雪地模式下的坡道起步辅助方法及装置与流程

本公开涉及汽车领域，具体地，涉及一种雪地模式下的坡道起步辅助方法及装置。

背景技术

目前，大多数大汽车品牌都配备自动挡变速器，而自动挡变速器汽车又几乎都配置驾驶模式控制系统，这种控制系统可以帮助没有丰富经验的驾驶者，在不熟悉特殊路面特性情况下，帮助驾驶者精准控制车辆，以提高车辆的驾驶舒适性和通过性。

当前，驾驶模式最流行的配置主要包括“经济模式(eco)”、“运动模式(sport)”、“雪地模式(snow)”和“标准模式(standard)”。

其中的“雪地模式(snow)”比较适用于城市附有水、稀泥、草、松散沙砾或较薄的沙层覆盖的路面，同时也用在特殊冰雪环境中。在雪地水平路面起步时，如果车辆配置雪地模式功能，可以让车辆以二挡或三挡起步，并实时监控驱动轮滑移率，当滑移率达到一定控制门限时，车身电子稳定系统(electronicstabilityprogram，esp)通过控制牵引力控制系统(tractioncontrolsystem，tcs)，发送动力扭矩控制或者制动扭矩控制指令，去降低驱动轴打滑车轮的扭矩，减少车轮打滑，从而可以实现车辆在雪地水平路面或分离路面起步。

然而，如果车辆在雪地坡道起步时，尽管有以上雪地模式控制逻辑帮助车辆起步，但车辆也可能会出现以下两种情况：

(1)如果车辆发动机施加到驱动轴的扭矩过大，虽然esp会响应，以降低驱动轴扭矩，但是响应时间是以车轮滑移率门限为参考，也就是说必须达到触发门限，才触发，因此雪地模式控制系统会存在一个时间差。

在这个时间差范围内，驱动轴车轮与雪地斜坡路面可能会出现打滑的情况，甚至会出现车轮起步前路面原是雪地路面(比如表面附着系数μ＝0.3)，经过几次驱动车轮与路面空转或打滑后，此时路面已不在是雪地路面，而是似雪地非雪地，似冰面非冰面的混合冰雪路面(比如表面附着系数μ＝0.1)，导致此时车辆再起步会更加困难，甚至无法完成雪地坡道路面起步。

(2)如果车辆发动机施加到驱动轴的扭矩过小，尽管没有使雪地坡道路面变成冰雪路面，但此时驱动轴扭矩提供不了车辆起步扭矩需求，存在车辆溜坡的可能性，造成交通事故、财产损失、人员伤亡等意外情况。

可见，目前的“雪地模式”下，存在车辆可能无法从雪地坡道正常起步的问题。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种雪地模式下的坡道起步辅助方法及装置，用于解决雪地坡道起步时车辆溜坡的技术问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种雪地模式下的坡道起步辅助方法，包括：

在检测到车辆变速箱的操控模式为雪地模式，且所述车辆处于坡道上时，获取用于控制所述车辆起步的操作；

检测所述车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令所述车辆静止在所述坡道上；

在所述非驱动轮的轮缸压力足以令所述车辆静止在所述坡道上时，释放所述车辆的驱动轮的轮缸压力；

向所述驱动轮输出牵引力扭矩；

释放所述非驱动轮的轮缸压力，以驱动所述车辆起步。

可选的，所述方法还包括：

监测所述车辆的状态信息，其中，所述状态信息包括车速、轮速、挡位、轮缸压力、轮加速度、及在坡道上的倾斜程度中的至少一者；

在检测所述车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令所述车辆静止在所述坡道上之后，还包括：

若所述非驱动轮的轮缸压力不足以令所述车辆静止在所述坡道上，则基于所述状态信息对所述非驱动轮建立轮缸压力，以使所述非驱动轮的轮缸压力足以令所述车辆静止在所述坡道上。

可选的，在获取用于控制所述车辆起步的操作之后，还包括：

检测所述车辆的驻车制动器的状态；

在检测到所述驻车制动器处于释放状态时，通过所述车辆的仪表盘输出第一提示信息，以提示所述驾驶员雪地模式下的坡道起步辅助功能已启动；或，

在检测到所述驻车制动器处于制动状态时，通过所述车辆的仪表盘输出第二提示信息，以提示驾驶员释放驻车制动器。

可选的，向所述驱动轮输出牵引力扭矩，包括：

根据所述车辆的油门踏板的踩踏量以及预设扭矩梯度，向所述驱动轮平稳地输出牵引力扭矩。

可选的，释放所述车辆的驱动轮的轮缸压力，包括：

通过所述车辆的车身电子稳定系统esp释放所述车辆的驱动轮的轮缸压力；

向所述驱动轮输出牵引力扭矩，包括：

通过所述车辆的牵引力控制系统tcs向所述驱动轮输出牵引力扭矩；

释放所述非驱动轮的轮缸压力，包括：

通过所述esp释放所述非驱动轮的轮缸压力。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种道起步辅助装置，包括：

获取模块，用于在检测到车辆变速箱的操控模式为雪地模式，且所述车辆处于坡道上时，获取用于控制所述车辆起步的操作；

第一检测模块，用于检测所述车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令所述车辆静止在所述坡道上；

第一释放模块，用于在所述非驱动轮的轮缸压力足以令所述车辆静止在所述坡道上时，释放所述车辆的驱动轮的轮缸压力；

第一输出模块，用于向所述驱动轮输出牵引力扭矩；

第二释放模块，用于释放所述非驱动轮的轮缸压力，以驱动所述车辆起步。

可选的，所述装置还包括：

监测模块，用于监测所述车辆的状态信息，其中，所述状态信息包括车速、轮速、挡位、轮缸压力、轮加速度、及在坡道上的倾斜程度中的至少一者；

建立模块，用于在检测所述车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令所述车辆静止在所述坡道上之后，若所述非驱动轮的轮缸压力不足以令所述车辆静止在所述坡道上，则基于所述状态信息对所述非驱动轮建立轮缸压力，以使所述非驱动轮的轮缸压力足以令所述车辆静止在所述坡道上。

可选的，所述装置还包括：

第二检测模块，用于检测所述车辆的驻车制动器的状态；

第二输出模块，用于在检测到所述驻车制动器处于制动状态时，通过所述车辆的仪表盘输出第一提示信息，以提示驾驶员释放驻车制动器；

第三输出模块，用于在检测到所述驻车制动器处于释放状态时，通过所述车辆的仪表盘输出第二提示信息，以提示所述驾驶员雪地模式下的坡道起步辅助功能已启动。

可选的，所述第一输出模块用于：

根据所述车辆的油门踏板的踩踏量以及预设扭矩梯度，向所述驱动轮平稳地输出牵引力扭矩。

可选的，所述第一释放模块用于：

通过所述车辆的车身电子稳定系统esp释放所述车辆的驱动轮的轮缸压力；

所述第一输出模块用于：

通过所述车辆的牵引力控制系统tcs向所述驱动轮输出牵引力扭矩；

所述第二释放模块用于：

通过所述esp释放所述非驱动轮的轮缸压力。

本公开实施例中，驾驶员使用雪地模式在雪地路面的坡道上起步时，可以检测车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以支撑车辆静止在坡道上，如果非驱动轮的轮缸压力足以支撑车辆静止在坡道上，可以释放车辆的驱动轮的轮缸压力，此时车辆不会滑坡，然后向驱动轮输出牵引力扭矩，并释放非驱动轮的轮缸压力，进而驱动车辆起步。通过以上技术方案，可以辅助驾驶员或驾驶经验不足的驾驶员在雪地坡道上顺利起步，避免车辆溜坡情况的发生，减少交通事故发生率，以及保障车内人员的安全，提高了车辆的安全性。同时，上述方法可以通过直接在现有的雪地模式的逻辑控制构架中，通过软件上的改进就能够实现，无需其他额外成本的投入，节省了开发成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种雪地模式下的坡道起步辅助方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的驾驶模式控制系统的整体构架示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的驾驶员操作车辆在雪地坡道起步的操作时序图。

图4是根据一示例性实施例示出的仪表盘提示控制策略示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的雪地坡道起步控制策略逻辑示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种雪地模式下的坡道起步辅助装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的一种雪地模式下的坡道起步辅助方法的流程图，如图1所示，该雪地模式下的坡道起步辅助方法可以应用于车辆中，包括以下步骤。

步骤s11：在检测到车辆变速箱的操控模式为雪地模式，且车辆处于坡道上时，获取用于控制车辆起步的操作；

步骤s12：检测车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令车辆静止在坡道上；

步骤s13：在非驱动轮的轮缸压力足以令车辆静止在坡道上时，释放车辆的驱动轮的轮缸压力；

步骤s14：向驱动轮输出牵引力扭矩；

步骤s15：释放非驱动轮的轮缸压力，以驱动车辆起步。

本公开实施例中的车辆可以是两驱(前驱或后驱)的自动变速器的车辆，例如，可以是包括两个驱动前轮和两个非驱动后轮的前驱自动变速车辆，等等。

本公开实施例中的雪地模式下的坡道起步辅助方法可以是在原有的雪地模式逻辑控制构架中，通过增加雪地坡道起步控制逻辑来实现，比如称为雪地坡道起步辅助策略，通过增加到雪地模式中的雪地坡道起步辅助策略模块来实现其功能。以下将对加入雪地坡道起步辅助策略后的驾驶模式控制系统的整体构架进行说明，请参见图2，当驾驶员通过车辆驾驶模式开关选择雪地模式时，信号指令就通过局域互联网络(localinterconnectnetwork，lin)线传送到车身控制模块(bodycontrolmodule，bcm)，bcm再把信号通过can总线发送给esp，最后esp接收到指令后进入到驾驶模式控制策略模块中，并与子系统相互响应校验，校验成功后进入到雪地模式策略模块中。然后雪地坡道起步辅助策略处于待机状态，并根据当前车辆状态及驾驶员操作，判断雪地坡道起步策略是否能够成功激活，如果成功激活就进入到雪地坡道起步辅助策略中，协调esp、发动机管理系统(enginemanagementsystem，ems)、变速器电控单元(transmissioncontrolunit，tcu)等系统完成车辆坡道起步。

那么在车辆处于雪地模式下，雪地坡道起步辅助策略处于待机状态，当检测到车辆处于坡道上，并获得驾驶员要在坡道上起步的操作时，便进行触发。对于如何检测车辆是否处于坡道上，本公开实施例不作限定，比如可以通过安装在车辆上的重力传感器检测获取，等等。驾驶员的起步操作比如可以是释放制动踏板的操作。例如，检测到车辆变速箱的操控模式为雪地模式，车辆处于坡度为15％的坡道上，车速为0，那么此时获取到驾驶员释放制动踏板的操作，可以认为驾驶员准备起步，那么可以触发雪地坡道起步辅助策略。

由于车辆停在坡道上时，会对每个车轮都施加有轮缸压力，进而让整个车辆能够静止在坡道上而不会下滑。在雪地坡道起步辅助策略被触发后，可以检测车辆的非驱动轮的上施加的轮缸压力是否能够支撑车辆，对于检测的方式，本公开实施例不作限定，例如，可以通过采集车辆当前的轮速、轮加速度、轮缸压力等参数来确定非驱动轮的上施加的轮缸压力是否能够支撑车辆不滑坡。

如果检测出凭非驱动轮上施加的轮缸压力已经能够足以令车辆静止在当前的坡道上不滑坡，可以直接进行下一个步骤，而如果凭非驱动轮上施加的轮缸压力不足以令车辆静止在当前的坡道上不滑坡，那么可以先给非驱动轮增加轮缸压力，直到非驱动轮的轮缸压力能够支撑车辆不滑坡，再进行下一步骤。

可选的，可以监测车辆的状态信息，其中，状态信息包括车速、轮速、挡位、轮缸压力、轮加速度、及在坡道上的倾斜程度中的至少一者；在检测车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令车辆静止在坡道上之后，如果非驱动轮的轮缸压力不足以令车辆静止在坡道上，可以基于状态信息对非驱动轮建立轮缸压力，以使非驱动轮的轮缸压力足以令车辆静止在坡道上。

也就是说，在雪地坡道起步辅助策略中，可以实时地监测车辆的状态信息，在非驱动轮的轮缸压力不足以令车辆静止在坡道上时，可以根据监测到的车辆的状态信息来确定对非驱动轮建立多少轮缸压力能够支撑车辆，进而给非驱动轮建立轮缸压力，在给非驱动轮建立轮缸压力之后可以让非驱动轮的左右轮缸进行保压，并且此保压值足够让车辆静止在雪地坡道上。在实际应用中可以通过车辆的esp系统来对非驱动轮建立轮缸压力。这样，可以帮助车辆通过非驱动轮保持住足够的地面附着力，以防止车辆后溜。

在车辆的非驱动轮的轮缸压力足以令车辆静止在坡道上时，可以释放车辆的驱动轮的轮缸压力，释放之后，车辆依然可以静止在坡道上，再向驱动轮输出牵引力扭矩，然后释放非驱动轮的轮缸压力，通过驱动轮与非驱动轮之间的匹配和衔接，便可以使得车辆在雪地坡道工况下平稳起步。输出的牵引力扭矩可以是根据驾驶员踩踏油门踏板来进行输出的，也可以是在驾驶员进行控制车辆起步的操作(比如释放制动踏板的操作)后，车辆自动给驱动轮输出的，本公开实施例对此不作限定。

请参见图3，图3为驾驶员操作车辆在雪地坡道起步的操作时序图。为了使车辆能够瞬间辅助驾驶员完成雪地坡道起步操作，雪地坡道起步的控制须满足驾驶员常规驾驶操作，如图3所示：

①当车辆选择雪地模式时，以一定车速和一定坡道斜度(10％/15％/20％)驶向雪地坡道路面；

②驾驶员施加可以满足车辆停止的制动压力，以停车并保持车辆静止；

③驾驶员松开制动器踏板，雪地坡道起步的控制逻辑识别起步需求，逻辑触发；

④踩油门踏板，车辆快速、平稳起步。

当然，雪地坡道起步辅助策略也可以应用在完全驻车在雪地坡道上后，点火进行起步的情况。

可选的，可以通过车辆的车身电子稳定系统esp释放车辆的驱动轮的轮缸压力；通过车辆的牵引力控制系统tcs向驱动轮输出牵引力扭矩；通过esp释放非驱动轮的轮缸压力。

也就是说，可以通过软件的方式控制车辆带有的电子稳定系统esp及牵引力控制系统tcs协调完成对释放轮缸压力和输出牵引力扭矩的过程，无需增加额外的硬件，节省了开发成本。

可选的，向驱动轮输出牵引力扭矩，可以根据车辆的油门踏板的踩踏量以及预设扭矩梯度，向驱动轮平稳地输出牵引力扭矩。

为了防止输出给驱动轮的扭矩过大而导致车辆闯动或驱动轮打滑的现象的发生，可以预先设定一定的扭矩梯度(预设扭矩梯度)，那么可以以预设扭矩梯度及驾驶员踩油门踏板的踩踏量来平稳地给驱动轮输出牵引力扭矩，从而达到车辆轮胎与路面不产生较大滑移率和破坏雪地路面粗糙度为前提，实现了车辆在雪地坡道平稳起步的目的。在实际应用中，还可以以较下的左右轮轮速差去建立左右轮分配扭矩，本公开实施例对此不作限定。

可选的，在获取用于控制车辆起步的操作之后，还可以检测车辆的驻车制动器的状态；在检测到驻车制动器处于释放状态时，通过车辆的仪表盘输出第一提示信息，以提示驾驶员雪地模式下的坡道起步辅助功能已启动；或，在检测到驻车制动器处于制动状态时，通过车辆的仪表盘输出第二提示信息，以提示驾驶员释放驻车制动器。

驻车制动器，也就是机械手刹或电子手刹，检测驻车制动器的状态也就是检测驾驶员是否拉起机械手刹或电子手刹。驾驶员施加制动踏板满足车辆在一定雪地坡道驻车后，根据当前驾驶员是否拉起机械手刹或者电子手刹，可以分为两种情况进行提示处理，详细叙述如下：

第一种情况：驾驶员没有拉起机械手刹或电子手刹。

当驾驶员有起步意图时，如挡位挂到“前进挡”、“踩下油门踏板”、“驾驶员没有踩制动踏板或制动灯没有亮”等操作后，雪地坡道起步辅助策略模块监测到车辆此时处于雪地坡道，并且驾驶员准备起步，此时雪地坡道起步辅助策略模块请求esp系统给can网络发送一个提示信号给仪表盘，比如提示“雪地坡道起步控制系统已启动”字样，辅助驾驶员雪地坡道起步车辆操作。

第二种情况：驾驶员拉起机械手刹或电子手刹。

此时，当驾驶员有起步意图时(如第一种情况叙述)，此时雪地坡道起步辅助策略开始启动，请求esp给can网络发送一个提示信号给仪表盘，比如提示请求驾驶员“雪地坡道起步辅助系统已开启，请释放机械手刹或电子手刹”字样，以告知驾驶员手动释放机械手刹或电子手刹。

例如，仪表提示控制策略如图4所示，当未满足坡道起步辅助控制系统触发条件时，仪表ip提示“释放机械手刹或电子手刹”，显示时间为3秒，以告知驾驶员；当满足坡道起步辅助控制系统触发条件时，如果车速一直没有达到预定的车速(比如5kph)时，仪表会持续文字提示“雪地模式坡道起步控制系统已启动”或“雪地模式图标一直闪烁”，代表雪地坡道起步控制系统一直处于工作状态，如果车速达到5kph时，代表车辆已经成功起步，仪表无任何显示与提示。

通过以上方式，驾驶员能够及时获知雪地坡道起步辅助策略模块的运行情况，有利于驾驶员更好地驾驶车辆。

为了更好地对本公开提供的雪地模式下的坡道起步辅助方法进行说明，以下将通过完整的实施例进行举例说明。

请参见图5，图5为示例性的雪地坡道起步控制策略逻辑图。esp控制系统可以检测外界输入信号，比如轮速、车速、挡位、轮缸压力、轮加速度等，驾驶员停车后，车辆的驱动轮和非驱动轮均会建立驻车压力，此时如果检测到当前处于雪地坡道上，驾驶员进行了控制车辆起步的操作，那么雪地坡道起步辅助策略模块开始工作，它会根据驾驶员驻车时四个轮的轮缸压力值，请求esp打开非驱动后车轮左右轮缸的进压阀(ev)，并对后轮左右轮缸继续建立一个压力值(此值为标定值)，然后让后轮左右轮缸进行保压，并且此保压值可以足够让车辆静止在雪道坡度上，同时esp系统打开驱动前车轮左右轮缸的泄压阀(av)，让轮缸里的压力全部泄掉，给车辆坡道起步时刻做好充分准备。

雪地坡道起步控制系统会请求esp中tcs模块，对驱动轮建立牵引力扭矩，对非驱动轮建立制动力保持(地面附着力)。

在雪地坡道起步控制策略中，牵引力扭矩的动力扭矩控制模块和制动扭矩控制模块，将不完全依赖滑移率和轮加速度门限为参考依据，去建立牵引力扭矩或者左右轮分配扭矩，而是在初始阶段牵引力扭矩动力扭矩控制模块以一定扭矩梯度去请求发动机控制系统建立牵引力扭矩，或者以较下的左右轮轮速差去建立左右轮分配扭矩，从而达到了车辆轮胎与路面不产生较大滑移率和破坏雪地路面粗糙度为前提，实现了车辆在雪地坡道平稳起步的目的。

当车辆牵引力扭矩达到车辆驶离要求后，esp打开非驱动后轴左右轮缸泄压阀，以释放全部轮缸压力，使车辆扭矩释放平稳，完成雪地坡道路面起步。

请参见图6，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种雪地模式下的坡道起步辅助装置600，该装置600可以包括：

获取模块601，用于在检测到车辆变速箱的操控模式为雪地模式，且车辆处于坡道上时，获取用于控制车辆起步的操作；

第一检测模块602，用于检测车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令车辆静止在坡道上；

第一释放模块603，用于在非驱动轮的轮缸压力足以令车辆静止在坡道上时，释放车辆的驱动轮的轮缸压力；

第一输出模块604，用于向驱动轮输出牵引力扭矩；

第二释放模块605，用于释放非驱动轮的轮缸压力，以驱动车辆起步。

可选的，装置600还包括：

监测模块，用于监测车辆的状态信息，其中，状态信息包括车速、轮速、挡位、轮缸压力、轮加速度、及在坡道上的倾斜程度中的至少一者；

建立模块，用于在检测车辆的非驱动轮的轮缸压力是否足以令车辆静止在坡道上之后，若非驱动轮的轮缸压力不足以令车辆静止在坡道上，则基于状态信息对非驱动轮建立轮缸压力，以使非驱动轮的轮缸压力足以令车辆静止在坡道上。

可选的，装置600还包括：

第二检测模块，用于检测车辆的驻车制动器的状态；

第二输出模块，用于在检测到驻车制动器处于制动状态时，通过车辆的仪表盘输出第一提示信息，以提示驾驶员释放驻车制动器；

第三输出模块，用于在检测到驻车制动器处于释放状态时，通过车辆的仪表盘输出第二提示信息，以提示驾驶员雪地模式下的坡道起步辅助功能已启动。

可选的，第一输出模块604用于：

根据车辆的油门踏板的踩踏量以及预设扭矩梯度，向驱动轮平稳地输出牵引力扭矩。

可选的，第一释放模块603用于：

通过车辆的车身电子稳定系统esp释放车辆的驱动轮的轮缸压力；

第一输出模块604用于：

通过车辆的牵引力控制系统tcs向驱动轮输出牵引力扭矩；

第二释放模块605用于：

通过esp释放非驱动轮的轮缸压力。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。