低摩擦道路中的车辆控制系统及方法与流程

本发明涉及在低摩擦道路中的车辆控制系统及方法，更加具体地，车辆在低摩擦道路行驶时，执行变速控制以及发动机扭矩控制，从而可以防止由于车轮打滑和车轮锁定的出现，导致与驾驶员的意图无关地发生的反复的变速的车辆控制系统及方法。

背景技术：

在如雪地或沙地以及泥泞路等低摩擦道路上驾驶车辆时，存在车辆在行驶中滑行而带来重大事故的可能性，所以为了确保驾驶员的安全，大部分的自动变速器车辆中设置有esp(electronicstabilityprogram：电子稳定程序)。

esp是统一控制abs(anti-lockbrakesystem：制动防抱死系统)和tcs(tractioncontrolsystem：牵引力控制系统)、防止车辆以行驶方向为基准向左侧或者右侧滑动而确保车辆的驾驶稳定性的手段，尤其是，esp分析方向盘(steeringwheel)的状态，对比驾驶员握住的方向和车辆的实际前进方向，当对比结果驾驶员想要去的方向和车辆的实际前进方向不一致时，通过调节车辆的前进方向的方式可以防止车辆的滑动。

尤其是，上述esp持续检查驾驶员的方向盘操作，感应驾驶员的危险与否，在感应到危险时，降低发动机扭矩，使得自动变速器变速，校正车辆的行驶状态，在车辆在低摩擦道路上行驶中的情况下，有时发生如上所述的esp的发动机扭矩、变速控制导致的与驾驶员意愿无关的反复的变速，从而存在变速器有可能受损的副作用。

更加具体地，在车辆的低摩擦道路行驶中发生车轮打滑，则通过esp的工作，发生车轮锁定现象，由此车辆的速度急剧下降，实现变速器的降档。

如上所述实现降档后，如果解除esp工作，则车辆的速度再次上升，实现向上变速，向上变速后再次发生车辆的车轮打滑时，通过esp工作，实现降档，因此在车辆在低摩擦道路上行驶的情况下只能是反复意外的变速，这样的意外的反复变速有可能引发变速器的过热、变速冲击以及变速箱离合器烧伤(烧损)，存在有可能变为车辆故障的原因的问题。

即使在这样的情况下，现有的公开的多个车辆控制系统中仍然没有找到在低摩擦道路行驶时可以防止意外的反复变速的合适的方案，无法防止变速器受损，目前需要能够防止在车辆的低摩擦道路行驶时发生的反复变速的新的车辆控制系统。

先行技术文献

专利文献

(专利文献0001)日本公开专利公报(jp2005-076846)“自动变速器的变速控制装置以及自动变速器的变速控制方法”。

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

本发明提供车辆控制系统以及方法，控制变速器以禁止变速档变更，控制发动机以限制发动机扭矩，可以防止车辆在低摩擦道路行驶时发生的与驾驶员意愿无关的反复变速，由此解决如上所述的问题。

本发明要解决的技术问题不限定于上述的问题，本领域技术人员通过下面的说明可以明确理解未提及的其它的问题。

解决技术问题的手段

为了解决上述问题，本发明作为一实施例提供低摩擦道路中的车辆控制系统，用于防止在车辆的低摩擦道路行驶时反复变速的车辆控制系统，包括：传感器部，感应车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度或者低摩擦道路行驶模式的开关的接通/断开与否；以及控制部，从所述传感器部接收传感器数据，基于所述传感器数据来确认车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件，在确认到车辆满足所述进入条件的状态下当发生降档时，控制变速以及发动机扭矩，防止车辆的反复变速。

这时，特征在于，所述传感器部包括：油温传感器，感应发动机的油的温度；油门位置传感器，感应加速踏板的位置；转向角传感器，感应方向盘的旋转角度；加速度传感器，感应车辆的横向加速度；以及发动机速度传感器，感应发动机的旋转速度。

并且，特征在于，所述控制部包括：进入条件判断部，基于从所述传感器部接收的传感器数据，来判断车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件或者在车辆行驶中是否解除所述进入条件；变速控制部，在所述进入条件判断部判断为满足进入条件后当发生降档时，禁止变速器的变速；以及，发动机扭矩控制部，在所述进入条件判断部判断为满足进入条件后，发生降档时请求发动机扭矩限制。

尤其是，特征在于，在所述传感器部确认低摩擦道路行驶模式的开关为接通状态，并且i)从所述传感器部传递的信号是正常信号，ii)发动机的速度值在预设的第一设定值以上，iii)发动机的油的温度在预设的第二设定值以上，iv)加速踏板的位置在预设的第三设定值以上，v)方向盘的旋转角度在第四设定值以上时，所述进入条件判断部判断为满足进入条件。

并且，特征在于，所述控制部还包括：低摩擦道路行驶判断部，基于从所述传感器部接收的横向加速度值来判断车辆脱离低摩擦道路，当从所述传感器部接收的横向加速度值大于预设的第五设定值时，所述低摩擦道路行驶判断部判断为车辆脱离了低摩擦道路。

而且，特征在于，所述控制部只有在所述低摩擦道路行驶判断部判断为车辆未脱离低摩擦道路的情况下才判断是否发生降档，当判断为发生了降档时，控制变速以及发动机扭矩。

其中，特征在于，当所述进入条件判断部判断为在车辆行驶中解除了所述进入条件时，所述变速控制部禁止变速器的变速，以便在预设的期间内能够保持当前变速档。

并且，特征在于，当所述进入条件判断部判断为在车辆行驶中解除了所述进入条件时，所述发动机扭矩控制部进行控制，使得发动机扭矩在预设期间内能够以一定的斜率增加。

本发明作为用于解决上述问题的另一个实施例提供低摩擦道路中的车辆控制方法，在低摩擦道路行驶时用于防止反复变速的车辆控制方法，包括：数据收集步骤，收集如下数据：车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度或者低摩擦道路行驶模式的开关的接通/断开数据；进入条件判断步骤，基于在所述数据收集步骤收集的数据，来判断车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件或者判断在车辆行驶中是否解除了所述进入条件；变速控制步骤，在所述进入条件判断步骤中判断为满足进入条件后当发生降档时，禁止变速器的变速；以及，发动机扭矩控制步骤，在所述进入条件判断步骤中判断为满足进入条件后当发生降档时，请求发动机扭矩限制。

这时，根据本发明另一实施例的车辆控制方法，在所述变速控制步骤或者发动机扭矩控制步骤之前，还可以包括是否行驶在低摩擦道路行驶的判断步骤，基于在所述数据收集步骤中收集的车辆的横向加速度数据，来判断车辆是否脱离低摩擦道路。

尤其是，特征在于，在是否行驶在低摩擦道路的判断步骤，在所述数据收集步骤收集的车辆的横向加速度值大于预设的设定值时，判断为车辆脱离了低摩擦道路。

并且，根据本发明另一实施例的车辆控制方法还可以包括：进入条件解除步骤，当所述进入条件判断步骤判断为车辆行驶中解除了所述进入条件时，禁止变速器的变速以便在预设的期间内能够保持当前的变速档，或者控制发动机使得发动机扭矩在预设的期间内能够以一定的斜率增加。

发明效果

根据本发明的车辆控制系统以及方法，车辆在低摩擦道路行驶时，可以防止由于车轮打滑和车轮锁定发生的意外的反复变速，其结果，可以实现施加于变速器的过热以及冲击的最小化。

并且，本发明提供控制车辆有效地脱离低摩擦道路的车辆控制系统以及方法，从而可以提高车辆的驾驶性能。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统的概念图。

图2是示出根据本发明一实施例的通过低摩擦道路中的车辆控制系统防止车辆的反复变速的过程的流程图。

图3是用于说明根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统中防止车辆的反复变速的过程的曲线图。

图4是根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法的顺序图。

附图标记说明

100：传感器部；110：油温传感器；120：油门位置传感器；130：转向角传感器；140：加速度传感器；150：发动机速度传感器；200：控制部；210：进入条件判断部；220：变速控制部；230：发动机扭矩控制部；240：低摩擦道路行驶判断部。

具体实施方式

下面，参照附图进一步详细说明本发明。需要说明的是，在附图中，相同的构成元素不管在哪里尽可能以相同的标记示出。并且，省略了对于有可能混淆本发明的要旨的公知功能以及构成的详细说明。

当记载为一个构成元素与另一个构成元素连接或接入时，可以与该另一个构成元素直接连接或接入，但是，应该可以理解，中间还可以存在其他的构成元素。并且，在整个说明书中，一个部件位于另一个部件“上”时，除了包括一个部件与另一个部件接触的情况之外，还包括两个部件之间存在其它的部件。

在本申请中，“包括”或者“具有”等术语用于指定存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成元素、部件或者其组合，应该理解为不排除存在或者添加一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成元素、部件或者其组合的可能性。

首先，参照图1至图3，对根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统进行具体说明。

图1是对于根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统的概念图，图2是示出根据本发明一实施例的通过低摩擦道路中的车辆控制系统防止车辆的反复变速的过程的流程图，图3是用于说明根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统中防止车辆的反复变速的过程的曲线图。

作为本发明的一实施例，提供低摩擦道路中的车辆控制系统，车辆在低摩擦道路行驶时，用于防止与驾驶员的意愿无关地发生的反复变速的车辆控制系统，包括：传感器部100，感应车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度或者低摩擦道路行驶模式的开关的接通/断开(on/off)与否；以及控制部200，从所述传感器部100接收传感器数据，基于所述传感器数据，确认车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件，在确认到车辆满足所述进入条件的状态下发生降档时，控制变速以及发动机扭矩，防止车辆的反复变速。

这样，本发明的车辆控制系统通过变速和发动机扭矩控制，可以防止在车辆的低摩擦道路行驶时有可能发生的esp带来的反复变速，与现有的车辆控制系统的区别在于，能够使车辆更高效率地脱离低摩擦道路。

下面，更加具体的说明本发明的车辆控制系统的构成元素。

首先，传感器部100包括：感应发动机的油的温度的油温传感器110(ots)、感应加速踏板的位置的油门位置传感器120(aps)、感应方向盘的旋转角度的转向角传感器130、感应车辆的横向加速度的加速度传感器140、以及感应发动机的旋转速度的发动机速度传感器150，从而起到收集执行用于防止车辆的反复变速的控制所需的数据的作用。

尤其是，上述传感器部100通过如上所述的传感器可以收集用于执行后述的防止反复变速的控制的进入条件以及在判断是否脱离车辆的低摩擦道路时成为基准的包括以下项的传感器数据i)车辆的发动机速度；i)发动机的油温；iii)加速踏板的位置；iv)车辆的横向加速度；v)方向盘的旋转角度等，将收集到的传感器数据发送到控制部200，从而用于车辆控制。

并且，本发明的车辆控制系统可以通过驾驶员的低摩擦道路行驶模式的开关操作来判断车辆是否在低摩擦道路的行驶，在上述传感器部100中，除了收集传感器数据之外，还感应低摩擦道路行驶模式的开关是否接通/断开(on/off)，并且将关于上述低摩擦道路行驶模式的开关是否接通/断开(on/off)的数据发送给控制部200，从而控制部200可以确认车辆当前是否在低摩擦道路上行驶。

这时，在上述传感器部100中收集的传感器数据的种类只是一实施例，应该可以理解，除了上述的车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度之外，在上述传感器部100中还可以收集其它的传感器数据。

其次，上述控制部200基于从上述传感器部100接收到的i)车辆的发动机速度、ii)发动机的油温、iii)加速踏板的位置、iv)车辆的横向加速度、v)方向盘的旋转角度等传感器数据以及有关低摩擦道路行驶模式的开关是否接通/断开的数据，来控制变速器和发动机，从而起到防止发生与驾驶员意愿无关的反复变速的作用。

尤其是，上述控制部200包括进入条件判断部210、变速控制部220以及发动机扭矩控制部230，从而可以防止在低摩擦道路行驶时发生与驾驶员意愿无关的反复变速。

具体说明上述控制部200的构成元素，首先，上述进入条件判断部210起到基于从上述传感器部100接收的传感器数据，判断车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件或者在车辆行驶中是否解除了上述进入条件的作用。

这时，用于执行反复变速防止控制的进入条件是指用于执行后述的禁止变速和限制发动机扭矩的控制的条件，上述进入条件判断部210在上述传感器部中判断为低摩擦道路行驶模式的开关为接通(on)状态并且i)从上述传感器部传递的信号是正常信号，ii)发动机的速度值在预设的第一设定值以上，iii)发动机的油的温度在预设的第二设定值以上，iv)加速踏板的位置在预设的第三设定值以上，v)方向盘的旋转角度在第四设定值以上时，判断为满足用于执行反复变速防止控制的进入条件。

相反，上述进入条件判断部210在即使车辆满足了进入条件但是在行驶中确认到低摩擦道路行驶模式的开关为断开(off)状态，或者i)从上述传感器部传递的信号是非正常信号，或者ii)发动机的速度值小于预设的第一设定值，或者iii)发动机的油的温度小于预设的第二设定值，或者iv)加速踏板的位置小于预设的第三设定值，或者v)方向盘的旋转角度小于第四设定值时，判断为解除了进入条件。

其次，上述变速控制部220起到如下作用：在上述进入条件判断部210判断为满足进入条件之后当发生降档时，请求变速器禁止变速，从而可以保持车辆的当前的变速档。

并且，上述发动机扭矩控制部230起到如下作用：在上述进入条件判断部210判断为满足进入条件之后当发生降档时，请求发动机限制发动机扭矩，从而实现带给变速器的损伤的最小化。

更加具体地，发生了降档说明由于车轮打滑esp被启动而发生了车轮锁定，上述变速控制部220和上述发动机扭矩控制部230在判断为满足进入条件之后，只有在发生了降档时，执行禁止变速、限制发动机扭矩的变速器控制、发动机控制，即使满足进入条件，如果未发生降档，则说明未发生车轮打滑，所以上述变速控制部220和上述发动机扭矩控制部230不执行另外的控制。

例如，在车辆满足上述进入条件，并且以二档行驶的状态下，i)如果发生从二档变速到一档的降档，则如图3示出，上述变速控制部220禁止变速，上述发动机扭矩控制部230限制发动机扭矩，从而防止反复变速的发生，可以实现施加于变速器的冲击的最小化，但是，ii)在发生从二档变速到三档的向上变速时，不存在发生由esp工作带来的反复变速的可能性，上述变速控制部220和上述发动机扭矩控制部230不执行另外的控制。

并且，上述控制部200还可以包括低摩擦道路行驶判断部240，基于从上述传感器部100接收的车辆的横向加速度值来判断车辆是否脱离了低摩擦道路。

尤其是，上述低摩擦道路行驶判断部240在从上述传感器部100接收的横向加速度值大于预设的第五设定值时，可以判断为车辆脱离了低摩擦道路，在横向加速度值在预设的第五设定值以下时，可以判断为车辆仍然在低摩擦道路上行驶，在上述控制部200中，即使满足进入条件，但还是基于低摩擦道路行驶判断部240判断的结果，决定是否继续执行反复变速防止控制。

这时，成为进入条件判断的基准的第一设定值、第二设定值、第三设定值、第四设定值和成为判断是否脱离低摩擦道路的基准的第五设定值是指通过实验确定后存储在控制部200的多个值，需要说明的是，根据不同的实施例，上述第一设定值、第二设定值、第三设定值、第四设定值以及第五设定值可以不同。

具体地，上述控制部200只有在i)由上述低摩擦道路行驶判断部240判断为车辆未脱离低摩擦道路时(即，横向加速度值≤第五设定值)判断是否发生了降档，当判断为发生了降档时，控制变速以及发动机扭矩，从而执行用于防止反复变速的控制，但是，ii)在上述低摩擦道路行驶判断部240判断为车辆脱离了低摩擦道路时(即，横向加速度值＞第五设定值)，不存在发生与驾驶员意愿无关的反复变速的可能性，所以不执行反复变速防止控制。

而且，上述变速控制部220和上述发动机扭矩控制部230即使在为了防止反复变速而禁止变速、限制发动机扭矩的情况下，由上述进入条件判断部210判断为在车辆行驶中解除了上述进入条件时，中断反复变速防止控制的执行。

需要说明的是，i)如图3示出，上述变速控制部220在上述进入条件判断部210判断为在车辆行驶中解除了上述进入条件时，禁止变速以便在预设的期间内可以保持当前的变速档，之后允许变速，ii)上述发动机扭矩控制部230在上述进入条件判断部210判断为在车辆行驶中解除了上述进入条件时，进行控制使得发动机扭矩在预设的期间内以一定的斜率增加，从而在预设的期间内保持反复变速防止控制。

通过这样的控制，即使发生由于噪音等使得上述进入条件判断部210暂时错误判断为解除了进入条件的情况，在预设的期间内还是可以防止发生与驾驶员意愿无关的反复变速。

其次，参照图4说明根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法。

图4是根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法的顺序图。

本发明作为另一个实施例提供低摩擦道路中的车辆控制方法(s200)，在低摩擦道路行驶时用于防止反复变速的车辆控制方法，包括：数据收集步骤(s210)，收集如下数据：车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度或者低摩擦道路行驶模式的开关的接通/断开数据；进入条件判断步骤(s220)，基于在上述数据收集步骤(s210)收集的数据，判断车辆是否满足用于执行反复变速防止控制的进入条件或者在车辆行驶中是否解除了所述进入条件；变速控制步骤(s240)，在上述进入条件判断步骤(s220)中判断为满足进入条件后当发生降档时，禁止变速器的变速；以及发动机扭矩控制步骤(s250)，在上述进入条件判断步骤(s220)中判断为满足进入条件后当发生降档时，请求发动机扭矩限制。

需要说明的是，根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法(s200)的具体控制过程与上述的根据本发明一实施例的低摩擦道路中的车辆控制系统中的说明实质上相同，所以在这里省略具体说明。

这时，如上所述，上述数据收集步骤(s210)通过油温传感器、油门位置传感器、转向角传感器、加速度传感器、发动机速度传感器可以收集如下数据：对于车辆的发动机速度、发动机的油温、加速踏板的位置、车辆的横向加速度、方向盘的旋转角度等的数据。

在上述进入条件判断步骤(s220)中，在基于上述数据收集步骤(s210)中收集的数据，确定为低摩擦道路行驶模式的开关为接通(on)状态，并且i)在上述数据收集步骤(s210)收集的数据信号是正常信号，ii)发动机的速度值在预设的第一设定值以上，iii)发动机的油的温度在预设的第二设定值以上，iv)加速踏板的位置在预设的第三设定值以上，v)方向盘的旋转角度在第四设定值以上时，判断为满足用于执行反复变速防止控制的进入条件。

上述进入条件判断步骤(s220)在即使车辆满足上述进入条件，但是行驶中确认为低摩擦道路行驶模式的开关为断开(off)状态，或者i)在上述数据收集步骤(s210)收集的数据信号是非正常信号，或者ii)发动机的速度值小于预设的第一设定值，或者iii)发动机的油的温度小于预设的第二设定值，或者iv)加速踏板的位置小于预设的第三设定值，或者v)方向盘的旋转角度小于第四设定值时，判断为解除了进入条件。

并且，根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法(s200)在上述变速控制步骤(s240)或者发动机扭矩控制步骤(s250)之前，还包括是否行驶在低摩擦道路的判断步骤(s230)，基于在上述数据收集步骤收集的车辆的横向加速度数据，判断车辆是否脱离了低摩擦道路。

在上述是否行驶在低摩擦道路的判断步骤(s230)，在上述数据收集步骤(s210)收集的车辆的横向加速度值大于预设的设定值(第五设定值)时(横向加速度值＞第五设定值)，判断为车辆脱离了低摩擦道路，在车辆脱离了低摩擦道路后无需执行反复变速防止控制，所以在上述变速控制步骤(s240)和发动机扭矩控制步骤(s250)中，在上述是否行驶在低摩擦道路的判断步骤(s230)中判断为车辆脱离了低摩擦道路时不执行另外的控制。

相反，在上述数据收集步骤(s210)收集的车辆的横向加速度值在预设的设定值(第五设定值)以下时(横向加速度值≤第五设定值)，判断为车辆未脱离低摩擦道路，在变速控制步骤(s240)和发动机扭矩控制步骤(s250)中，判断是否发生降档，如果发生降档，则禁止变速、限制发动机扭矩，从而可以防止发生与驾驶员的意愿无关的反复变速。

并且，根据本发明另一实施例的低摩擦道路中的车辆控制方法(s200)，还包括进入条件解除步骤(s260)，在上述进入条件判断步骤(s210)中判断为在车辆行驶中解除了上述进入条件时，禁止变速器的变速以便在预设的期间内保持当前的变速档，或者控制发动机使得发动机扭矩在预设的期间内以一定的斜率增加，通过上述进入条件解除步骤(s260)，即使发生由于噪音而引起在上述进入条件判断步骤(s220)暂时错误判断为解除了进入条件的情况，在预设的期间内还是可以防止发生与驾驶员意愿无关的反复变速。

以上，示出并说明了本发明的优选实施例以及应用例，但是，本发明不限定于上述的特定的实施例以及应用例，本领域技术人员在不脱离权利要求书中要求保护的本发明的要旨的情况下可以进行各种变形实施，不应该将这样的变形实施与本发明的技术构思或前景分开理解。

并且，本发明中使用的术语只是用于说明特定的实施例，并不用于限定本发明。在上下文没有明确表示的情况下，单数的表达方式包括复数。

本发明的保护范围应该基于权利要求书来解释，与其等同范围内的所有的技术构思应该解释为包含在本发明的保护范围内。