用于车辆的坡道起步方法、坡道起步系统及控制单元

摘要

本发明提供用于车辆的坡道起步方法，该方法包括响应于激活信号，制动车辆的非驱动轮；当车辆的滑移率达到第一预设值时，停止对非驱动轮的制动。还提供相应的系统。采用该方法或执行该系统，可有效避免在有冰的坡道、冰雪覆盖的坡道或积雪坡道行驶时车辆打滑倒退的情况。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆控制技术，更为具体地，涉及用于车辆的坡道起步技术。

背景技术

在冰雪路面行车，尤其上坡时，如果司机加大油门，则车辆的驱动轮抓地力就会极差，这种情况下车辆非常容易打滑，出现倒退，比较危险。

有效地防止上述情况发生是业界值得思考的方向。

发明内容

有鉴于此，本发明提供用于车辆的坡道起步方法和系统，可有效避免在有冰的坡道、冰雪覆盖的坡道或积雪坡道行驶时车辆打滑倒退的情况。

根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法，该方法包括响应于激活信号，制动车辆的非驱动轮；当车辆的滑移率达到预设值时，停止对非驱动轮的制动。

可选地，用于车辆的坡道起步方法中，制动所述非驱动轮包括通过车辆的液压单元向车辆的非驱动轮施加可制动的力，所述力的大小与车辆重力在该坡道的坡面方向的分力大小相当方向相反。

可选地，用于车辆的坡道起步方法中，制动所述非驱动轮包括通过车辆的电子制动单元向车辆的非驱动轮施加可制动的力，所述力的大小与车辆重力在该坡道的坡面方向的分力大小相当方向相反。

可选地，所述的用于车辆的坡道起步方法中，所述激活信号手动产生。

可选地，所述的用于车辆的坡道起步方法中，基于测得的所述车辆的重力在坡道坡面方向的变化确定车辆处于坡道且在所述车辆的滑移率高出第二范围时生成所述激活信号；其中，所述重力在坡道坡面方向的分力由设置在车辆的重力传感器获得和/或通过设置在车辆的纵向加速度传感器的感测数据获得。

根据本发明的示例，还提供用于车辆的坡道起步系统，该系统包括：第一单元，生成激活信号； 第二单元，其用于判断车辆的滑移率，在所述滑移率达到预设值时，生成去除对非驱动轮的制动的制动去除信号；制动单元，其分别与所述第一单元、第二单元耦接，响应于所述激活信号，制动车辆的非驱动轮并在接收到制动去除信号时，停止对所述非驱动轮的制动。

根据本发明的又一方面，还提供控制单元，其设置在车辆内，用于执行如上所述的任意一种方法或包括如上所述的任意一种用于车辆的坡道起步系统。

附图说明

图1是根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法的流程图。

图2是车辆重力G与制动力F的关系示意图。

图3是根据本发明示例的用于车辆的坡道起步系统的结构示意图。

具体实施方式

现在参照附图描述本发明的示意性示例，相同的附图标号表示相同的元件。

图1是根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法的流程图。在步骤100，响应于激活信号，制动车辆的非驱动轮。根据本发明的一个示例，响应于激活信号，由车辆的液压单元制动车辆的非驱动轮。用于制动的制动力，其大小与车辆重力在坡道坡面方向的分力大小相当方向相反。可替代地，响应于激活信号，由车辆的电子制动单元制动车辆的非驱动轮动。

在此，车辆重力包括车体重力及车上人员重力两者。图2是车辆重力G与制动力F的关系示意图。图2中，车辆10的重力G由分力G1与G2构成，其中，G1是重力G沿坡面20的分力，G2是重力G在与坡面20垂直的那个方向上的分力。制动力F与重力分力G1大小相当，但方向相反，以抵消致使车辆后退的重力作用。需要说明的是，制动力F指的是施加在车辆的非驱动轮，例如两个后轮上的制动力的合力。施加到每个轮子的制动力可大小相等，也可略有差异，但也不排除在某些极特殊情况下，施加到每个轮子的制动力大小差别较大。可通过设置在车辆中的重力传感器来获得车辆重力G，由此来确定该施加的制动力F的大小。替代地，也可通过车辆内设置的纵向加速度传感器的感测数据确定车辆在坡道坡面方向的力，相当于重力分力G1。

如人们所知的，施加在车辆四个轮胎的驱动力可能不相同，这取决于路面状况等多种因素。对于两驱车，两个前轮通常为主驱动轮，爬坡时，两个后轮则完全处于非驱动状态或称它们为非驱动轮。根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法以及后面将会描述的坡道起步系统实现在两驱车中之后，可有效防止车辆行驶在冰滑坡道上倒溜的情况，实现车辆在坡道上有效而稳妥的起步。

对于四驱车，根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法以及下文描述的用于车辆的坡道起步系统可作为该车辆坡道起步功能的辅助功能，例如应用在四驱车四驱系统故障时，或根据驾驶者需要而启用该辅助功能等。

作为示例，可在车辆内的仪表盘上设置用于产生激活信号的按钮，激活信号将会促使制动单元去制动非驱动轮。车辆行驶中，如遇有冰的坡道或冰雪覆盖的坡道或积雪坡道，司机便可操作该按钮（例如按压该按钮）以产生激活信号。该按钮可实现为触控键等任何适当的形式。作为一种替代方式，因为车辆重力的重力分力在车辆处于坡道时会发生变化，据此可通过设置在车辆内的重力传感器获得的重力分力来确定车辆是否处于坡道，同时判断例如车辆车身电子稳定系统ESP输出的车辆滑移率是否高出第二率预设值，例如80％,在确定车辆处于坡道且滑移率在80％以上，则产生激活信号。在此，将在80％以上的滑移率表明车辆的抓地力很差，实际应用中，滑移率第二预设值可以是50％、60％、65％等，根据实际情况设置。此外，还可通过设置在车辆内的纵向加速度传感器的感测数据来确定车辆在坡道坡面方向的力，相当于重力G的分力G1。

在步骤102，当车辆的滑移率达到预设值时，停止对非驱动轮的制动。滑移率与本领域技术人员通常所理解的含义一致。简单地讲，滑移率指的就是在车轮运动中滑动成分所占的比例。根据本发明的示例，如果车辆的滑移率被确定达到了第一预设值，则去除施加给非驱动轮的制动。其中，滑移率第一预设值可以是在5％或10％之间的数据，也可是该范围外的其它数据，根据车辆的实际情况设定。

根据本发明的示例的用于车辆的坡道起步方法可以以软件的方式、硬件的方式或软件与硬件接合的方式，实现在车辆现有的电控单元中，例如实现在整车控制单元中；或实现在与车辆坡道控制有关的控制单元中，或实现在一个单独的控制单元中。

可选地，可在车辆点火之后，即开启根据本发明示例的，用于车辆的坡道起步方法和/或下文描述的用于车辆的坡道起步系统。或者，可在车辆上设置开关按钮，由驾驶者根据需求来开启这一功能，也就是说让根据本发明示例的用于车辆的坡道起步方法和/或下文描述的用于车辆的坡道起步系统处于可用状态。其中，用于开启这一功能的开关按钮可以与前文提到的用于产生激活信号的按钮是同一个，可通过设置对按钮的不同操作方式来实现不同的功能，例如，例如按压一次是开启这一功能，即让该方法和/或下文描述的系统处于可用状态，连续按压两下则是产生激活信号等等。根据本发明的示例，用于车辆的坡道起步方法还可以包括在开启了这一功能的情况下，通过指示灯常亮的方式指示用于车辆的坡道起步方法和/或下文描述的用于车辆的坡道起步系统处于可用状态。根据本发明的示例，通过该指示灯闪烁方式指示已经产生了激活信号，该于车辆的坡道起步方法和/或下文描述的用于车辆的坡道起步系统正工作在坡道起步的情况下，对车辆非驱动轮制动，并会如本文所描述的，在滑移率进入预定范围时停止对非驱动轮的制动。关于指示灯的指示的方式由多种，比如通过设定闪烁频率指示不同情况等等，在此就不一一赘述。

图3是根据本发明示例的用于车辆的坡道起步系统。该系统实现在车辆中，在采用车辆已有的制动单元的情况下，所述的用于车辆的坡道起步系统与该制动单元耦接以传输激活信号给制动单元及在需要撤销制动时传输制动停止信号给该制动单元。

该用于车辆的坡道起步系统包括第一单元50，第二单元52以及制动单元54。第一单元50与制动单元54耦接，第二单元52与制动单元54耦接。制动单元54可采用车辆已有的液压制动单元，或采用车辆已有的电子制动单元，或在某些示例中，该制动单元54既包括液压制动单元又包括电子制动单元。

第一单元50生成激活信号，所生成的激活信号被传送到制动单元54。响应于该激活信号，制动单元54制动车辆的非驱动轮，用于制动的制动力，其大小与车辆重力在坡道坡面方向的分力大小相当但方向相反。第二单元52在滑移率达到第一预设值时，生成制动去除信号，以去除对非驱动轮的制动。滑移率可由车辆ESP提供，在某些示例中，也可根据ESP提供的例如车子轮速等数据计算滑移率。其中，滑移率可以是在5％或10％之间的数据，也可是该范围外的其它数据，根据车辆的实际情况设定。

根据本发明的一个示例，该第一单元50为按钮，以便车内人员通过操作该按钮而产生激活信号。举例来说，该按钮设置仪表盘上，更为具体地，设置在司机驾驶时伸手可及的位置处。

根据发明的又一个示例，该第一单元50与设置在车辆中的重力传感器耦接并与车辆车身电子稳定系统ESP耦接。第一单元50通过该重力传感器所感测的重力分力同时结合车身电子稳定系统ESP所提供的滑移率来确定是否产生激活信号，在依据重力分力确定车辆处于坡道且车辆滑移率较大（例如80％或更高），也就是驱动轮的抓地力差的情况下生成该激活信号。

也可通过设置在车辆内的纵向加速度传感器的感测数据来确定车辆在坡道坡面方向的力，相当于重力G的分力G1，这种情况下，需将第一单元50与该纵向加速度传感器耦接。

如上文所提到的，该用于车辆的坡道起步系统可在车辆点火之后，即被开启从而处于可用状态，也可以通过设置在车辆上的开关按钮来人工操作，有驾驶者根据需要开启该系统。在第一单元50为按钮的情况下，该开关按钮可以与该第一单元为同一按钮。如已经描述过的，通过对按钮的不同操作来达成开启该系统或产生激活信号的功能。

根据本发明示例的用于车辆的坡道起步系统可实现为软件、硬件或其接合。无论是被实现为软件、硬件还是其接合，该用于车辆的坡道起步系统均可被载入或装载在车辆的整车控制单元中，或被载入或装载在与控制车辆坡道行驶有关的控制单元中，或被实现为一个单独的控制单元。

对于执行本发明上述示例中的用于车辆的坡道起步方法或采用本发明上述示例中的用于车辆的坡道起步系统的车辆来说，在遇到例如有冰、有积雪、积雪与冰混合等容易使车辆轮胎失去抓地力的坡道时，司机即可操作按钮或第一单元（在第一单元实现为按钮的示例中）产生激活信号，而车辆的制动单元据此制动车辆非驱动轮，防止车辆在坡道上后退，并在车辆的滑移率降低到第一预设值时停止对非驱动轮的制动，以便车辆可安全有效地进行坡道起步。

上文描述的各示例或替代方式可相互结合实现，也可单独实现。

尽管已结合附图在上文的描述中，公开了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员可以理解到，可在不脱离本发明精神的情况下，对公开的具体实施例进行变形或修改。本发明的实施例仅用于示意并不用于限制本发明。