TWI551487B - Ramp lane assist system - Google Patents

Description

坡道行車輔助系統

本發明是有關於一種行車輔助系統，特別是指一種坡道行車輔助系統。

習知採用離合器式無段自動變速器的車輛於坡道上煞車停止時，當駕駛人放開煞車到踩下油門使車輛起步之過程中，車輛可能會產生下滑現象，而下滑程度則取決於坡道角度和車重。

一旦斜坡較為傾斜或車體較重，駕駛人於放開煞車的同時，該變速器需瞬間承受較大的傳動負載，此時，因引擎在怠速狀態下的低轉速僅能提供較低的扭矩，而無法承受該變速器的傳動負載，故於放開煞車的同時將容易造成引擎熄火的現象，嚴重者，還可能因駕駛人反應不及，而造成車輛急速下滑的交通事故，操作上並不安全。

因此，本發明之目的，即在提供一種當車輛於坡道上起步時，能避免產生下滑現象的坡道行車輔助系統。

於是，本發明坡道行車輔助系統，適用於安裝在一車輛，該車輛包括一引擎、一能控制該引擎轉速的引 擎控制單元、一與該引擎相連接且能在複數檔位之間切換並能改變與該引擎之間的傳動效率的無段自動變速箱，及一能控制該無段自動變速箱的變速箱控制單元，該坡道行車輔助系統包含一偵測模組、一資料庫、一啟動模組，及一控制模組。

該偵測模組用於偵測該坡道的坡度、該車輛的行駛速度及煞車訊號，及該無段自動變速箱的檔位訊號。

該資料庫建置有該坡度、該行駛速度、該煞車訊號，及該檔位訊號等權重資料。

該啟動模組當該坡度大於一啟動角度且持續一穩態時間後對應於該資料庫取得一第一啟動命令、當該行駛速度小於一怠速值時對應於該資料庫取得一第二啟動命令、當該車輛於煞車時根據該煞車訊號對應於該資料庫取得一第三啟動命令，及根據該檔位訊號對應於該資料庫取得一第四啟動命令，當同時具備上述啟動命令時，輸出一啟動訊號。

該控制模組與該啟動模組及該變速箱控制單元電連接，並能於接收該啟動訊號後，利用該變速箱控制單元提高該無段自動變速箱與該引擎之間的傳動效率。

本發明之功效在於，藉由該啟動模組蒐集該等啟動命令，再藉由該控制模組提高該該無段自動變速箱與該引擎之間的傳動效率，能確實提高該車輛於坡道起步時的穩定度及流暢度，進而避免產生下滑現象。

θ‧‧‧傾斜角度

θ 1‧‧‧啟動角度

2‧‧‧車輛

21‧‧‧引擎

22‧‧‧引擎控制單元

23‧‧‧無段自動變速箱

231‧‧‧離合器

24‧‧‧變速箱控制單元

3‧‧‧偵測模組

4‧‧‧資料庫

5‧‧‧啟動模組

K1‧‧‧第一啟動命令

K2‧‧‧第二啟動命令

K3‧‧‧第三啟動命令

K4‧‧‧第四啟動命令

K‧‧‧啟動訊號

6‧‧‧控制模組

71~78‧‧‧流程

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明本發明坡道行車輔助系統的一較佳實施例；圖2是該較佳實施例的一示意圖；及圖3是該較佳實施例的一流程圖。

如圖1及圖2所示，本發明坡道行車輔助系統之較佳實施例適用於安裝在一車輛2，該車輛2包括一引擎21、一能控制該引擎21轉速的引擎控制單元22(ECU，Engine Control Unit)、一與該引擎21相連接且能在複數檔位之間切換的無段自動變速箱23(CVT，Continuously Variable Transmission)，及一能控制該無段自動變速箱23的變速箱控制單元24(TCU，Transmission Control Unit)。該無段自動變速箱23具有一油壓驅動的離合器231，藉此能改變與該引擎21之間的傳動效率。本發明坡道行車輔助系統之較佳實施例包含一偵測模組3、一資料庫4、一啟動模組5，及一控制模組6。於本較佳實施例中，是藉由一控制器區域網路(CAN，Controller Area Network，圖未示)達成各元件之間的訊號傳遞，藉此能提高各元件之間的通訊效率及可靠度。

該偵測模組3用於偵測該坡道的坡度、該車輛2的行駛速度及煞車訊號，及該無段自動變速箱23的檔位訊號。

於本較佳實施例中，該坡度是利用一坡度感知器(Slope Sensor，圖未示)進行量測。值得一提的是，當該坡度感知器產生異常時，自該控制器區域網路能取得特定的錯誤訊息，並同步暫時關閉本發明坡道行車輔助系統的功能。

該資料庫4建置有該坡度、該行駛速度、該煞車訊號，及該檔位訊號等權重資料。於本較佳實施例中，該坡度權重資料除了提供一傾斜角度θ(如圖1所示)外，還以車頭向上的上坡為正值，車頭向下的下坡為負值。

該啟動模組5當該坡度大於一啟動角度θ 1(如圖1所示)且持續一穩態時間後對應於該資料庫4取得一第一啟動命令K1、當該行駛速度小於一怠速值時對應於該資料庫4取得一第二啟動命令K2、當該車輛2於煞車時根據該煞車訊號對應於該資料庫4取得一第三啟動命令K3，及根據該檔位訊號對應於該資料庫4取得一第四啟動命令K4，當同時具備上述啟動命令(K1~K4)時，輸出一啟動訊號K。

於本較佳實施例中，該啟動角度為3.5度，該穩態時間為400ms，該怠速值為1kph。惟該穩態時間能針對該坡度感知器的敏感度而調整，進而過濾掉該坡度感知器於該車輛2靜止前所產生的訊號震盪，該啟動角度θ 1能針對該引擎21的出力扭矩而彈性調整，亦即，馬力數較大的車輛2能適用於較大的啟動角度θ 1，該怠速值亦能針對駕駛時的舒適性而增減調整。此外，該啟動模組5於輸 出該啟動訊號K後且持續取得該第一啟動命令K1時，在該行駛速度達到一解除速度之前，皆能使該啟動模組5持續對應於該資料庫4取得該第二啟動命令K2，藉此能達到優異的駕駛舒適度及較低的油耗。較佳的，該解除速度為6kph。

該啟動模組5是當該坡度權重資料為正值且為D檔，及該坡度權重資料為負值且為R檔的其中之一時，根據該檔位訊號對應於該資料庫4取得一第四啟動命令K4。較佳的，該啟動模組5於輸出該啟動訊號K後且持續取得該第一啟動命令K1時，即便該檔位訊號變換為P檔及N檔的其中任一，仍能使該啟動模組5持續對應於該資料庫4取得該第四啟動命令K4。

該控制模組6與該啟動模組5及該變速箱控制單元24電連接，並能於接收該啟動訊號K後，利用該變速箱控制單元24提高該無段自動變速箱23與該引擎21之間的傳動效率。

當該控制模組6接收該啟動訊號K後，將藉由該變速箱控制單元24提高該離合器231的油壓且使該離合器231作動，進而同步提高該無段自動變速箱23與該引擎21之間的傳動效率，較佳的，為避免該引擎21於怠速時因低轉速所對應的低扭矩而無法順利驅動該無段自動變速箱23，進而引發熄火問題，該變速箱控制單元24於提高該無段自動變速箱23與該引擎21之間的傳動效率的同時，將同步藉由該控制器區域網路與該引擎控制單元22相通訊， 進而調控該引擎21於不同負載下的轉速。於本較佳實施例中，該引擎21於怠速時的轉速將自750rpm提高到1000rpm~1200rpm之間，其中，該引擎21所提升的轉速能依該坡度而決定，惟也能針對相異車款的不同特性而進行修正。

當駕駛人放開煞車且未加油門期間，該啟動模組5將自該資料庫4取得相關聯的啟動命令(K1~K4)，並判斷是否滿足輸出該啟動訊號K的條件。一旦條件滿足，該231離合器的油壓將會維持甚至提高壓力讓車輛2蠕行，直到蠕行速度增加，油壓就會開始減弱，但該引擎21於怠速時的轉速仍會較高，直到車速穩定後，本發明坡道行車輔助系統才會解除功能，並同時將該引擎21轉速降為正常怠速時的轉速。蠕行期間若駕駛人踩下油門，本發明坡道行車輔助系統亦將關閉，並依正常的方式起步發進。

參閱圖3，並配合圖1及圖2，以下即針對本發明坡道行車輔助系統的啟動流程簡略說明：

流程71：車輛2停止於坡道。

流程72：根據該坡度對應於該資料庫4取得一第一啟動命令K1。

流程73：根據該行駛速度對應於該資料庫4取得一第二啟動命令K2。

流程74：根據該煞車訊號對應於該資料庫4取得一第三啟動命令K3。

流程75：根據該檔位訊號對應於該資料庫4取得一第四啟動命令K4。

流程76：當同時具備上述啟動命令(K1~K4)時，該啟動模組5輸出該啟動訊號K給該控制模組6。若其中任一步驟不滿足，則該啟動模組5不輸出該啟動訊號K，此時該控制模組6無法作動。

流程77：該變速箱控制單元24接收該控制模組6的控制訊號後提高該無段自動變速箱23與該引擎21之間的傳動效率，並依坡度大小，要求該引擎控制單元22將該引擎21提速至1000rpm~1200rpm。

流程78：當駕駛人踩下油門後，本發明坡道行車輔助系統解除功能。當駕駛人雖未踩下油門，但車速超過該解除速度時，仍將解除本發明坡道行車輔助系統的功能。

通過上述結構組成，可以將本發明的優點與功效歸納如下：

一、該啟動模組5對應該資料庫4的該坡度、該行駛速度、該煞車訊號，及該檔位訊號等權重資料，能彈性且準確的判斷車輛所處狀態，進而提高車輛2行駛中的舒適性及安全性。

二、藉由該變速箱控制單元24於提高該無段自動變速箱23與該引擎21之間的傳動效率的同時，同步與該引擎控制單元22通訊，並調控該引擎21於不同負載下的轉速，能確實保持該無段自動變速箱23與該引擎21之間的動力傳遞，進而避免車輛熄火的問題，提高使用上的安全性。

三、若偵測到坡度的同時，駕駛人變更檔位至P檔及N檔的其中任一時，本較佳實施例仍會維持較高的怠速，以避免駕駛人再度變回D檔及R檔的其中任一時，造成該引擎21熄火的問題，進一步提高使用上的安全性。

四、當駕駛人雖未踩下油門，但車速超過該解除速度時，仍將解除本發明坡道行車輔助系統的功能，並避免未設定車速上限值時，導致車輛暴衝的問題。

綜上所述，藉由該啟動模組蒐集該等啟動命令，再藉由該控制模組提高該該無段自動變速箱與該引擎之間的傳動效率，能確實提高該車輛於坡道起步時的穩定度及流暢度，進而避免產生下滑現象，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

71~78‧‧‧流程

Claims (10)

1. 一種坡道行車輔助系統，適用於安裝在一車輛，該車輛包括一引擎、一能控制該引擎轉速的引擎控制單元、一與該引擎相連接且能在複數檔位之間切換並能改變與該引擎之間的傳動效率的無段自動變速箱，及一能控制該無段自動變速箱的變速箱控制單元，該坡道行車輔助系統包含：一偵測模組，用於偵測該坡道的坡度、該車輛的行駛速度及煞車訊號，及該無段自動變速箱的檔位訊號；一資料庫，建置有該坡度、該行駛速度、該煞車訊號，及該檔位訊號等權重資料；一啟動模組，當該坡度大於一啟動角度且持續一穩態時間後對應於該資料庫取得一第一啟動命令、當該行駛速度小於一怠速值時對應於該資料庫取得一第二啟動命令、當該車輛於煞車時根據該煞車訊號對應於該資料庫取得一第三啟動命令，及根據該檔位訊號對應於該資料庫取得一第四啟動命令，當同時具備上述啟動命令時，輸出一啟動訊號；及一控制模組，與該啟動模組及該變速箱控制單元電連接，並能於接收該啟動訊號後，利用該變速箱控制單元提高該無段自動變速箱與該引擎之間的傳動效率。
2. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該資料庫的該坡度權重資料是以車頭向上的上坡為正值，車頭向下的下坡為負值，該啟動模組是當該坡度權重資料為正 值且為D檔，及該坡度權重資料為負值且為R檔的其中之一時，根據該檔位訊號對應於該資料庫取得一第四啟動命令。
3. 如請求項2所述的坡道行車輔助系統，其中，該啟動模組於輸出一啟動訊號後且持續取得該第一啟動命令時，即便該檔位訊號變換為P檔及N檔的其中任一，仍能使該啟動模組持續對應於該資料庫取得該第四啟動命令。
4. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該穩態時間為400ms。
5. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該啟動角度為3.5度。
6. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該怠速值為1kph。
7. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該啟動模組於輸出一啟動訊號後且持續取得該第一啟動命令時，在該行駛速度達到一解除速度之前，皆能使該啟動模組持續對應於該資料庫取得該第二啟動命令。
8. 如請求項7所述的坡道行車輔助系統，其中，該解除速度為6kph。
9. 如請求項1所述的坡道行車輔助系統，其中，該無段自動變速箱具有一油壓驅動的離合器，當該控制模組接收該啟動訊號後，將提高油壓且該使離合器做動，進而同步提高該無段自動變速箱與該引擎之間的傳動效率。
10. 如請求項9所述的坡道行車輔助系統，其中，該控制模組於接收該啟動訊號後，同步提高該引擎轉速至1000rpm~1200rpm。