車輛下坡輔助系統(tǒng)、方法以及包含該系統(tǒng)的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體地，涉及一種車輛下坡輔助（HillDescentControl， HDC)系統(tǒng)、方法以及包含該系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前新能源車輛（電動車、混動車）與傳統(tǒng)燃油車輛的下坡輔助系統(tǒng)共用同一種 控制策略。即下坡輔助系統(tǒng)被激活后，下坡輔助控制程序請求電子穩(wěn)定控制器（Electric Stabi1ityContro11er，ESC)主動建壓，液壓推動輪邊制動器內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，將車輪動能轉(zhuǎn) 化為熱能，達(dá)到制動減速的目的。
[0003] 現(xiàn)有的下坡輔助系統(tǒng)完全依靠液壓制動系統(tǒng)，將車輛動能、勢能轉(zhuǎn)化為熱能消耗 掉，造成能源的極大浪費(fèi)。另外，過多的使用液壓制動方式，導(dǎo)致制動器溫度過高產(chǎn)生熱衰 退現(xiàn)象，進(jìn)而迫使下坡輔助系統(tǒng)及車輛其他電子制動系統(tǒng)停止工作。因此傳統(tǒng)下坡輔助系 統(tǒng)只能在低速范圍觸發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種車輛下坡輔助系統(tǒng)、方法以及包含該系統(tǒng)的車輛，在保 證車輛穩(wěn)定和電池最佳狀態(tài)的前提下，最大程度的采用回饋制動，減少摩擦制動過程能量 的損失，并將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能儲備至蓄電池內(nèi)。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于新能源車輛的下坡輔助系統(tǒng)，該下坡輔 助系統(tǒng)包括：輪邊制動器，用于對所述車輛進(jìn)行制動；及控制器，用于在執(zhí)行下坡輔助操作 時，控制所述輪邊制動器進(jìn)行制動，該系統(tǒng)還包括：蓄電池；及電機(jī)，所述控制器還用于在 執(zhí)行下坡輔助操作時，協(xié)調(diào)所述電機(jī)與所述輪邊制動器的制動，并在所述電機(jī)制動時，控制 所述電機(jī)處于發(fā)電機(jī)工作模式，以利用該電機(jī)為所述車輛提供制動力，并將產(chǎn)生的電能存 儲于所述蓄電池內(nèi)。
[0006] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于車輛下坡輔助系統(tǒng)的控制方法，所述系統(tǒng)包括：輪 邊制動器，用于對所述車輛進(jìn)行制動；蓄電池；以及電機(jī)，該方法包括：在執(zhí)行下坡輔助操 作時，協(xié)調(diào)所述電機(jī)與所述輪邊制動器的制動，并在所述電機(jī)制動時，控制電機(jī)處于發(fā)電機(jī) 工作模式，以利用該電機(jī)為所述車輛提供制動力，并將產(chǎn)生的電能存儲于蓄電池內(nèi)。
[0007] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種車輛，該車輛包括上述的下坡輔助系統(tǒng)。
[0008] 通過上述技術(shù)方案，在新能源車輛下坡輔助系統(tǒng)工作過程中，保證車輛制動性能 的條件下，把車輛的動能或勢能通過電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能儲存于蓄電池內(nèi)，在實現(xiàn)車輛下坡限 速的同時，減少制動器磨損，有效避免制動熱衰退，提高下坡輔助系統(tǒng)的工作車速范圍，更 是實現(xiàn)低油耗和低排放的重要措施。
[0009] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0010] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0011]圖1示出了本發(fā)明提供的車輛下坡輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2示出了車輛下坡輔助系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)原理圖；以及
[0013] 圖3示出了車輛下坡輔助系統(tǒng)的工作流程圖。
[0014] 附圖標(biāo)記說明
[0015] 10控制器 20電機(jī)
[0016] 30輪邊制動器 40蓄電池
[0017] 111HDC開關(guān) 60電子穩(wěn)定控制器
[0018] 70液壓制動回路 80變速器控制單元
[0019] 110HDC控制器 120整車控制器
[0020] 112制動踏板 113加速踏板
[0021] 210電機(jī)控制單元410電池管理單元
【具體實施方式】
[0022] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0023] 圖1示出了本發(fā)明提供的下坡輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供 了一種HDC系統(tǒng)，該HDC系統(tǒng)包括：輪邊制動器30,用于對車輛進(jìn)行制動；及控制器10,用 于在執(zhí)行下坡輔助操作時，控制輪邊制動器30進(jìn)行制動，該系統(tǒng)還包括：蓄電池40 ;及電機(jī) 20,控制器10還用于在執(zhí)行下坡輔助操作時，協(xié)調(diào)電機(jī)20與輪邊制動器30的制動，將車速 維持在期望范圍內(nèi)，并在電機(jī)20制動時，控制電機(jī)20處于發(fā)電機(jī)工作模式，以利用該電機(jī) 20為車輛提供制動力，并將產(chǎn)生的電能存儲于蓄電池40內(nèi)。藉此，在新能源HDC系統(tǒng)工作 過程中，把車輛的動能或勢能通過電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能儲存于蓄電池內(nèi)，以在下坡輔助過程中 實現(xiàn)新能源車輛的能量回收。
[0024] 圖2示出了車輛下坡輔助系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)原理圖。參考圖2,其中，整車控制器120 用于集成、決策各控制器功能。變速器控制單元80可以監(jiān)測當(dāng)前檔位，并將檢測到的檔位 信息實時反饋至整車控制器120,電機(jī)控制單元210可以實現(xiàn)電機(jī)20工作模式的切換，如果 接收到負(fù)扭矩請求，則控制電機(jī)20工作在發(fā)電機(jī)模式，如果接收到正扭矩請求，則控制電 機(jī)20工作在電機(jī)模式。電池管理單元410,在保護(hù)蓄電池40并實現(xiàn)蓄電池40的最佳充電 的同時監(jiān)控蓄電池40的當(dāng)前電量。電子穩(wěn)定控制器60可以實現(xiàn)主動建壓、保壓、減壓；同 時ESC為HDC系統(tǒng)提供當(dāng)前車速、輪速、坡度信息，上述信息是下坡輔助系統(tǒng)的重要觸發(fā)條 件。液壓制動回路70是能量傳輸裝置，負(fù)責(zé)將ESC60產(chǎn)生的液壓變動傳遞到輪邊制動器 30 ;輪邊制動器30與電機(jī)20是最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)，二者配合將當(dāng)前車速維持在期望范圍內(nèi)。其 中，輪邊制動器30與車輪產(chǎn)生摩擦力以降低車速，電機(jī)20工作在發(fā)電機(jī)模式時，產(chǎn)生回饋 制動，并將車輛制動過程中的電能或勢能轉(zhuǎn)換為電能儲存在蓄電池40中。HDC開關(guān)為駕駛 艙內(nèi)按鈕，是HDC功能觸發(fā)條件之一，駕駛員按下HDC開關(guān)后，HDC系統(tǒng)自檢無故障后便處 于待機(jī)狀態(tài)。制動踏板112及加速踏板113向HDC控制器110發(fā)送反應(yīng)駕駛員意圖的制動 踏板信號及發(fā)送加速踏板信號，加速踏板信號與制動踏板信號是判斷HDC系統(tǒng)是否繼續(xù)工 作的重要條件。
[0025] HDC控制器110可以根據(jù)接收到的車輛及環(huán)境信息來決定是否觸發(fā)下坡輔助功 能，并在功能觸發(fā)后協(xié)調(diào)電機(jī)20與輪邊制動器30的制動，最大程度的采用回饋制動，確保 車速維持在期望閾值的同時將下坡限速過程中的動能或勢能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中。
[0026] 此外，HDC控制器110可以集成在ESC60或者整車控制器120中。
[0027] 圖3示出了車輛下坡輔助系統(tǒng)的工作流程圖。如圖3所示，駕駛員按下HDC開關(guān) 111，HDC系統(tǒng)進(jìn)行自檢以檢測系統(tǒng)是否有故障，若HDC系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則報警燈亮以提示駕 駛員。若系統(tǒng)沒有故障，則系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。HDC控制器110持續(xù)監(jiān)控車速、輪速、坡度、 蓄電池40的當(dāng)前電量、檔位信息。如果某時刻，控制器110監(jiān)測到車速處于預(yù)先設(shè)置的范 圍[Vmin，V_]，坡度處于預(yù)先設(shè)置的范圍[Smin，S_]，檔位處于D檔或N檔，且制動踏板、加速 踏板信號均顯示駕駛員未介入（未踩下），則HDC系統(tǒng)激活，以當(dāng)前車速作為目標(biāo)車速執(zhí)行 下坡輔助操作。HDC系統(tǒng)激活狀態(tài)下，如駕駛員踩油門踏板加速或踩制動踏板減速，則HDC 功能掛起。一旦駕駛員干預(yù)結(jié)束，繼續(xù)檢測車速V，如果V仍在[Vmin，Vmax]范圍內(nèi)，則HDC系 統(tǒng)激活，并以當(dāng)前V作為目標(biāo)車速。
[0028] 在HDC系統(tǒng)激活的情況下，HDC控制器110接收蓄電池40的當(dāng)前電量，并在該當(dāng) 前電量大于預(yù)設(shè)值b時，HDC控制器110僅向ESC60發(fā)送制動請求，ESC60主動建壓，液 壓制動回路70將ESC60產(chǎn)生的液壓變動傳遞到輪邊制動器30,迫使車輪減速到期望閾值 內(nèi)。并在該當(dāng)前電量小于或等于預(yù)設(shè)值b時，向電機(jī)控制單元210發(fā)送負(fù)扭矩請求，控制電 機(jī)20處于發(fā)電機(jī)工作模式。
[0029] HDC系統(tǒng)激活狀態(tài)下的具體工作流程如下：<