基于離合器位移及can總線的自動上坡輔助系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于離合器位移及CAN總線的自動上坡輔助系統(tǒng)及其控制方法，可廣泛應(yīng)用于新能源(混合動力、純電動)客車、自動機械變速器(AMT)客車及傳統(tǒng)大、中型客車和中重型載貨車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]上坡輔助系統(tǒng)(Hill-start Assist Control，HAC)，是在ESP系統(tǒng)基礎(chǔ)上衍生開發(fā)出來的一種功能，它可讓車輛在不適用手剎情況下在坡上起步時，右腳離開制動踏板車輛仍能繼續(xù)保持制動幾秒，這樣便可為讓駕駛者輕松的將腳由剎車踏板轉(zhuǎn)向油門踏板，以防止溜車而造成事故，并且還不會讓駕車者感到手忙腳亂。
[0003]未配備上坡起步輔助控制系統(tǒng)時，要求駕駛員必須熟練掌握油門離合器的配合技巧，快速且準確地從制動踏板切換至油門踏板。配備上坡起步輔助控制時，因為上坡起步輔助控制可以防止車輛向后下滑，所以駕駛員可以輕松駕車起步并從容切換踏板。
[0004]目前的上坡起步輔助控制系統(tǒng)普遍存在以下問題:
[0005]1、因采用基于制動踏板位置信號延時固定時間再釋放制動控制的方式，踏板過早切換，在車輛尚處于制動狀態(tài)下加油，大大消耗油量，并導(dǎo)致剎車片快速磨損；
[0006]2、因采用基于制動踏板位置信號延時固定時間再釋放制動控制的方式，踏板過晚切換，因車輛已處于制動緩解狀態(tài)，導(dǎo)致車輛溜車，造成事故；
[0007]3、無法區(qū)分空載、重載、坡道程度等具體車輛工況，導(dǎo)致平道起步延時，坡道起步油門大小依賴于司機的經(jīng)驗，控制難度過大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是要提供一種基于離合器位移及CAN總線自動上坡輔助系統(tǒng)及其控制方法，主要解決的技術(shù)問題是:1、踏板過早切換，在車輛尚處于制動狀態(tài)下加油，大大消耗油量，并導(dǎo)致剎車片快速磨損。2、踏板過晚切換，因車輛已處于制動緩解狀態(tài)，導(dǎo)致車輛溜車，造成事故。3、無法區(qū)分空載、重載、坡道程度等具體車輛工況，導(dǎo)致平道起步延時，坡道起步油門大小依賴于司機的經(jīng)驗，控制難度過大。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0010]一種基于離合器位移及CAN總線的自動上坡輔助系統(tǒng)，包括一個連接在CAN總線上具有CAN總線接口的控制器，及通過所述CAN總線分別與該控制器連接的固定在變速器箱體上的離合器助力器、安裝在離合器助力器上的位移傳感器、安裝在駕駛室內(nèi)帶有模擬量信號輸出的制動踏板和安裝在變速箱上的車速傳感器；
[0011]所述控制器通過所述CAN總線實時采集油門踏板開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩的數(shù)據(jù)信號，并通過電纜采集所述位移傳感器、制動踏板位置、車速信號，實時計算車輛所處工況后，輸出動態(tài)控制信號給手制動回路上的電磁閥，通過電磁閥動態(tài)控制車輛制動與緩解狀態(tài)切換，實現(xiàn)自動上坡輔助起步。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:
[0013]本發(fā)明所述的自動上坡輔助系統(tǒng)，所述車輛所處工況是指離合器半結(jié)合點，該離合器半結(jié)合點為:車速為零，司機切換制動踏板到油門踏板，同時釋放離合器踏板，此時，所述控制器通過CAN總線收到所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的突變信號，該突變點即為離合器半結(jié)合點。
[0014]本發(fā)明還提出以上通過自動上坡輔助系統(tǒng)實現(xiàn)的自動上坡輔助控制方法，包括以下步驟:
[0015]I)所述控制器通過CAN總線實時采集發(fā)動機扭矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、油門踏板開度、車速信號；
[0016]同時，控制器通過系統(tǒng)內(nèi)部信號電纜采集制動踏板位置、離合器位移；在車輛起步時，所述控制器得車速為零信號，司機切換制動踏板到油門踏板，同時釋放離合器踏板，此時，所述控制器通過CAN總線收到所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的突變信號，該突變點為離合器半結(jié)合點；所述控制器根據(jù)離合器接近所述離合器半結(jié)合點的程度動態(tài)控制所述電磁閥通電釋放制動信號，并將所述離合器半結(jié)合點位移傳感器對應(yīng)的位移值存儲在在所述控制器的存儲器內(nèi)；
[0017]2)所述控制器根據(jù)采集到的油門踏板開度和制動踏板位置控制車輛的運行狀態(tài)，當所述制動踏板位置由100%變?yōu)?%后，根據(jù)所述離合器位移值控制剎車釋放時刻，當所述離合器位移值到達所述離合器結(jié)合點±10%位置時，剎車自動釋放，實現(xiàn)車輛上坡啟動；當所述制動踏板位置不是0%，車輛停止，判斷司機沒有起步意圖，不必啟動控制策略。
[0018]本發(fā)明所述的自動上坡輔助控制方法，所述步驟I)中所述控制器根據(jù)離合器接近所述離合器半結(jié)合點的程度動態(tài)控制所述電磁閥通電釋放制動信號指的是:所述離合器位移值到達所述離合器半結(jié)合點位置后，所述控制器通過所述電磁閥控制制動系統(tǒng)制動與緩解狀態(tài)的切換。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、因采用基于離合器位移及CAN總線的控制的方式，只在離合器位移值到達半離合結(jié)合點位置時，才控制電磁閥釋放手制動。避免了在車輛尚處于制動狀態(tài)下加油而消耗油量；
[0021]2、因采用基于離合器位移及CAN總線的控制的方式，在離合器位移值到達離合器半結(jié)合點位置后，車輛才會緩解制動，此時動力已脫離中斷狀態(tài)，避免了因車輛溜車而造成事故;
[0022]3、因采用CAN總線的控制的方式，可依據(jù)總線上發(fā)動機轉(zhuǎn)速、扭矩等信息，實時計算空載、重載、坡道程度等具體車輛工況，車輛在平道起步時可快速起步，坡道起步時自動調(diào)節(jié)離合器結(jié)合點，解決了既有系統(tǒng)依賴司機經(jīng)驗需人工控制的問題。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的基于離合器位移及CAN總線的自動上坡輔助系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖2是現(xiàn)有坡道輔助起步系統(tǒng)方案中固定延時處理時正常狀態(tài)圖；
[0025]圖3是現(xiàn)有坡道輔助起步系統(tǒng)方案中固定延時處理時溜車狀態(tài)圖；
[0026]圖4是現(xiàn)有坡道輔助起步系統(tǒng)方案中固定延時處理時拖車狀態(tài)圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的坡道起步系統(tǒng)方案剎車提前狀態(tài)圖；
[0028]圖6是本發(fā)明的坡道起步系統(tǒng)方案剎車滯后狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，一種基于離合器位移及CAN總線的自動上坡輔助系統(tǒng)，包括控制器1、位移傳感器2、制動踏板3、電磁閥4、車速傳感器5、離合器助力器6、CAN總線7。
[0030]具有CAN總線接口的控制器I通過電纜連接在CAN總線7上，可以實時采集發(fā)動機扭矩、發(fā)送機轉(zhuǎn)速、油門踏板開度等信號；固定在變速器箱體上的離合器助力器6，安裝在離合