一种混合动力汽车下坡辅助控制中的驾驶员意图识别方法

摘要

本发明涉及一种混合动力汽车下坡辅助控制中的驾驶员意图识别方法，当加速和制动踏板开度为零且车速无变化或车速降低时，不需要辅助制动；当加速和制动踏板开度均为零且车速增加时，需要辅助制动；辅助制动没开启，加速踏板不为零时，车辆进入驱动状态；辅助制动没开启，制动踏板不为零时，车辆进入制动状态；辅助制动开启，加速踏板开度不为零时，释放辅助制动；辅助制动开启，制动踏板开度不为零时，如果制动踏板所对应的力矩小于辅助制动力矩，辅助制动逐渐减小但不退出；如果制动踏板所对应的力矩大于辅助制动力矩，辅助制动力矩逐渐减小至退出。本发明无需驾驶员主动操作即可辨别出他的驾驶意图，从而实现自动控制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车的辅助驾驶技术，特别是关于一种混合动力汽车下坡辅助的 驾驶员意图识别及控制方法。

背景技术

随着汽车保有量的增加，及人们对汽车驾驶的安全性和舒适性要求的提高，汽车 的下坡主动安全技术(指辅助驾驶技术，即在下坡过程中，驾驶员完全松开制动踏板 和加速踏板的情况下，车辆由程序控制保持车速相对稳定或不再增加的技术)已成为 汽车工业界的重点研究对象之一。混合动力汽车下坡辅助驾驶技术因可提高车辆下坡 过程中的行驶安全性，减轻驾驶员的操作负担，且可实现制动能量回馈的最大化，具 有良好的应用前景及应用价值。而下坡过程中驾驶员的驾驶意图识别技术(下坡过程 中辅助控制能够按驾驶员的意图自动进入及退出)是下坡辅助驾驶技术的关键之一， 现有的传统车下坡辅助控制进入及退出方法如下：进入：驾驶员将车辆档位降至低速 档，使车速降至车辆下坡辅助允许的范围内，按下DAC(下坡辅助)开关，车辆进入下 坡辅助控制程序；退出：驾驶员按下DAC开关，使其回到正常位置而退出辅助控制程 序，或踩加速踏板使车速超出下坡辅助允许的车速范围，车辆自动退出下坡辅助控制 程序。

但是，上述下坡辅助控制进入及退出方法存在如下缺点：因受车辆液压制动系统 不能长时间、大强度工作的限制，其进入条件受车速影响较大，需驾驶员手动控制， 无法直接自动响应驾驶员的意图；其退出虽可由手动与自动两种方式实现，但因车速 增加自动退出后便无法自动进入下坡辅助程序，手动退出仍需驾驶员的手动控制。下 坡辅助控制技术的目标就是在下坡过程中实现车速的自动控制，使驾驶员专心控制方 向，提高车辆行驶的安全，而传统的车下坡辅助方法在进入及退出时均需要驾驶员对 DAC开关的操作，影响驾驶员的注意力；由于传统车辆液压制动系统性能的局限，其 自动控制(在所有车速下进行自动控制)无法实现。而混合动力汽车的电机制动力矩 无热衰退的缺陷，可以实现下坡辅助全自动控制。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结合混合动力汽车电机制动特点(制动 能量可回收；制动能量回收功率不受车速限制；制动总功只与电池核电状态相关，与 车辆运行其它状态无关)，实现混合动力汽车在所有工况下的下坡辅助控制的驾驶员意 图识别方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种混合动力汽车下坡辅助控制中 的驾驶员意图识别方法，其特征在于，按以下原则进行：

1)当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速无变化时，视认为车辆在中等下坡 度路面上行驶，驾驶员不希望车速增加，此时不需要对车辆进行辅助制动，车辆处于 滑行状态。

2)当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速降低时，视认为车辆在平路或小下 坡路面上行驶，驾驶员不希望车速增加，此时不需要对车辆进行辅助制动，车辆处于 滑行状态。

3)当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速增加时，视认为车辆在大下坡路面 上行驶，此时需要对车辆进行辅助制动，以车速增加前一时刻的车速为基准，调节辅 助制动力矩。

4)在辅助制动没有开启，车辆处于滑行状态的前提下，当加速踏板不为零时，视 认为驾驶员希望车速增加，车辆响应加速踏板，车辆进入驱动状态。

5)在辅助制动没有开启，车辆处于滑行状态的前提下，当制动踏板不为零时，视 认为驾驶员希望车辆减速，车辆在驾驶员的操作下进入制动状态。

6)在辅助制动开启的前提下，当加速踏板开度不为零时，视认为驾驶员希望车速 增加，此时首先根据加速踏板开度，以一定速率释放辅助制动力矩，当辅助制动力矩 完全释放后，再令车辆驱动系统响应加速踏板的需求。

7)在辅助制动开启的前提下，当制动踏板开度不为零时，视认为驾驶员希望车速 不增加，此时：

a)如果制动踏板最终所对应的制动力矩小于辅助制动力矩，则在制动踏板动作的 过程中令车辆制动系统执行单元响应制动踏板的制动力矩需求，并随着制动踏板对应 的制动力矩的逐渐增加，辅助制动力矩逐渐减小，但不退出，以保证车速不增加；

b)如果制动踏板最终所对应的制动力矩大于辅助制动力矩，则在制动踏板动作的 过程中令车辆制动系统执行单元响应制动踏板的制动力矩需求，并随着制动踏板对应 的制动力矩逐渐增加，辅助制动力矩逐渐减小，直至辅助制动完全退出，制动系统完 全响应制动踏板的需求，车速完全交于驾驶员控制；

8)在执行6)或7)后，当检测到加速及制动踏板开度均为零后，跳转到对应的 1)至3)中继续进行判别。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、下坡辅助的进入及退出在驾 驶员的常规操作过程中实现，使驾驶员无需对按钮(DAC键)进行操作，以便专心控 制车辆方向。2、结合混合动力汽车制动系统特点，在下坡辅助过程中使车速完全响应 驾驶员的需求，辅助制动的车速完全由驾驶员的加速踏板及制动踏板控制，实现了对 不同坡度，不同路况下辅助制动车速的不同控制。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，在混合动力汽车下坡辅助控制系统中，一般包括车辆状态信息获取 单元1、驾驶员意图识别及目标制定单元2、车辆制动系统执行单元3三个部分。下坡 辅助控制系统集成于整车制动系统中，通过它，不需要增加新的执行器，就可实现在 驾驶员不操作的情况下，车速自动控制的目的。

车辆状态信息获取单元1中包括一信号处理模块11，它采集来自于车辆加速踏板 开度传感器12、制动踏板开度传感器13、车速传感器14的信息，经过处理后发送给 驾驶员意图识别及目标制定单元2。驾驶员意图识别及目标制定单元2中设置有驾驶 员意图识别模块21和目标制定模块22，驾驶员意图识别模块21首先对传感器信息进 行识别，判断出驾驶员希望进行的是加速，还是减速，还是不动作；然后制定制动力 矩目标。目标制定好后，发送给车辆制动系统执行单元3，车辆制动系统执行单元3 包括电机制动执行器31、发动机反拖制动器32、液压制动执行器33，车辆制动系统 执行单元3决定怎样向它们分配制动力矩。

其中，在驾驶员意图识别及目标制定单元2进行识别和决策的过程中，按如下方 法进行：

1、当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速无变化时，视认为车辆在中等下坡 度路面上行驶，驾驶员不希望车速增加，不需要对车辆进行辅助制动，车辆处于滑行 状态；

2、当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速降低时，视认为车辆在平路或小下 坡路面上行驶，驾驶员不希望车速增加，不需要对车辆进行辅助制动，车辆处于滑行 状态；

3、当加速踏板和制动踏板开度均为零，且车速增加时，视认为车辆在大下坡路面 上行驶，需要对车辆进行辅助控制，此时启动辅助制动，以车速增加前一时刻的车速 为基准，由目标制定单元22计算辅助力矩，并发给制动力矩执行单元3对车辆进行制 动，以保证车辆的速度不高于基准车速；

4、在辅助制动没有开启的前提下(滑行状态)，当加速踏板不为零时，视认为驾 驶员希望车速增加，车辆响应加速踏板，车辆进入驱动状态；

5、在辅助制动没有开启的前提下(滑行状态)，当制动踏板不为零时，视认为驾 驶员希望车辆减速，车辆在驾驶员的操作下进入制动状态；

6、在辅助制动开启的前提下，当加速踏板开度不为零时，视认为驾驶员希望车速 增加，此时首先根据加速踏板开度，以一定速率释放辅助制动力矩，当辅助制动力矩 完全释放后，再令车辆驱动系统响应加速踏板的需求；

7、在辅助制动开启的前提下，当制动踏板开度不为零时，视认为驾驶员希望车速 不增加(保持现状或降低)，

a)如果制动踏板最终所对应的制动力矩小于辅助制动力矩，则在制动踏板动作的 过程中令制动力矩执行单元3响应制动踏板的制动力矩需求，并随着制动踏板对应的 制动力矩的逐渐增加，辅助制动力矩逐渐减小，但不退出，以保证车速不增加；

b)如果制动踏板最终所对应的制动力矩大于辅助制动力矩，则在制动踏板动作的 过程中令制动力矩执行单元3响应制动踏板的制动力矩需求，并随着制动踏板对应的 制动力矩逐渐增加，辅助制动力矩逐渐减小，直至辅助制动完全退出，制动系统完全 响应制动踏板的需求，车速完全交于驾驶员控制；

8、在执行步骤6)或7)后，当检测到加速及制动踏板开度均为零后，跳转到对 应的步骤1)至3)中。

识别和目标制定好后，发送给车辆制动系统执行单元3，车辆制动系统执行单元3 根据识别的结果和制定的目标，在保证车辆安全的基础上，以经济性最优为原则将制 动力分配电机制动执行器，发动机制动执行器及液压制动执行器。