请求转化为变速箱的相应的目标扭矩请求，EMS(EngineManagement System，发动机管理系统)响应该目标扭矩请求，并控制油门、转速、扭矩，离合器扭矩和离合器输出轴转速跟随目标扭矩上升，达到离合器滑摩状态阈值，离合器的状态信号由打开状态转为滑摩状态；
T1时刻至T2时刻：离合器进入滑摩状态后，监测发动机扭矩、离合器扭矩、输入轴转速、车速的变化率以及时长，在设定时长内未实现起步的情况下，通过TCU控制实现离合器扭矩减小、离合器状态信号由滑摩状态变为打开状态，并将离合器输出轴转速限制在较小的值以下，APA系统为维持车辆稳定，会主动增加制动压力；
T2时刻之后：当监测到目标扭矩增加到一定阈值时，离合器状态信号允许变为滑摩状态，发动机扭矩与离合器扭矩增加，车速与离合器输出轴转速变化率超出阈值，车辆移动，并完成泊车起步。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆起步控制装置，如图5所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置包括：
第一获取模块41，用于在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；
第一转换模块42，用于根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态；
第一响应模块43，用于响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回所述第一转换模块；
第二响应模块44，用于响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步。
在一种可能的实施例中，所述第一转换模块，包括：
第一控制模块，用于根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩；
第三相应模块，用于响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程；
第一控制模块，用于控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第一认定模块，用于在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据；在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均不小于第二扭矩阈值，当前车速均不小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均不小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第二控制模块，用于在所述第一响应模块工作之后，提升所述车辆的当前制动压力，以维持所述车辆稳定。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆起步控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述车辆起步控制方法的步骤。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述车辆起步控制方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例在离合器转换为滑摩状态后，若在设定时长内不符合车辆的起步判据，则将所述离合器重新转换为打开状态，并增加目标扭矩，重新根据新的目标扭矩，调整发动机扭矩，再次将离合器转换为滑摩状态，并在设定时长内符合车辆的起步判据时，控制车辆进行起步。本发明实施例改善了自动泊车中的相关控制策略，减少自动泊车起步过程因发动机扭矩不足导致车辆原地滑摩情况的发生，进而减少了自动泊车起步失败情况的发生。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种车辆起步控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤11，在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；
步骤12，根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态；
步骤13，响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回步骤12；
步骤14，响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步；
所述步骤12之后，所述方法还包括：
若所述设定时长内当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值，则认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据；反之，则认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
2.根据权利要求1所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述步骤12，包括：
根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩；
响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程；
控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
3.根据权利要求1至2任一所述的车辆起步控制方法，其特征在于，所述步骤13之后，所述方法还包括：
提升所述车辆的当前制动压力，以维持所述车辆稳定。
4.一种车辆起步控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在自动泊车模式下，获取变速箱的目标扭矩；
第一转换模块，用于根据所述目标扭矩，对离合器进行起步控制，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态；
第一响应模块，用于响应于设定时长内不符合所述车辆的起步判据，减小所述离合器的离合器扭矩，将所述离合器由滑摩状态转换为打开状态，并增加所述目标扭矩，返回所述第一转换模块；
第二响应模块，用于响应于所述设定时长内符合所述车辆的起步判据，控制所述车辆进行起步。
5.根据权利要求4所述的车辆起步控制装置，其特征在于，所述第一转换模块，包括：
第一控制模块，用于根据所述目标扭矩，控制发动机输出当前发动机扭矩；
第三相应模块，用于响应于所述当前发动机扭矩大于第一扭矩阈值，控制所述离合器消除空行程；
第一控制模块，用于控制所述离合器接合，将所述离合器由打开状态转换为滑摩状态，以使所述离合器通过滑摩向所述变速箱的输入轴传输所述当前发动机扭矩。
6.根据权利要求5所述的车辆起步控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一认定模块，用于在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均小于第二扭矩阈值，当前车速均小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内不符合所述车辆的起步判据；在所述设定时长内所述当前发动机扭矩均不小于第二扭矩阈值，当前车速均不小于起步车速阈值，和/或，所述离合器的输出轴的当前转速均不小于第一转速阈值时，认定所述设定时长内符合所述车辆的起步判据。
7.根据权利要求4至6任一所述的车辆起步控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二控制模块，用于在所述第一响应模块工作之后，提升所述车辆的当前制动压力，以维持所述车辆稳定。
8.一种车辆起步控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至3任一所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至3任一所述的方法的步骤。
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