车辆、车辆的坡道辅助系统及其控制方法与流程

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的坡道辅助系统的控制方法、一种车辆的坡道辅助系统和一种车辆。

背景技术：

随着新能源汽车的普及，越来越多的驾驶人员关注车辆的行驶舒适性问题,针对坡道起步溜车的问题，在相关技术中，本领域的技术人员提出了车辆在坡道上起步的控制方法。

然而，目前的控制方法具有诸多缺陷，比如，传统燃油汽车的发动机在停机的时候没有扭矩输出，难以在停机时进行起步控制；在紧急情况下驾驶员不能及时反应，因此不能及时进行起步控制；只考虑车辆在上坡起步的后溜情况，没有全面地考虑车辆在坡道上起步的所有情况。因此，目前的车辆在坡道上起步的控制方法还不够可靠，难以保证车辆的安全性。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述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车辆的坡道辅助系统的控制方法，能够准确且全面地预先判断出车辆的行驶状态，并能够及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，从而提高了车辆的安全性。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆的坡道辅助系统。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的坡道辅助系统的控制方法，其中，所述车辆通过轮边电机进行驱动，所述方法包括以下步骤：获取所述车辆的当前状态信息，并根据所述车辆的当前状态信息判断所述坡道辅助系统是否满足预设的激活条件；如果所述坡道辅助系统满足预设的激活条件，则激活所述坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并根据所述车辆的当前状态信息判断是否控制所述车辆进入扭矩保持模式；当所述车辆进入所述扭矩保持模式时，以预设扭矩值对所述车辆进行驱动控制以防止所述车辆发生溜车。

根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法，在坡道辅助系统满足预设的激活条件时，激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式，当车辆进入扭矩保持模式时，以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，由此，能够准确且全面地预先判断出车辆的行驶状态，并能够及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，从而提高了车辆的安全性。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的坡道辅助系统，其中，所述车辆通过轮边电机进行驱动，所述系统包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述车辆的当前状态信息；判断模块，所述判断模块用于根据所述车辆的当前状态信息判断所述坡道辅助系统是否满足预设的激活条件；激活模块，所述激活模块用于在所述坡道辅助系统满足预设的激活条件时，激活所述坡道辅助系统的坡道辅助控制功能；控制模块，所述控制模块用于在激活所述坡道辅助系统的坡道辅助控制功能时，根据所述车辆的当前状态信息判断是否控制所述车辆进入扭矩保持模式，并在所述车辆进入所述扭矩保持模式时，以预设扭矩值对所述车辆进行驱动控制以防止所述车辆发生溜车。

根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统，在坡道辅助系统满足预设的激活条件时，通过激活模块激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并通过控制模块根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式，当车辆进入扭矩保持模式时，通过控制模块以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，由此，能够准确且全面地预先判断出车辆的行驶状态，并能够及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，从而提高了车辆的安全性。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，其包括本发明第二方面实施例提出的车辆的坡道辅助系统。

根据本发明实施例的车辆，能够准确且全面地预先判断出行驶状态，并能够及时自动地进行驱动控制以防止发生溜车，从而提高了安全性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的下坡倒车车辆的受力示意图；

图4为根据本发明一个实施例的上坡起步车辆的受力示意图；

图5为根据本发明一个具体实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法的流程图；

图6为根据本发明另一个具体实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法的流程图；

图7为根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的方框示意图；

图8为根据本发明实施例的车辆的方框示意图。

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。

下面结合附图来描述本发明实施例的车辆、车辆的坡道辅助系统及其控制方法。

图1为根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法的流程图。

需要说明的是，本发明实施例的车辆可通过轮边电机进行驱动，车辆的每个车轮可对应设置一个轮边电机。如图2所示，左前轮2fl由轮边电机3fl驱动或制动，右前轮2fr由轮边电机3fr驱动或制动，左后轮2rl由轮边电机3rl驱动或制动，右后轮2rr由轮边电机3rr驱动或制动。

如图1所示，本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法包括以下步骤：

S1，获取车辆的当前状态信息，并根据车辆的当前状态信息判断坡道辅助系统是否满足预设的激活条件。

在本发明的一个实施例中，车辆的当前状态信息包括车辆的当前档位、车辆的当前车速、车辆当前所处的坡度、车辆的加速踏板信息、车辆的制动踏板信息、轮边电机的转速信息和车头朝向信息等。

如图2所示，本发明实施例的车辆还可包括对应每个车轮设置的轮速传感器1fl、1fr、1rl和1rr，用以分别获取左前轮2fl、右前轮2fr、左后轮2rl和右后轮2rr的当前转速。在获取到车轮的当前转速后，可进一步根据车轮转速与车速的关系获取车辆的当前车速。

如图2所示，本发明实施例的车辆还可包括ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)和MCU(Moter Control Unit，电机控制器)。MCU可控制各个轮边电机的驱动力和制动力的大小和方向，MCU还可获取轮边电机的转速信息。其中，MCU可获取单个轮边电机的转速，也可获取多个或全部的轮边电机的转速。在本发明的一个实施例中，车辆的当前档位、车辆当前所处的坡度、车辆的加速踏板信息、车辆的制动踏板信息和车头朝向信息可分别由ECU通过档位传感器、坡度传感器、加速踏板传感器、制动踏板传感器和重力传感器获取。

在本发明的一个实施例中，可根据车辆的当前档位和车辆当前所处的坡度控制坡道辅助系统进入激活待命状态。当坡道辅助系统进入激活待命状态后，可根据车辆的当前车速、车辆的加速踏板信息和车辆的制动踏板信息判断坡道辅助系统是否满足触发激活的条件，如果满足，则判断坡道辅助系统满足预设的激活条件。

具体地，如果车辆的当前档位为D档或R档，并且车辆当前所处的坡度不为零，则可控制坡道辅助系统进入激活待命状态。当坡道辅助系统进入激活待命状态后，如果车辆的当前车速为零、车辆的加速踏板未被踩下并且制动踏板踩下时的制动力大于车辆的在坡道上的下滑力，则判断坡道辅助系统满足预设的激活条件。

S2，如果坡道辅助系统满足预设的激活条件，则激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式。

在激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能后，可进一步根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式。具体地，可根据车辆的加速踏板信息、制动踏板信息、车辆的当前档位、轮边电机的转速信息和车头朝向信息判断车辆的整车驱动力是否大于车辆的在坡道上的下滑力。其中，当车辆静止在坡道上时，下滑力等于车辆自身重力沿斜坡向下的分力减去沿斜面向上的摩擦力；当车辆开始正常起步时，下滑力等于车辆自身重力沿斜坡向下的分力加上沿斜面向下的摩擦力。如果整车驱动力小于或等于下滑力，则判断车辆会进入溜车状态，并控制车辆进入扭矩保持模式，其中，溜车状态包括下坡倒车前溜状态和上坡起步后溜状态。

图3示出了车辆静止于坡道上，在车辆的车头朝下，并且准备倒车时的受力情况。在倒车起步过程中，松开制动踏板，踩下加速踏板的这一段时间内，车辆受到平行于坡道向上的驱动力Fu和下滑力Fg，其中，下滑力Fg为车辆自身重力沿斜坡向下的分力与路面对车辆的摩擦力的合力。当驱动力Fu小于下滑力Fg时，整车受到合力沿斜坡向下，车辆出现动力不足，可能导致车辆有向下溜车的趋势，即车辆可能处于下坡倒车前溜状态。

图4示出了车辆静止于坡道上，在车辆的车头朝上，并且准备起步时的受力情况。在起步过程中，松开制动踏板，踩下加速踏板的这一段时间内，车辆受到平行于坡道向上的驱动力Fu和下滑力Fg，其中，下滑力Fg为车辆自身重力沿斜坡向下的分力与路面对车辆的摩擦力的合力。当驱动力Fu小于下滑力Fg时，整车受到合力沿斜坡向下，车辆出现动力不足，可能导致车辆有向下溜车的趋势，即车辆可能处于上坡起步后溜状态。

S3，当车辆进入扭矩保持模式时，以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车。

在本发明的一个实施例中，预设扭矩值可根据车辆的在不同坡道上的下滑力进行标定。应当理解，在以预设扭矩值对车辆进行驱动控制时，车辆可保持不下滑，即不发生溜车。

另外，在本发明的一个实施例中，当以预设扭矩值对车辆进行驱动控制时，还判断车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力是否大于车辆的在坡道上的下滑力，其中，如果车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力大于车辆的在坡道上的下滑力，则关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能；如果车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力小于或等于车辆的在坡道上的下滑力，则判断车辆进入扭矩保持模式的时间是否达到预设时间，如果车辆进入扭矩保持模式的时间达到预设时间，则关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能。

根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法，在坡道辅助系统满足预设的激活条件时，激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式，当车辆进入扭矩保持模式时，以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，由此，能够准确且全面地预先判断出车辆的行驶状态，并能够及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，从而提高了车辆的安全性。

在本发明的一个具体实施例中，如图5所示，在车辆的坡道辅助系统的控制方法中，判断坡道辅助系统是否满足预设的激活条件具体可包括以下步骤：

S501，判断当前坡道辅助系统是否满足进入激活待命状态的条件。如果满足，则执行步骤S502；如果不满足，则执行步骤S506，结束本次判断，继续进行下一次的判断。

S502，判断当前坡道辅助系统是否进入激活待命状态。如果是，则执行步骤S503；如果否，则执行步骤S506，结束此次判断，继续进行下一次的判断。

S503，判断是否满足关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能的条件。如果否，则执行步骤S504；如果是，则执行步骤S506。

S504，判断坡道辅助系统是否满足触发激活的条件。如果是，则执行步骤S505；如果否，则执行步骤S506。

S505，激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能。

S506，关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能。

在本发明的一个具体实施例中，如图6所示，车辆的坡道辅助系统的控制方法还可包括以下步骤：

S601，判断坡道辅助系统的坡道辅助控制功能是否激活。如果是，则执行步骤S602；如果否，则结束程序。

S602，判断是否进入扭矩保持模式。如果是，则执行步骤S603；如果否，则结束程序。

S603，以预设扭矩值对车辆进行驱动控制。

S604，判断整车驱动力是否大于下滑力。如果是，则结束程序；如果否，则执行步骤S605。

S605，判断车辆进入扭矩保持模式的时间是否达到预设时间。如果是，则结束程序；如果否，则执行步骤S606。

S606，判断是否继续保持扭矩保持模式。其中，是否继续保持扭矩保持模式的判断条件可与是否控制车辆进入扭矩保持模式的判断条件相同。如果是，则返回步骤S603；如果否，则结束程序。

为实现上述实施例的车辆的坡道辅助系统的控制方法，本发明还提出一种车辆的坡道辅助系统。

如图7所示，本发明实施例的车辆的坡道辅助系统，包括获取模块10、判断模块20、激活模块30和控制模块40。

其中，获取模块10用于获取车辆的当前状态信息；判断模块20用于根据车辆的当前状态信息判断坡道辅助系统是否满足预设的激活条件；激活模块30用于在坡道辅助系统满足预设的激活条件时，激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能；控制模块40用于在激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能时，根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式，并在车辆进入扭矩保持模式时，以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车。

在本发明的一个实施例中，车辆的当前状态信息包括车辆的当前档位、车辆的当前车速、车辆当前所处的坡度、车辆的加速踏板信息、车辆的制动踏板信息、轮边电机的转速信息和车头朝向信息等。

如图2所示，本发明实施例的车辆还可包括对应每个车轮设置的轮速传感器1fl、1fr、1rl和1rr，用以分别获取左前轮2fl、右前轮2fr、左后轮2rl和右后轮2rr的当前转速。在获取到车轮的当前转速后，可进一步根据车轮转速与车速的关系获取车辆的当前车速。

如图2所示，本发明实施例的车辆还可包括ECU和MCU。MCU可控制各个轮边电机的驱动力和制动力的大小和方向，MCU还可获取轮边电机的转速信息，其中，MCU可获取单个轮边电机的转速，也可获取多个或全部的轮边电机的转速。在本发明的一个实施例中，车辆的当前档位、车辆当前所处的坡度、车辆的加速踏板信息、车辆的制动踏板信息和车头朝向信息可分别由ECU通过档位传感器、坡度传感器、加速踏板传感器、制动踏板传感器和重力传感器获取。

在本发明的一个实施例中，判断模块20可根据车辆的当前档位和车辆当前所处的坡度控制坡道辅助系统进入激活待命状态。当坡道辅助系统进入激活待命状态后，判断模块20可根据车辆的当前车速、车辆的加速踏板信息和车辆的制动踏板信息判断坡道辅助系统是否满足触发激活的条件，以及在满足触发激活的条件时，判断坡道辅助系统满足预设的激活条件。

具体地，如果车辆的当前档位为D档或R档，并且车辆当前所处的坡度不为零，则判断模块20可控制坡道辅助系统进入激活待命状态。当坡道辅助系统进入激活待命状态后，如果车辆的当前车速为零、车辆的加速踏板未被踩下并且制动踏板踩下时的制动力大于车辆的在坡道上的下滑力，则判断模块20可判断坡道辅助系统满足预设的激活条件。

在激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能后，控制模块40可进一步根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式。具体地，控制模块40可根据车辆的加速踏板信息、制动踏板信息、车辆的当前档位、轮边电机的转速信息和车头朝向信息判断车辆的整车驱动力是否大于车辆的在坡道上的下滑力。其中，当车辆静止在坡道上时，下滑力等于车辆自身重力沿斜坡向下的分力减去沿斜面向上的摩擦力；当车辆开始正常起步时，下滑力等于车辆自身重力沿斜坡向下的分力加上沿斜面向下的摩擦力。如果整车驱动力小于或等于下滑力，则控制模块40判断车辆会进入溜车状态，并控制车辆进入扭矩保持模式，其中，溜车状态包括下坡倒车前溜状态和上坡起步后溜状态。

图3示出了车辆静止于坡道上，在车辆的车头朝下，并且准备倒车时的受力情况。在倒车起步过程中，松开制动踏板，踩下加速踏板的这一段时间内，车辆受到平行于坡道向上的驱动力Fu和下滑力Fg，其中，下滑力Fg为车辆自身重力沿斜坡向下的分力与路面对车辆的摩擦力的合力。当驱动力Fu小于下滑力Fg时，整车受到合力沿斜坡向下，车辆出现动力不足，可能导致车辆有向下溜车的趋势，即车辆可能处于下坡倒车前溜状态。

图4示出了车辆静止于坡道上，在车辆的车头朝上，并且准备起步时的受力情况。在起步过程中，松开制动踏板，踩下加速踏板的这一段时间内，车辆受到平行于坡道向上的驱动力Fu和下滑力Fg，其中，下滑力Fg为车辆自身重力沿斜坡向下的分力与路面对车辆的摩擦力的合力。当驱动力Fu小于下滑力Fg时，整车受到合力沿斜坡向下，车辆出现动力不足，可能导致车辆有向下溜车的趋势，即车辆可能处于上坡起步后溜状态。

在本发明的一个实施例中，预设扭矩值可根据车辆的在不同坡道上的下滑力进行标定。应当理解，在以预设扭矩值对车辆进行驱动控制时，车辆可保持不下滑，即不发生溜车。

另外，在本发明的一个实施例中，当控制模块40以预设扭矩值对车辆进行驱动控制时，还判断车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力是否大于车辆的在坡道上的下滑力，其中，如果车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力大于车辆的在坡道上的下滑力，则控制模块40关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能；如果车辆的整车实际输出扭矩对应的驱动力小于或等于车辆的在坡道上的下滑力，则控制模块40判断车辆进入扭矩保持模式的时间是否达到预设时间，并在车辆进入扭矩保持模式的时间达到预设时间时，关闭坡道辅助系统的坡道辅助控制功能。

根据本发明实施例的车辆的坡道辅助系统，在坡道辅助系统满足预设的激活条件时，通过激活模块激活坡道辅助系统的坡道辅助控制功能，并通过控制模块根据车辆的当前状态信息判断是否控制车辆进入扭矩保持模式，当车辆进入扭矩保持模式时，通过控制模块以预设扭矩值对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，由此，能够准确且全面地预先判断出车辆的行驶状态，并能够及时自动地对车辆进行驱动控制以防止车辆发生溜车，从而提高了车辆的安全性。

对应上述实施例，本发明还提出一种车辆。

如图8所示，本发明实施例的车辆200，包括本发明上述实施例提出的坡道辅助系统100，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。

根据本发明实施例的车辆，能够准确且全面地预先判断出行驶状态，并能够及时自动地进行驱动控制以防止发生溜车，从而提高了安全性。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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。