用于車輛的控制系統及方法與流程

本發明的實施例大體上涉及車輛控制。其它實施例涉及用于制動車輛的控制系統及方法。

背景技術：

大型非公路車輛("OHV")諸如用于拖運從露天礦開采的較重有效負載的采礦車輛是公知的，且通常使用機動輪來用于以能量高效的方式使車輛推進或減速。效率通常通過連同交流發電機、主牽引逆變器和容納在車輛的后輪輪胎內的一對輪驅動組件使用大馬力柴油發動機來實現。柴油發動機與交流發電機直接關聯，使得柴油發動機驅動交流發電機。交流發電機對主牽引逆變器供能，其將具有受控電壓和頻率的電能供應至兩輪驅動組件的電驅動電機。各個輪驅動組件容納行星齒輪變速機構，其將相關聯的驅動電機能量的旋轉轉換成高轉矩低速旋轉能輸出，該輸出供應至后輪。

這些大型OHV的制動通常使用"混合"制動系統實現，即，電驅動系統和與前輪和后輪相關聯的摩擦制動器的組合。具體而言，電驅動系統可不但用于推進車輛，而且將減速牽引作用應用到后輪以實現如期望的車輛的制動。此外或作為備選，前摩擦制動器和后摩擦制動器可在某些情形中用于使車輛停止，或在停止時保持車輛的位置。如容易認識到的那樣，取決于特定情形或應用，電驅動系統、前摩擦制動器和后摩擦制動器或這些制動元件中的一個或多個的組合可用于車輛停止和停駐。

OHV中的操作負載可超過一百噸，而車輛和負載的總重量可為數百噸。在坡度上和在較濕條件中操作這些車輛因此可尤其對于無經驗的操作者提出若干挑戰。此外，在挑戰性條件中操作此類重型車輛需要制動系統高效且可靠地操作，以防止在坡度上啟動和停止時的回退。因此，期望提供使在坡度上加載時需要啟動和停止的車輛的操作自動化的系統。

技術實現要素：

在實施例中，一種用于車輛的控制系統(例如，制動控制系統)包括與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統，以及驅動系統控制單元，其配置成控制電驅動系統以將電動動力選擇性地提供至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該系統還包括與車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者相關聯的摩擦制動系統，以及摩擦制動控制單元，其配置成控制摩擦制動系統以用于至第一組輪或第二組輪中的所述至少一者的摩擦制動應用。驅動系統控制單元進一步配置成與摩擦制動控制單元通信以控制車輛停止和啟動期間的摩擦制動應用的量。例如，驅動系統控制單元可配置成與摩擦制動控制單元通信以至少部分地自動控制車輛在車輛所處的傾斜坡度上停止和啟動期間的摩擦制動應用的量。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括確定使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動所需的轉矩水平，以及響應于用于使車輛在坡度上向上移動的來自操作者控制的輸入，與車輛的摩擦制動控制單元通信以除去保持車輛停止的摩擦制動應用，以及同時控制車輛的電驅動系統以根據確定的轉矩水平提供電動動力，以用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動而沒有顯著的車輛回退。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力，以及與車輛的摩擦制動控制單元通信以取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的所述至少一者的摩擦制動應用的量。

附圖說明

通過參照附圖閱讀非限制性實施例的以下描述將更好地理解本發明，在以下附圖中：

圖1為根據本發明的實施例的車輛的透視圖；

圖2為根據實施例的電驅動和減速系統的示意圖；以及

圖3為示出根據實施例的包括液壓摩擦制動器和電動減速器的控制系統的框圖。

具體實施方式

現在將詳細參照本發明的示例性實施例，其示例在附圖中示出。只要可能，貫穿附圖使用的相同參考標號表示相同或相似的部分。盡管參照了用于地表采礦行業的具有柴油發動機的拖運卡車描述了本發明的示例性實施例，但本發明的實施例也大體上適用于結合內燃機和應用這樣的發動機的車輛來使用。例如，車輛可為設計成執行與特定行業(諸如采礦、建筑、農業等)相關聯的操作的非公路車輛("OHV")，且可包括拖運卡車、起重機、推土機器、采礦機器、農用設備、拖拉機、材料處理設備、推土設備等。作為備選或另外地，車輛可為道路車輛，諸如牽引拖車式鉆機、道路自卸卡車等。如本文使用的"電通信"或"電聯接"意思是某些構件配置成經由通過直接或間接電連接的直接或間接發信號與彼此通信。

本發明的實施例涉及用于在車輛中控制從摩擦制動到電作用的轉換(且反之亦然)的控制系統及方法(例如，制動控制)，以使在傾斜(大于零度)的坡度上加載時使車輛的啟動和停止的操作自動化。根據一個方面，例如，一種控制系統(和相關方法)配置成用于同時控制車輛的電驅動系統和摩擦制動系統，以在車輛操作成從傾斜坡度上的停止位置移動時防止回退。根據另一個方面，一種控制系統(和相關方法)配置成在車輛在傾斜坡度上行駛時同時控制車輛的電驅動系統和摩擦制動系統，以使車輛停止且保持車輛停止。

圖1示出了車輛10，其中可包括本發明的控制系統16。(控制系統16在下文中參照圖3且在本文的其它地方描述。)如圖所示，車輛10為特別設計的用于高產量采礦和重載建筑環境中的拖運卡車，且包括可為后輪的第一組輪12，以及可為前輪的第二組輪14。第一組輪12可為驅動輪，其聯接到電驅動系統100(見圖2)，該系統提供動力至拖運卡車10。第二組輪14可操作地聯接到車輛轉向系統以用于車輛轉向。(拖運卡車10大體上為車輛的范例，但在實施例中，本發明的系統和/或方法特別地在拖運卡車上實施)。

圖2中示出了電驅動系統100的實施例。電驅動系統100至少部分地容納在車輛10內，且包括三相交流(AC)發電機/交流發電機108，其聯接成由發動機106(例如，柴油發動機)機械地驅動。發電機108的AC輸出給送到一個或多個整流器110中，其配置成將發電機/交流發電機108的AC輸出轉換成直流(DC)輸出。整流器110的DC輸出供應至DC總線，其(連同其它負載)給送到一組逆變器112、114中。逆變器112、114配置成將來自DC總線的DC功率轉換成受控的三相變頻AC功率。逆變器112、114的輸出(分別)電連接到電動機102、104，且由逆變器112、114輸出的AC功率具有適用于驅動電動機102、104的波形。電動機102、104可操作地聯接到第一組輪的驅動輪12。例如，電機102、104可為三相AC感應輪電機。如果第二組輪14為驅動輪，則電驅動系統100將包括額外的逆變器和電動機，其類似于圖2中的逆變器112、114和電機102、104聯接。

如圖2中進一步所示，驅動系統控制單元116電聯接到電驅動系統100。例如，驅動系統控制單元可連接到逆變器112、114。連同其它任務，驅動系統控制單元116配置成確定和發送期望的轉矩請求信號至逆變器112、114。轉矩請求信號由用于逆變器112、114的控制單元處理，以將電機102、104驅動至期望的轉矩輸出量級，且沿對應于預計車輛移動方向的期望旋轉方向。控制單元也配置成控制電機102、104以向輪12(例如，后輪)提供減速牽引作用，以使車輛10減慢或停止。具體而言，當在也稱為電動減速的電制動模式中操作時，電動機102、104倒轉以用作發電機，且車輛10的驅動輪12驅動電動機102、104。驅動電機102、104將轉矩置于驅動輪12上，且引起它們減慢，因此使車輛制動。在實施例中，控制單元116包括一個或多個微處理器，其根據一組儲存的指令操作來提供車輛控制，如在下文中和本文的其它地方詳細論述的那樣。

圖3更詳細示出了控制系統(例如，制動控制系統)16的實施例。控制系統16包括摩擦制動系統122，其包括與車輛的第一組輪12(例如，后輪)相關聯的第一(例如，后)摩擦制動單元120(例如，摩擦制動促動單元)，以及與車輛的第二組輪14(例如，前輪)相關聯的第二(例如，前)摩擦制動單元118(例如，摩擦制動促動單元)。在實施例中，摩擦制動系統116為液壓制動系統，其還包括可控地控制至第一摩擦制動單元120的液壓流體的壓力的第一(例如，后)制動電磁閥126，以及可控地控制至第二摩擦制動單元118的液壓流體的壓力的第二(例如，前)制動電磁閥124。在其它實施例中，在不脫離本發明的較寬方面的情況下也可使用用于促動第一摩擦制動單元118和第二摩擦制動單元120的其它器件。在任一(或任何)實施例中，各個摩擦制動單元例如可包括用于可控地應用摩擦負載到與輪12、14相關聯的移動部分的相應構件，例如，與車輛輪軸或制動盤/轉子可操作地聯接的制動塊、用于將力應用到抵靠盤/轉子的制動塊的液壓促動的卡鉗等。控制系統16還包括摩擦制動控制單元127，其配置成至少部分地響應于操作者輸入(諸如制動踏板的壓下)來控制第一和第二(例如，后和前)摩擦制動單元120、118的應用。

在實施例中，驅動系統控制單元116和摩擦制動控制單元127電聯接到彼此，且可大體上稱為一個或多個控制器129。盡管驅動系統控制單元116和摩擦制動控制單元127示為圖3中的單獨的構件，但在不脫離本發明的較寬方面的情況下控制單元116、127可整體結合到單個控制單元/控制器/處理器中。

如圖3中進一步所示，驅動系統控制單元116電聯接到車輛10的傳動系128，其包括電驅動系統100，例如，發動機106、發電機108、整流器110、逆變器112、114和驅動電機102、104(如圖2中或其它地方所示的AC感應輪電機)。當在電動減速制動模式中使車輛10制動時，控制單元116命令電驅動系統100(實際上用作包括逆變器112、114和電機102、104的電動減速系統)以將請求的期望車輛減速轉矩提供至輪。

還如圖3中所示，驅動系統控制單元116和/或摩擦制動控制單元127中的一者或兩者可配置成接收來自操作者控制133(例如，點火開關134、加速器位置變換器136、制動踏板位置變換器138和/或齒輪選擇器140)的輸入，以用于操作電動機102、104來使車輛10驅動和制動。點火開關134可操作成使車輛開啟或關斷。加速器位置變換器136配置成檢測加速器踏板或其它促動器的位置。制動踏板位置變換器138配置成檢測制動踏板或其它促動器的位置。齒輪選擇器140提供了允許操作者選擇車輛移動(諸如向前移動或反向移動)的預期或期望方向的手段。另外或作為備選，操作者控制可包括另一類型的輸入接口142，例如，方向盤或其它轉向控制、觸摸屏或其它計算機接口、來自控制系統或自主控制器的控制輸入等。如圖3中進一步所示，顯示器144可電聯接到驅動系統控制單元116以允許車輛10的操作者查看關于各種車輛系統的狀態信息。顯示器144和操作者控制133共同形成I/O(輸入/輸出)系統145。

進一步參看圖3，控制系統16配置成在坡度上加載時在啟動和停止時使車輛的操作自動化。在操作中，當車輛的操作者(操作者可為人或自主控制器)請求車輛停止，或車輛沿某一方向(例如，在任一情況下，通過操作者控制的促動)移動時，驅動系統控制單元116與摩擦制動控制單元127通信以控制從摩擦制動器到電作用/推進的轉換，且反之亦然。具體而言，控制系統16包括驅動系統控制單元116與摩擦制動控制單元127之間的對接，這允許驅動系統控制單元116(例如，響應于來自電驅動系統100的反饋或其它信息)從摩擦制動控制單元127請求特定的制動作用。該對接還允許驅動系統控制單元116從摩擦制動控制單元127請求增加或除去(即，增大或減小)摩擦制動作用。因此，在實施例中，驅動系統控制單元116配置成與摩擦制動控制單元127通信以控制車輛停止或啟動期間的摩擦制動應用。例如，驅動系統控制單元116可配置成與摩擦制動控制單元通信，以至少部分地自動控制車輛在車輛所處的傾斜坡度上停止和啟動期間的摩擦制動應用的量。(至少部分地自動控制意思是完全自動控制或響應于和部分地基于操作者輸入的自動控制，例如，對制動踏板或加速器踏板的位置變化程度響應且與其成比例的制動或加速的程度或比率)。

結合上文，驅動系統控制單元116配置成使用系統參數來計算保持車輛10在給定傾斜坡度上所需的力。驅動系統控制單元116然后取決于該確定的力確定何時請求摩擦制動釋放或加入更大的摩擦制動作用。該力可基于2014年8月20日提交的前述美國專利申請第14/464226號中概述的各種方法確定。作為備選或另外地，系統16可配置成使力基于如由車載慣性測量單元生成的傾斜坡度的信息、車輛質量的信息(例如，從稱重站或從來自關于已知條件下的車輛速度的傳感器數據的車載基于物理的計算)、其它車輛/系統參數(例如，車輪半徑)等確定。

在實施例中，控制系統16還配置成提供抗回退能力。具體而言，驅動系統控制單元116配置成確定將車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動所需的轉矩水平(即，車輛在處于傾斜坡度上時停止，且然后控制成在傾斜坡度上向上移動)。轉矩水平可基于力確定，例如，轉矩水平將為至少剛剛超過力的水平。在計算所需的轉矩時(或在計算轉矩之后的某點)，驅動系統控制單元116與摩擦制動控制單元127通信以請求摩擦制動應用的除去(即，摩擦制動應用的量=零)，以沿期望方向開始車輛的運動，而沒有顯著回退。因此，在實施例中，驅動系統控制單元116還配置成響應于來自操作者控制(用于車輛在傾斜坡度上向下移動)的輸入與摩擦制動控制單元127通信以除去摩擦制動應用，以及同時控制電驅動系統100來根據確定的轉矩水平提供電動動力，用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上(或向下)移動而沒有顯著的車輛回退。驅動系統控制單元116可配置成與電驅動系統和摩擦制動控制單元通信，以便除去摩擦制動應用(通過控制摩擦制動系統的摩擦制動控制單元)的量和比率自動地控制成與提供額外轉矩(通過如由驅動系統控制單元控制的電驅動系統)的量和比率成比例或相當。例如，當摩擦制動應用減小特定量時，轉矩同時增大至少足以偏移降低的摩擦制動應用的量以防止車輛回退，直到摩擦制動應用完全除去，此時，額外轉矩生成用于使車輛向前移動。(沒有"顯著的"車輛回退包括沒有車輛回退，以及低于認為仍滿足設計安全方針的閾值的車輛回退，例如，對于某些拖運卡車應用不大于0.3米的回退)。

在其它實施例中，控制系統16作為備選或另外地配置成提供受控的停止能力，諸如在車輛10在坡度上操作時。具體而言，驅動系統控制單元116配置成，計算在給定傾斜坡度上保持車輛10所需的力，且響應于用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的輸入，與摩擦制動控制單元127通信以增大摩擦制動應用的量，至少部分地取決于確定的力來使車輛停止且保持車輛停止在坡度上。驅動系統控制單元116還可配置成計算使車輛在第一位置停止所需的力，且同時與摩擦制動控制單元127通信以請求摩擦制動應用的量(和比率)，以使車輛停止且將然后將車輛保持在傾斜坡度上。大體上，此計算可考慮車輛質量、當前行駛速率/速度、坡度傾斜程度等。例如，在車輛在坡度上向上行駛時使車輛停止所需的制動力將取決于車輛質量和減速率(在給定距離內從當前速度到零的速度變化)減去滾動摩擦/阻力引起的系數減去坡度上的重力引起的系數。如上文所論述的那樣，然后保持車輛在坡度上停止所需的制動力將取決于車輛質量、坡度等。

在實施例中，應用摩擦制動系統以使車輛在傾斜坡度上停止且保持車輛停止與電動減速的減小是同步的。這里，驅動系統控制單元116配置成，計算將車輛10保持在給定傾斜坡度上所需的力，且在電動減速的減小的同時，與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增大摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上。因此，當車輛在傾斜坡度上向上移動時，響應于用于使車輛達到停止的來自操作者控制的輸入，驅動系統控制單元116可配置成首先開始電動減速，且在電驅動系統的減速作用隨車輛減慢而減小時，與摩擦制動控制單元同時通信以增加摩擦制動應用的量。在車輛完全停止后，電動減速的量可為零，且在此情況中，摩擦制動應用的量將足以保持車輛停止在傾斜坡度上。驅動系統控制單元116可配置成自動地控制摩擦制動應用在與電動減速減小同時增加的量和比率，使得(i)車輛的總體減速輪廓(隨時間從當前非零速度到零速度的速度變化)為線性的(且因此人類操作者看來平滑)，以及(ii)與來自操作者控制的一個或多個輸入在比率方面成比例，例如，驅動系統控制單元將控制電動減速的減小和摩擦制動的同時增大，以響應于用于較高程度/比率的制動的來自操作者控制的輸入相比用于較低程度/比率的制動的來自操作者控制的輸入提供較快的減速。

在實施例中，控制系統配置成既用于車輛在傾斜坡度上的受控停止，以及車輛從其停止位置受控向前(例如，在坡度上向上)移動時的抗回退。這里，響應于用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的第一輸入，驅動系統控制單元配置成確定力(以保持車輛停止在坡度上)，且(例如，與電動減速的減少同時)與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增大摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上。驅動系統控制單元進一步配置成確定使車輛從停止到在坡度上向上移動所需的轉矩水平。響應于用于使車輛在坡度上向上移動的操作者控制處的第二輸入，驅動系統控制單元進一步配置成：與摩擦制動控制單元通信以除去摩擦制動應用；以及同時控制電驅動系統以根據確定的轉矩水平提供電動動力，以用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動，而沒有顯著的車輛回退。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動所需的轉矩水平。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，響應于用于使車輛在坡度上向上移動的來自操作者控制的輸入，與車輛的摩擦制動控制單元通信以除去保持車輛停止的摩擦制動應用，以及同時控制車輛的電驅動系統以根據確定的轉矩水平提供電動動力，以用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動，而沒有顯著的車輛回退。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與車輛的摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者的摩擦制動應用的量。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與車輛的摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者的摩擦制動應用的量。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，接收用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的輸入。力響應于接收到的輸入確定。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增加摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與車輛的摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者的摩擦制動應用的量。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，接收用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的輸入，其中力響應于接收到的輸入確定。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，在電動減速的減小的同時，與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增加摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與車輛的摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者的摩擦制動應用的量。該方法還包括，在驅動系統控制單元處：接收用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的第一輸入(力響應于接收到的輸入確定)；與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增加摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上；確定使車輛從停止到在坡度上向上移動所需的轉矩水平；接收用于使車輛在坡度上向上移動的來自操作者控制的第二輸入；以及響應于第二輸入的接收，與摩擦制動控制單元通信以除去摩擦制動應用，且同時控制電驅動系統以根據確定的轉矩水平提供電動動力，以用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動，而沒有顯著的車輛回退。

在另一個實施例中，一種控制車輛的方法包括，在車輛的驅動系統控制單元處，控制與車輛的至少第一組輪相關聯的電驅動系統以選擇性地提供電動動力至該至少第一組輪來推進車輛以及電動減速來減慢車輛。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，確定將車輛保持在車輛所處的傾斜坡度上所需的力。該方法還包括，在驅動系統控制單元處，與車輛的摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于將車輛保持在傾斜坡度上確定的力來減小或增大應用至車輛的第一組輪或第二組輪中的至少一者的摩擦制動應用的量。該方法還包括，在驅動系統控制單元處：接收用于使車輛在坡度上移動時達到停止的來自操作者控制的第一輸入(力響應于接收到的輸入確定)；在電動減速的減小的同時，與摩擦制動控制單元通信以至少部分地取決于確定的力來增加摩擦制動應用的量，以使車輛停止且保持車輛停止在坡度上；確定使車輛從停止到在坡度上向上移動所需的轉矩水平；接收用于使車輛在坡度上向上移動的來自操作者控制的第二輸入；以及響應于第二輸入的接收，與摩擦制動控制單元通信以除去摩擦制動應用，且同時控制電驅動系統以根據確定的轉矩水平提供電動動力，以用于使車輛從停止到在傾斜坡度上向上移動，而沒有顯著的車輛回退。

因此，如將認識到那樣，本發明的控制系統有助于解決關于坡度上的車輛啟動和受控車輛停止的多個問題。具體而言，控制系統的實施例可緩解坡道啟動期間潛在不安全的車輛移動，諸如在開始車輛操作時在坡度上的意外向后滾動。此外，本發明的實施例可簡化操作者的駕駛過程。盡管典型的車輛需要操作者控制三個踏板來安全且平穩地在坡度上啟動和停止，但包括本發明的控制和制動系統的車輛僅需要操作者控制單個踏板(或者也許制動踏板和加速器踏板)，因為控制系統經由電驅動系統與摩擦制動系統之間的通信和協作來使啟動和停止過程自動化。

本發明的實施例還用于避免可能導致設備破壞的粗暴停止，且通過自動地控制從電動減速制動到摩擦制動的過渡而有助于使車輛受控停止以將車輛保持在坡度上。結果，使得包括該系統的車輛易于駕駛，且需要較少技能來操作。此外，更容易操作車輛轉變成較平穩的車輛操作和構件上較少的磨損。

如上文所述，本發明的實施例可適用于相對較大的車輛，例如，拖運卡車和具有至少250公噸的總體車輛操作重量的其它車輛。然而，盡管本發明特別參照OHV和這種類型的其它大型車輛描述，但本發明不意在限于此方面。特別而言，構想出了本發明同樣大體上適用于電動車輛，包括但不限于電動非公路車輛、汽車等。

如上文所述，車輛操作者可為人或自主控制器。因此，"操作者控制"包括可由人操作的控制和與控制系統/自主控制器相關聯的控制(例如，控制信號/輸入)兩者。

應當理解的是，以上描述意在為示范性的，且不是限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可與彼此組合使用。此外，可作出許多改型來使特定情形或材料適于本發明的教導內容而不脫離其范圍。盡管本文所述的材料的大小和類型意在限定本發明的參數，但它們絕不是限制性的，且為示例性實施例。本領域的技術人員在查閱以上描述時將清楚許多其它實施例。因此，本發明的范圍應當參照所附權利要求連同此權利要求所述的等同方案的完整范圍確定。在所附權利要求中，用語"包含(including)"和"在其中(in which)"用作相應用語"包括(comprising)"和"其中(which)"的通俗英文等同物。此外，在以下權利要求中，用語"第一"、"第二"、"第三"、"上"、"下"、"底部"、"頂部"等僅用作標記，且不意在對其對象施加數字或位置要求。此外，以下權利要求的限制并未以裝置加功能的格式撰寫，且不意在基于35 U.S.C. § 112的第六段理解，除非且直到此權利要求限制明確地使用短語"用于…的裝置"后接沒有另一個結構的功能的聲明。

本書面描述使用了示例來公開本發明的若干實施例，包括最佳模式，且還使本領域的普通技術人員能夠實踐本發明的實施例，包括制造和使用任何裝置或系統以及執行任何并入的方法。本發明可申請專利的范圍由權利要求限定，且可包括本領域的普通技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權利要求的字面語言不同的結構元件，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差異的等同結構元件，則意在使這些其它示例處于權利要求的范圍內。

如本文使用的以單數敘述且冠以詞語"一個"或"一種"的元件或步驟應當理解為未排除多個所述元件或步驟，除非明確指出此類排除。此外，提到的本發明的"一個實施例"不意在理解為排除也包括所述特征的額外實施例的存在。此外，除非明確相反指出，則實施例"包括"、"包含"或"具有"帶特定性質的一個或多個元件可包括不具有此性質的額外的此類元件。

由于可在用于車輛的控制系統和方法中作出某些變化，而不脫離本文涉及的本發明的精神和范圍，期望上文描述或附圖中所示的所有主題應當僅認作是說明本文的發明概念的示例，且不應當看作是限制本發明。