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CN109094563B - 车辆起步辅助控制方法、系统及车辆 - Google Patents

车辆起步辅助控制方法、系统及车辆 Download PDF

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CN109094563B CN201810805971.1A CN201810805971A CN109094563B CN 109094563 B CN109094563 B CN 109094563B CN 201810805971 A CN201810805971 A CN 201810805971A CN 109094563 B CN109094563 B CN 109094563B
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Abstract

本发明公开了一种车辆起步辅助控制方法、系统及车辆，包括：响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；所述泄压曲线满足以下条件：（1）首先控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1，且在p1压力值下能够保证车辆在各种工况下均不起步，其中，p0为完全建压下的压力值；（2）然后控制制动系统的刹车压力值从p1下降到p2，p2为使车辆维持在固定不动的位置的最小维持压力；（3）泄压曲线上的p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值。本发明保证了良好的平顺性、安全性和乘客起步有良好体验。

Description

车辆起步辅助控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明属于车辆起步控制技术领域，具体涉及一种车辆起步辅助控制方法、系统及车辆。
背景技术
如图3所示，现有车辆起步辅助控制策略如下：响应于接收到起步指令时，以不变的泄压速度控制制动系统泄压。但这种控制方式存在以下问题，由于泄压速度过快(参见图3中的泄压曲线2，该泄压曲线的斜率较大)，当车辆处于坡道起步时，特别是下坡起步，存在车辆起步平顺性不够的问题，并且起步加速度较大，故安全性不高。为了保证起步的平顺性和安全性，通常的做法是降低泄压曲线的斜率，如图3所示的泄压曲线3，但这种控制方式加长了车辆的起步时间，导致车辆起步时间过长，造成了不好的乘客起步体验。
因此，有必要开发一种新的车辆起步辅助控制方法、系统及车辆。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆起步辅助控制方法、系统及车辆，以确保车辆起步时具有良好的平顺性和安全性，以及保证乘客起步有良好体验。
本发明所述的车辆起步辅助控制方法，包括以下步骤：
响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线；
根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；
所述泄压曲线满足以下条件：
(1)首先控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1，且在p1压力值下能够保证车辆在各种工况下均不起步，其中，p0为完全建压下的压力值；
(2)然后控制制动系统的刹车压力值从p1下降到p2，p2为使车辆维持在固定不动的位置的最小维持压力；
(3)泄压曲线上的p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值。
进一步，所述泄压曲线满足以下条件：
(1)以泄压速度V1逐渐将压力值从p0下降到p1；
(2)以泄压速度V2逐渐将压力值由p1下降到p2；
其中：V1＞V2，p1＞p2。
进一步，在压力值下降到p2后，继续泄压，使压力值小于p2，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。
进一步，在压力值下降到p2后，以泄压速度V2继续泄压，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。
进一步，在压力值下降到p2后，继续泄压一段时间后保持当前压力值不变，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。
进一步，在压力值下降到p2后，以泄压速度V2继续泄压一段时间后保持当前压力值不变，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。
进一步，将压力值从p0下降到p1所需时间尽可能短。
进一步，所述泄压速度V1为一不变的值，或为在第一值和第二值间变化的值；
所述泄压速度V1为一不变的值，或为在第三值和第四值间变化的值；
其中，第一值、第二值、第三值和第四值均通过实车标定而得，且第三值＜第四值＜第一值＜第二值。
本发明所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本发明所述的步骤。
进一步，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器。
本发明所述的车辆，包括如本发明所述的车辆起步控制辅助设备。
本发明具有以下优点：
(1)本发明通过控制刹车压力变化曲线(即泄压曲线)在起步时的较小斜率来保证车辆在起步时具有良好的平顺性和安全性；
(2)本发明通过控制刹车压力变化曲线较快达到起步临界值来保证乘客起步有良好体验。
附图说明
图1为车辆在不同道路上起步的受力分析对比图；
图2为本发明中实施例一的泄压曲线的示意图；
图3为本发明中实施例一的泄压曲线与现有技术的对比图；
图4为本发明中实施例二的泄压曲线的示意图；
图5为本发明中实施例一的流程图；
图6为本发明中实施例二的流程图；
图7为本发明中实施例三的泄压曲线的示意图；
图8为本发明中实施例四的泄压曲线的示意图；
图9为本发明中实施例五的泄压曲线的示意图；
图10为本发明中实施例六的泄压曲线的示意图；
图11-图13为本发明中实施例七的泄压曲线的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
(一)影响车辆的平顺性的因素：
车辆起步前，由于fESP较大，fpowertrain+fG的合力不能让车辆启动，故加速度a始终为零；其中：fESP表示制动系统提供的力；fpowertrain为发动机提供的动力；fG为车辆的重力分力，当车辆在上坡上起步时，fG为负；当车辆在平路上起步时，fG为零，当车辆在下坡上起步时，fG为正。
(1)车辆在平路上起步的工况
从车辆起步开始对图1(a)平路中车辆进行受力分析得到如下公式，其中m是车辆质量，a是车辆加速度：
ma＝fpowertrain-fESP (1.1)
fESP＝ps (1.2)
其中：p是制动系统压力值，s为制动系统与刹车盘的接触面积。
由于fpowertrain为固定值，对公式(1.1)进行微分得到：
a'＝-p' (1.3)。
(2)车辆在下坡上起步的工况
从车辆起步开始对图1(b)下坡中车辆进行受力分析得到如下公式：
ma＝fpowertrain+fG-fESP (2.1)；
fESP＝ps (2.2)；
由于fpowertrain、fG为固定值，对公式(2.1)进行微分得到：
a'＝-p' (2.3)。
(3)车辆在上坡上起步的工况
从车辆起步开始对图1(c)上坡中车辆进行受力分析得到如下公式：
ma＝fpowertrain-fG-fESP (3.1)；
fESP＝ps (3.2)；
由于fpowertrain、fG为固定值，对公式(3.1)进行微分得到：
a'＝-p' (3.3)。
由公式(1.3)、(2.3)和公式(3.3)可知，在平路、下坡以及上坡起步的工况下，加速度的变化正相关于制动系统压力的变化。加速度变化会影响车辆纵向的受力变化，并且纵向的变化力会通过车辆的悬架减震系统传递到横向，加速度变化越小，车辆的平顺性也越好，故可得出车辆的平顺性取决于加速度的变化。
(2)影响车辆的安全性的因素：
车辆的速度v的公式如下：
Figure BDA0001738173930000041
由公式(4.1)可知，车辆速度是加速度的积分。当车辆起步后，如果出现需要紧急制动的情况下，车辆的制动系统产生的制动力是固定的，而车辆速度越小，紧急制动停车时间也越短，对应的安全性也越高，故起步加速度也影响了车辆的安全性。
为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本发明提出一种车辆起步辅助控制方法，包括以下步骤：
响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线；
根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；
所述泄压曲线满足以下条件：
(1)首先控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1，且在p1压力值下能够保证车辆在各种工况下均不起步，其中，p0为完全建压下的压力值；
(2)然后控制制动系统的刹车压力值从p1下降到p2，p2为使车辆维持在固定不动的位置的最小维持压力；
(3)泄压曲线上的p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值。
实施例一
如图2、图3和图5所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例提出一种车辆起步辅助控制方法，包括以下步骤：
响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线；
根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；
所述泄压曲线满足以下条件：
(1)首先以泄压速度V1逐渐将制动系统的刹车压力值从p0下降到p1。
(2)然后以泄压速度V2逐渐将制动系统的刹车压力值由p1下降到p2。
(3)在压力值下降到p2后，仍以泄压速度V2继续泄压(亦可采用其他泄压速度继续泄压)，使压力值小于p2，直到检测到本车车速达到预设车速V(比如：某一车型的V为1.5m/s，不同的车型的V不同，根据实车标定得出)时，流程结束。
本实施例中，V1为一个不变的值，V2为一个不变的值；且V1＞V2，p1＞p2。
图2中的t1”表示车速为预设车速V时的时刻。
本实施例中所述的泄压曲线，即图3中的泄压曲线1，首先以较快的泄压速度V1将压力值从p0泄压到p1，p1为安全压力值，车辆不会起步；为了考虑到车辆满载和不同坡度下对应的制动系统压力值使得车辆仍然不起步，p1的选择具备如下特征：
(1)p1压力值下车辆各种工况能够保证车辆不起步。
(2)制动系统的从完全建压p0下降到p1压力值所需时间应尽可能短，且△的值尽可能长，其中△＝t1’-t1。
从图3中可以看出，利用泄压曲线1来控制制动系统泄压，首先以较大的泄压速率V1进行泄压，在制动系统的压力值到达p1值后，再以较小的泄压速度V2泄压到p2值，此方案从接收到起步指令到车辆起步的总用时为T1，T1＝t1’-t0。而现有技术中，若用泄压曲线2(参见图3)来控制制动系统泄压，从接收到起步指令到车辆起步总用时T2＝t2-t0。若用泄压曲线3(参见图3)来控制制动系统泄压，从接收到起步指令到车辆起步总用时T3＝t3-t0。由于t3＞t2＞t1’，由此可得出，T3＞T2＞T1,即可得出采用泄压曲线1来控制制动系统泄压，其用时最短，故保证了乘客起步有良好的体验。
如图2和图3所示，由于在t1’时泄压曲线1所对应的泄压斜率较小，由公式a'＝-p'可得出车辆加速度的变化也较小，故采用泄压曲线1这种控制方式，能够保证车辆在坡道上起步的平顺性。由公式
Figure BDA0001738173930000061
对其积分后速度也较小，故采用泄压曲线1这种控制方式，能够保证车辆在坡道上起步的安全性。
本实施例中，每种车型的p1值、p2值、t0、t1、t1’、t1”和V均通过实车标定所得。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例二
如图4和图6所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，包括以下步骤：
响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线；
根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；
所述泄压曲线满足以下条件：
(1)首先以泄压速度V1逐渐将制动系统的刹车压力值从p0下降到p1，且在p1压力值下能够保证车辆在各种工况下均不起步，其中，p0为完全建压下的压力值；
(2)然后以泄压速度V2逐渐将制动系统的刹车压力值由p1下降到p2，p2为使车辆维持在固定不动的位置的最小维持压力；
(3)在制动系统的刹车压力值下降到p2后，仍以泄压速度V2(亦可采用其他泄压速度继续泄压)继续泄压一段时间后保持当前压力值不变(参见图4，泄压到t1a时刻后不再继续泄压)，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。图4中的t1”表示车速为预设车速V时的时刻。
本实施例中，V1为一个不变的值，V2为一个不变的值；且V1＞V2，p1＞p2。
本实施例中，每种车型的p1值、p2值、t0、t1、t1’、t1a、t1”和V均通过实车标定所得。
其余部分与实施例一相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例三
如图7所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，其中，泄压速度V1为在第一值和第二值间变化的值，泄压速度V2为一不变的值，且该值为在第三值和第四值间的任一值。
其中，第一值、第二值和泄压速度V2均为实车标定而得。
其余部分与实施例一相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例四
如图8所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，其中，泄压速度V1为一不变的值，且该值为在第一值和第二值间的任一值，泄压速度V2为在第三值和第四值间变化的值。
其中，第三值、第四值和泄压速度V1均为实车标定而得。
其余部分与实施例二相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例五
如图9所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，其中，泄压速度V1为在第一值和第二值间变化的值，泄压速度V2为在第三值和第四值间变化的值。
其中，第一值、第二值、第三值和第四值均为实车标定而得。
其余部分与实施例一相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例六
如图10所示，为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，其中，泄压速度V1为在第一值和第二值间变化的值，泄压速度V2为在第三值和第四值间变化的值。
其中，第一值、第二值、第三值和第四值均为实车标定而得。
其余部分与实施例二相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。
实施例七
为了确保车辆起步的平顺性以及安全性，本实施例中还提出一种车辆起步辅助控制方法，包括以下步骤：
(1)首先控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1。
(2)然后控制制动系统的刹车压力值从p1下降到p2。
(3)泄压曲线上的p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值。
本实施例中，在控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1这段期间内，泄压速度可以先快后慢(参见图11)，也可以先慢后快(参见图12)，或一会快一会慢再一会快(参见图13)，只要满足p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值即可。
其余部分与实施例一相同。
本实施例中，所述的车辆起步控制辅助设备，包括控制器，所述控制器被编程以执行如本实施例中所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
本实施例中，所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器或其他控制器。
本实施例中，所述的车辆，包括如本实施例中所述的车辆起步控制辅助设备。

Claims (5)

1.一种车辆起步辅助控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于接收到起步指令时，获取泄压曲线，其中，所述泄压曲线为制动系统的刹车压力值跟随时间变化的曲线；
根据所述泄压曲线控制制动系统泄压；
所述泄压曲线满足以下条件：
（1）首先控制制动系统的刹车压力值从p0下降到p1，且在p1压力值下能够保证车辆在各种工况下均不起步，其中，p0为完全建压下的压力值；
（2）然后控制制动系统的刹车压力值从p1下降到p2，p2为使车辆维持在固定不动的位置的最小维持压力；
（3）泄压曲线上的p0与p1两点所在直线的斜率的绝对值大于p1与p2两点所在直线的斜率的绝对值；
所述泄压曲线还满足以下条件：
（1）以泄压速度V1逐渐将压力值从p0下降到p1；
（2）以泄压速度V2逐渐将压力值由p1下降到p2；
其中：V1＞V2，p1＞p2；
在压力值下降到 p2后，以泄压速度V2继续泄压，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束；
或在压力值下降到 p2后，以泄压速度V2继续泄压一段时间后保持当前压力值不变，直到检测到本车车速达到预设车速V时，流程结束。
2.根据权利要求1所述的车辆起步辅助控制方法，其特征在于：所述泄压速度V1为一不变的值，或为在第一值和第二值间变化的值；
所述泄压速度V1为一不变的值，或为在第三值和第四值间变化的值；
其中，第一值、第二值、第三值和第四值均通过实车标定而得，且第三值＜第四值＜第一值＜第二值。
3.一种车辆起步控制辅助设备，包括控制器，其特征在于：所述控制器被编程以执行如权利要求1或2所述车辆起步辅助控制方法的步骤。
4.根据权利要求3所述的车辆起步控制辅助设备，其特征在于：所述控制器为APA控制器,或为自动驾驶控制器。
5.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求3或4所述的车辆起步控制辅助设备。
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Application publication date: 20181228

Assignee: CHONGQING CHANGAN NEW ENERGY AUTOMOBILE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: Chongqing Changan Automobile Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021500000014

Denomination of invention: Vehicle starting auxiliary control method, system and vehicle

Granted publication date: 20201103

License type: Common License

Record date: 20211014