一种弹射起步控制方法、系统及汽车与流程

1.本发明用于车辆发动机管理系统领域，具体涉及一种弹射起步控制方法、系统及汽车，在驾驶员有快速起步需求的行驶场景中，发动机管理系统控制器通过判断当前发动机及车辆状态来提升车辆起步速度，并保护双离合变速器的离合器不被损坏，以及通过智能交互提示提升用户的愉悦驾驶感受。


背景技术：

2.当前汽车发动机控制领域，在驾驶员进行车辆起步的时候，发动机管理系统控制器根据发动机实际扭矩、发动机转速和油门踏板开度等来控制车辆起步，但驾驶员在起步的过程中，存在正常起步、快速起步等不同需求，而发动机管理系统控制器并不能很好的识别和处理驾驶员的不同起步需求，并且对于在快速起步如弹射起步下的离合器保护、用户弹射体验并没有做很好的处理；发明人在试验过程中发现，驾驶员在驾驶车辆快速起步时，出现离合器烧坏的现象较多，且本领域尚不清楚导致离合器烧坏的具体原因。发明人经过研究发现，如果发动机管理系统控制器输出的扭矩值过大，会使发动机转速稳定在一个标定转速附近的时间大大缩短，以至于驾驶员没有足够的时间成功弹出完成弹射起步。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种弹射起步控制方法、系统及汽车，用于解决车辆弹射起步时由于发动机管理系统控制器输出的扭矩值过大，会使发动机转速稳定在一个标定转速附近的时间大大缩短，以至于驾驶员没有足够的时间成功弹出完成弹射起步的问题。
4.本发明的技术方案为：本发明提供了一种弹射起步控制方法，包括：发动机管理系统控制器判断驾驶员是否有弹射起步意图；若驾驶员有弹射起步意图，发动机管理系统控制器判断弹射起步功能是否激活；若弹射起步功能激活，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，使发动机转速变化至第一预定转速阈值区间内；并通过双离合变速器控制器控制离合器结合，使得离合器处于滑摩状态；在弹射起步功能激活后，双离合变速器控制器检测离合器的实时温度和制动踏板状态；若双离合变速器控制器确定离合器的实时温度大于或等于预设温度阈值且驾驶员未松开制动踏板，发动机管理系统控制器基于双离合变速器控制器发送的限扭请求对发动机进行被动限扭，使发动机转速降低至与离合器的实时温度对应的第二预定转速阈值区间内；同时，双离合变速器控制器控制离合器脱开；若双离合变速器控制器确定离合器的实时温度小于预设温度阈值且驾驶员松开制动踏板，则发动机管理系统控制器控制车辆弹出。
5.优选地，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭的步骤包括：
发动机管理系统控制器基于发动机实时转速与发动机限制扭矩的预定对应关系，确定当前所需的限制扭矩；发动机管理系统控制器按照所确定的限制扭矩，对发动机进行主动限扭；发动机管理系统控制器基于双离合变速器控制器发送的限扭请求对发动机进行被动限扭的步骤包括：发动机管理系统控制器基于双离合变速器控制器发送的限扭请求中所携带的目标限制扭矩对发动机进行再一次限扭，目标限制扭矩是基于预先标定的离合器的实时温度与目标限制扭矩的预定对应关系确定。
6.优选地，所述方法还包括：发动机管理系统控制器在对发动机主动限扭的过程中，若预设条件满足时，停止对发动机主动限扭，并保持控制离合器结合；预设条件为：1）、弹射起步功能关闭；2）、驾驶员松开制动踏板或制动主缸压力小于预设压力值。
7.优选地，所述方法还包括：发动机管理系统控制器检测车辆的实时车速；若车辆的实时车速大于预设车速阈值，停止对发动机进行主动限扭或被动限扭，并通过双离合变速器控制器控制离合器结合，使车辆进入行驶状态。
8.优选地，所述方法还包括：向车载显示装置发出信号，以通过车载显示装置显示弹射起步功能激活或失败的信息。
9.优选地，在发动机转速稳定在第一预定转速阈值区间内或第二预定转速阈值区间内后，发动机管理系统控制器判断是否满足预设的弹射起步中途退出条件；若满足预设的弹射起步中途退出条件，则发动机管理系统控制器停止对发动机进行限扭；预设的弹射起步中途退出条件为以下条件中的至少之一：1）、弹射起步软开关关闭；2）、驾驶员有弹射起步意图但弹射起步功能关闭；3）、驾驶员无弹射起步意图但弹射起步功能激活条件除车速条件之外的其他激活条件中存在至少一个条件不满足；4）、驾驶员无弹射起步意图且油门踏板开度小于预设标定阀值。
10.优选地，驾驶员有弹射起步意图的条件为：1）、油门踏板开度大于预设开度阀值并持续第一预设时长；2）、车身稳定系统控制器提示制动主缸压力大于预设压力阀值并持续第二预设时长；3）、制动踏板为已踩下状态；4）、发动机处于成功运行状态；弹射起步功能激活的条件为：1）、车身控制器提示主驾安全带已系；2）、车身控制器提示整车驾驶模式处于sport模式或者race模式；
3）、车身稳定系统控制器提示车身稳定系统esp处于关闭状态；4）、车身稳定系统控制器提示车速有效且车速小于预设车速阀值；5）、双离合变速器控制器提示变速器换挡器位置处于m或s档且变速器实际档位处于1档；6）、发动机水温处于预设的正常热机范围内；7）、双离合变速器控制器提示变速器允许弹射起步；8）、发动机无故障。
11.本发明还提供了一种弹射起步控制系统，包括：通过can总线互相连接的发动机管理系统控制器、车身控制器、双离合变速器控制器、车身稳定系统控制器、仪表和车载信息娱乐终端；与发动机管理系统控制器硬线连接的油门踏板和制动踏板，与车载信息娱乐终端连接的弹射起步软开关；发动机管理系统控制器根据发动机状态、油门踏板信号、制动主缸信号、制动踏板信号判断驾驶员是否有弹射起步意图；若驾驶员有弹射起步意图，发动机管理系统控制器根据车身控制器信号、车载信息娱乐终端信号、双离合变速器控制器信号和车身稳定系统控制器判断弹射起步功能是否激活；若弹射起步功能激活，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，使发动机转速变化至第一预定转速阈值区间内；并通过双离合变速器控制器控制离合器结合，使得离合器处于滑摩状态；双离合变速器控制器在弹射起步功能激活后检测离合器的实时温度和制动踏板状态；若双离合变速器控制器确定离合器的实时温度大于或等于预设温度阈值且驾驶员未松开制动踏板，发动机管理系统控制器基于双离合变速器控制器发送的限扭请求对发动机进行被动限扭，使发动机转速降低至与离合器的实时温度对应的第二预定转速阈值区间内；同时，双离合变速器控制器控制离合器脱开；若双离合变速器控制器确定离合器的实时温度小于预设温度阈值且驾驶员松开制动踏板，则实现车辆弹出。
12.本发明还提供了一种汽车，包括上述的弹射起步控制系统。
13.本发明的有益效果为：通过驾驶员的操作判断驾驶员是否有弹射起步意图，再根据双离合变速器的状态及当前车辆的状态等判断弹射起步功能是否可以激活，当相关条件满足后发动机管理系统控制器激活弹射起步功能，同时双离合变速器控制离合器进行结合，使离合器处于滑摩状态，并控制发动机转速稳定在一个标定的转速阀值附近。如果发动机管理系统控制器输出的扭矩值过大，会使发动机转速稳定在标定转速附近的时间大大缩短，以至于驾驶员没有足够的时间成功弹出完成弹射起步，因此在弹射起步功能激活后，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，同时双离合变速器控制器判断弹射起步激活后的离合器温度值大小，如果在离合器温度达到一定阀值的时候，驾驶员还没有松刹车弹出，那么双离合变速器控制器为防止离合器被强制打开而带来的车辆冲击，在离合器温度达到标定的阀值前，提前给发动机管理系统控制器发送限扭请求，从而降低发动机扭矩及发动机转速，防止用户在弹射工况长时间不松刹车而带来离合器强制打开造成车辆的冲击，进而提升用户弹射感
受，待发动机转速稳定后，驾驶员松刹车使车辆弹出，发动机管理系统控制器再判断当前车辆状态及驾驶员操作是否满足退出弹射起步的条件，最后弹射起步成功，发动机管理系统控制器退出弹射起步控制，驾驶员恢复车辆正常行驶。这个过程中双离合变速器控制器会基于变速器的温度等条件对发动机进行限扭从而避免离合器烧坏，同时通过仪表去提示驾驶员弹射起步是否已激活，使驾驶员更方便地使用此功能。
附图说明
14.图1为一种基于离合器保护的弹射起步控制系统的原理图；图2为一种基于离合器保护的弹射起步系统控制方法的流程图；图3为触发变速器限扭后发动机转速和扭矩的变化图；图4为弹射功能激活后发动机主动限扭图。
具体实施方式
15.本发明实施例提供了一种弹射起步控制系统，包括发动机管理系统控制器、双离合变速器控制器、车身稳定系统控制器、车身控制器、车载信息娱乐终端、仪表，具体见图1。
16.车载信息娱乐终端：新增弹射起步软开关，上电时开关默认关闭，当开关开启时，车载信息娱乐终端发can信号给发动机管理系统控制器告知弹射起步设置已开启，当开关关闭时，车载信息娱乐终端发can信号给发动机管理系统控制器告知弹射起步设置已关闭；双离合变速器控制器：将变速器的当前换挡器位置信号、换挡器位置有效信号、变速器弹射允许信号发送至can总线上供发动机管理系统控制器使用；车身稳定系统控制器:将当前的车速信号、esp开关状态、制动主缸压力信号发送至can总线上供发动机管理系统控制器使用；车身控制器:将车辆驾驶模式信号发送至can总线上供发动机管理系统控制器使用；仪表:从can总线接收信号并显示“弹射起步激活”或者“未按提示操作，弹射起步激活失败”；电子油门踏板和制动踏板通过硬线接入发动机管理系统控制器，发动机管理系统控制器通过实时采集电子油门踏板和制动踏板的信号来判断驾驶员的弹射起步意图。
17.本实施例提供上述系统执行车辆弹射起步控制方法，该方法是通过发动机管理系统控制器通过驾驶员操作判断驾驶员是否有弹射起步意图以及通过车辆状态等条件判断弹射起步是否可以激活，当相关条件满足后，发动机管理系统控制器在保护离合器的基础上激活弹射起步功能，完成车辆快速起步。因此本发明针对驾驶员弹射起步场景，发动机管理系统控制器需要基于离合器保护、用户弹射感受及人机交互体验的需求去设计弹射起步逻辑，为了提升驾驶员的愉悦驾驶感受，在车辆中控显示屏上增加弹射起步软开关以及增加仪表相关提示，使驾驶员能更好更方便地使用弹射起步功能。
18.本实施例中，在整车发动机启动成功后，驾驶员通过车载信息娱乐终端选择弹射起步软开关是否开启，当弹射起步软开关开启后，车载信息娱乐终端通过can信号告知发动机管理系统控制器，发动机管理系统控制器再根据制动踏板、油门踏板信号等判断驾驶员是否有弹射起步意图。当识别到驾驶员有弹射起步意图后，发动机管理系统控制器再根据
整车驾驶模式、主驾安全带状态、车身稳定系统控制器提供的esp开关状态等判断是否激活弹射起步功能。当弹射起步激活条件满足后，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，同时双离合变速器控制器控制离合器进行结合，使离合器处于滑摩状态，使发动机转速稳定在一个标定的第一预定转速阀值区间内。同时双离合变速器控制器判断弹射起步激活后离合器的温度值大小，如果在离合器温度达到预设温度阈值的时候，驾驶员还没有松刹车使车辆弹出，那么双离合变速器控制器为防止触发离合器保护进而离合器被强制打开，会给发动机管理系统控制器发送限扭请求，使发动机管理系统控制器基于限扭请求被动地对发动机进行再一次限扭至小于第一预定转速阈值区间内的第二预定转速阈值区间内，从而降低发动机扭矩及发动机转速。在离合器温度未达到一定阀值之前，待驾驶员松开制动踏板，车辆弹出；当车辆车速大于一个阀值时，认为弹射起步完成，弹射起步功能退出，完成车辆快速起步。
19.本实施例上述方法在执行时，具体控制如下：步骤s1，弹射起步开启信号判断。
20.具体来说，车载信息娱乐终端设置一个弹射起步的软开关，驾驶员可以通过这个软开关来选择是否使用弹射起步功能，该开关每次车辆上电初始状态默认为关闭，具体判断条件如下：（1）、当驾驶员把弹射起步软开关选择为开启时，车载信息娱乐终端把弹射起步开启信号发到can总线上，发动机管理系统控制器接收到信号后发送弹射起步开关设置反馈信号到can上，车载信息娱乐终端接收到此信号后把软开关背景色置为绿色，说明弹射起步软开关已成功开启；（2）、当驾驶员把弹射起步软开关选择为关闭时，车载信息娱乐终端把弹射起步关闭信号发到can总线上，发动机管理系统控制器接收到信号后发送弹射起步开关设置反馈信号到can上，车载信息娱乐终端接收此信号后把软开关背景色置为灰色，说明弹射起步软开关已关闭；（3）每次车辆上电，发动机管理系统控制器发送弹射起步开关设置反馈信号（发送值为关闭软开关）至can上，车载信息娱乐终端接收后，将弹射起步软开关显示为关闭。
21.步骤s2、弹射起步意图判断。
22.具体来说，发动机管理系统控制器通过制动踏板、油门踏板信号等去识别驾驶员是否有弹射起步意图，当以下条件同时满足时，说明驾驶员有弹射起步意图：1）、弹射起步意图标志位置位：2）、油门踏板开度大于一个可标定的阀值（预设开度阈值）并持续一段可标定的时间（第一预设时长）；3）、制动主缸压力大于一个可标定的阀值（预设压力阈值）并持续一段可标定的时间（第二预设时长）；4）、制动踏板为已踩下状态；5）、发动机处于成功运行状态。
23.反之，当以下条件任意一个满足时，说明驾驶员没有弹射起步意图，弹射起步意图标志位复位：1）、油门踏板开度小于一个可标定的阀值并持续一段可标定的时间；
2）、制动主缸压力小于一个可标定的阀值并持续一段可标定的时间；3）、制动踏板没有踩下；4）、发动机不处于成功运行状态。
24.步骤s3、弹射起步激活判断。
25.具体来说，在识别到驾驶员有弹射起步意图后，发动机管理系统控制器再综合判断车辆的驾驶模式、esp开关信号等决定弹射起步功能是否激活。
26.当以下条件同时满足时，说明整车条件满足要求，弹射起步功能可以激活，弹射起步激活标志位置位，同时发动机管理系统控制器给仪表发送弹射起步已激活信号，仪表显示“弹射起步已激活”。上述条件具体包括：（1）主驾安全带已系；（2）整车驾驶模式处于sport模式或者race模式；（3）esp系统处于关闭状态；（4）车速有效且车速小于一个可标定的预设阀值；（5）变速器换挡器位置处于m或s档且变速器实际档位处于1档；（6）发动机水温处于正常热机范围；（7）变速器允许弹射起步；（8）发动机无故障。
27.当以上（1）-（8）共八个条件中任意一个不满足要求时，弹射起步激活标志位复位，不允许弹射起步，同时发动机管理系统控制器给仪表发送弹射条件不满足信号，仪表显示“未按提示操作，弹射起步激活失败”。
28.步骤s4、发动机限扭控制。
29.当弹射起步功能激活后，双离合变速器控制离合器进行结合，使离合器处于滑摩状态，使发动机转速稳定在一个标定的转速阀值附近（即第一预设转速阈值区间内），如果发动机管理系统控制器输出的扭矩值过大，会使发动机转速稳定在标定转速附近的时间大大缩短，以至于驾驶员没有足够的时间成功弹出完成弹射起步，因此在弹射起步功能激活后，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，具体限扭值可以标定，当以下条件任意之一满足，对发动机主动限扭的功能退出：1）、弹射起步激活标志位复位；2）、驾驶员松开制动踏板或者制动主缸压力小于一个标定值。
30.3）、双离合变速器转速控制及限扭控制。
31.当弹射起步功能激活后，双离合变速器控制离合器进行结合，使离合器处于滑摩状态，并控制发动机转速稳定在一个标定的转速阀值附近(第一预设转速阈值区间内），同时双离合变速器控制器判断弹射起步激活后的离合器温度值大小，如果在离合器温度达到一定阀值（预设温度阈值）的时候，驾驶员还没有松刹车弹出，那么双离合变速器控制器为防止触发离合器保护进而离合器被强制打开造成车辆冲击，会给发动机管理系统控制器发送限扭请求，发动机管理系统控制器基于该限扭请求对发动机被动执行再次限扭，使发动机转速下降并稳定在第二预定转速阈值区间内，将发动机扭矩及发动机转速降下来。
32.步骤s5、弹射起步成功退出判断.本实施例中，弹射起步成功退出的判断条件为：当车辆车速大于一个可标定的阀
值，认为弹射起步成功；当以下条件任意一个不满足时，弹射起步中途退出：弹射起步软开关关闭；驾驶员弹射起步意图标志位置位且弹射起步激活标志位复位；驾驶员弹射起步意图标志位复位且弹射起步激活条件除去车速条件，其他激活条件任一不满足；驾驶员弹射起步意图标志位复位且油门踏板开度小于一个标定阀值。
33.步骤s7、车辆弹射起步成功后或中途退出。
34.当发动机管理系统控制器判断弹射起步退出条件满足后，车辆弹射起步功能退出，完成车辆快速起步。
35.通过驾驶员的操作判断驾驶员是否有弹射起步意图，再根据双离合变速器的状态及当前车辆的状态等判断弹射起步功能是否可以激活，当相关条件满足后发动机管理系统控制器激活弹射起步功能，同时双离合变速器控制离合器进行结合，使离合器处于滑摩状态，并控制发动机转速稳定在一个标定的转速阀值附近。如果发动机管理系统控制器输出的扭矩值过大，会使发动机转速稳定在标定转速附近的时间大大缩短，以至于驾驶员没有足够的时间成功弹出完成弹射起步，因此在弹射起步功能激活后，发动机管理系统控制器对发动机进行主动限扭，同时双离合变速器控制器判断弹射起步激活后的离合器温度值大小，如果在离合器温度达到一定阀值的时候，驾驶员还没有松刹车弹出，那么双离合变速器控制器为防止离合器被强制打开而带来的车辆冲击，在离合器温度达到标定的阀值前，提前给发动机管理系统控制器发送限扭请求，从而降低发动机扭矩及发动机转速，防止用户在弹射工况长时间不松刹车而带来离合器强制打开造成车辆的冲击，进而提升用户弹射感受，待发动机转速稳定后，驾驶员松刹车使车辆弹出，发动机管理系统控制器再判断当前车辆状态及驾驶员操作是否满足退出弹射起步的条件，最后弹射起步成功，发动机管理系统控制器退出弹射起步控制，驾驶员恢复车辆正常行驶。这个过程中双离合变速器控制器会基于变速器的温度等条件对发动机进行限扭从而避免离合器烧坏，同时通过仪表去提示驾驶员弹射起步是否已激活，使驾驶员更方便地使用此功能。
36.本发明还提供了一种汽车，包括如上述的弹射起步控制系统。