车辆起步控制方法

技术领域

本发明属于车辆技术领域，特别涉及一种车辆起步控制方法。

背景技术

目前，车辆无电子制动辅助时，双离合器式自动变速器起步控制如下：挂入D或R挡，松开制动踏板，此时先判断进入蠕行(Creep)控制，如图1中①段所示。之后踩下油门，油门大于油门开度阈值时，进入起步控制，如图1中②段所示。进入起步后蠕行控制的扭矩根据制动踏板开度对应的目标车速进行计算，同时，起步控制的扭矩根据发动机的目标转速进行闭环计算，两者取大后的扭矩作为离合器的最终输出扭矩。

而车辆在电子驻车功能(Electrical Park Brake，EPB)或刹车自动保持功能(AVH)起步时由于存在电子制动辅助，驾驶员不踩制动踏板，为避免离合器进入蠕行(Creep)控制，变速箱控制器(TCU)根据输入信号，即EPB/AVH状态信息屏蔽蠕行控制功能，当踩下油门后离合器直接进入起步控制。

由于没有蠕行阶段控制离合器扭矩的加载，车辆在电子驻车功能或刹车自动保持功能起步控制时，具有以下特点：由于起步离合器扭矩闭环控制计算的扭矩偏小，如图2中①段所示，起步离合器扭矩闭环控制计算的扭矩偏小，发动机转速速率快；如图2中②段所示，根据起步转速闭环控制，为避免发动机转速上升过快超调，离合器加快结合速率，容易产生冲击，冲击点如图2所示；轮端制动力释放具有滞后性，离合器加载输入的动力无法克服行驶阻力及制动力，输入的能量转化成动力传递轴系间的弹性形变，当轮端制动力释放时，轴系弹性势能释放，容易产生轴系旋转及碰撞。

因此，由于以上特点，车辆在电子驻车功能或刹车自动保持功能起步时发动机转速飞升，为了防止转速超调离合器加快结合速率，从而导致离合器结合时产生冲击抖动问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中在车辆电子驻车功能或刹车自动保持功能起步时容易产生冲击抖动的问题。本发明提供了一种车辆起步控制方法，识别电子制动的起步工况，通过离合器提前加载扭矩的方式能够改善发动机转速飞升的问题，进一步能够优化起步时的冲击。

本发明实施方式公开了一种车辆起步控制方法，包括以下步骤：

S1：获取车辆的油门开度，并根据油门开度判断车辆是否处于起步状态；

若油门开度大于油门开度阈值，则判断车辆处于起步状态，并进入步骤S2；

若油门开度小于或等于油门开度阈值，则判断车辆不处于起步状态，并继续步骤S1；

S2：获取电子制动状态信息，并根据电子制动状态信息判断车辆是否处于电子制动控制的起步状态；

若是，则进入步骤S3；

若否，则按照无电子制动控制离合器的输出扭矩；

S3：获取车辆的当前车速，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩；

获取发动机的当前转速，并根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数计算离合器的当前第二实际扭矩；

S4：根据当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中的最大扭矩确定离合器的当前实际输出扭矩。

采用上述技术方案，若车辆处于电子制动控制的起步状态，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，即蠕行目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩，根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数确定离合器的当前第二实际扭矩，将当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中较大的扭矩作为起步阶段离合器的实际输出扭矩。由于刚开始的当前车速较低，发动机转速较低，计算得到的当前第一实际扭矩大于当前第二实际扭矩，离合器的实际输出扭矩为第一实际扭矩，这样能够提前加载离合器的输出扭矩，因此能够改善发动机转速的飞升。另外，过了一段时间后由于当前车速提高，发动机转速提高，计算得到的当前第二实际扭矩大于当前第一实际扭矩，离合器的实际输出扭矩为第二实际扭矩，当前第二实际扭矩为经过斜率和坡道限制的扭矩，即离合器的实际输出扭矩的速率经过了控制，从而能够优化为了避免转速飞升离合器突然加载导致的冲击感。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，在步骤S2中，电子制动状态信息包括电子驻车功能的状态信息或刹车自动保持功能的状态信息；其中，电子驻车功能的状态信息包括电子驻车功能处于使能状态、过程中状态、以及释放状态；刹车自动保持功能的状态信息包括刹车自动保持功能处于关闭状态、待命状态、以及干预状态。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，在步骤S2中，若电子驻车功能处于释放状态，或刹车自动保持功能处于关闭状态或待命状态，则判断车辆处于无电子制动控制的起步状态；若电子驻车功能处于使能状态或过程中状态，或刹车自动保持功能处于干预状态，则判断车辆处于电子制动控制的起步状态。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，油门开度阈值为1％。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，根据以下公式计算离合器的当前第一目标扭矩：

T

其中，T

采用上述技术方案，通过上述公式能够根据当前车速和预设的目标车速得到当前第一目标扭矩，相当于蠕行控制的目标扭矩，能够提高刚踩油门阶段离合器输出的目标扭矩。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开车辆起步控制方法，根据以下公式计算当前第一实际扭矩：

T

其中，T

采用上述技术方案，由于目标扭矩可能产生阶跃突变，当前第一实际扭矩即蠕行控制的实际扭矩取蠕行控制的目标扭矩和经过斜率限制的上一周的实际扭矩中的最小扭矩，即实际扭矩需对目标扭矩限制后输出，能够避免离合器当前第一实际扭矩速率过快，实现扭矩的平稳增加。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，目标车速为5km/h。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，根据以下公式计算离合器的当前第二目标扭矩：

T

T

其中，T

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆起步控制方法，根据以下公式计算当前第二实际扭矩：

T

其中，T

采用上述技术方案，当前第二实际扭矩即起步控制的实际扭矩取起步控制的目标扭矩和经过第二斜率限值限制和当前坡道修正系数限制的上一周的实际扭矩中较小的扭矩，能够避免离合器当前第二实际扭矩速率过快，实现扭矩的平稳增加。另外，对当前第二斜率限值增加坡道修正，能够避免坡道的坡度较大时限制离合器扭矩带来的动力延迟可能造成溜坡风险。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种车辆起步控制方法，若车辆处于电子制动控制的起步状态，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩，根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数确定离合器的当前第二实际扭矩，将当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中较大的扭矩作为起步阶段离合器的实际输出扭矩，这样能够提前加载离合器的输出扭矩，因此能够改善发动机转速的飞升，从而能够优化为了避免转速飞升离合器突然加载导致快速结合时的冲击感。

附图说明

图1为现有的无电子制动控制的车辆起步过程发动机转速、轴速、离合器扭矩、油门开度、以及制动踏板开度变化的示意图；

图2为现有的电子制动控制的车辆起步过程发动机转速、轴速、离合器扭矩、油门开度、以及电子制动状态变化的示意图；

图3为本发明实施例的车辆起步控制方法的流程图；

图4为本发明实施例的电子制动控制的车辆起步过程发动机转速、轴速、离合器扭矩、油门开度、以及电子制动状态变化的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

为解决现有技术中在车辆电子驻车功能或刹车自动保持功能起步时容易产生冲击抖动的问题，如图3所示，本发明实施方式公开了一种车辆起步控制方法，包括以下步骤：

S1：获取车辆的油门开度，并根据油门开度判断车辆是否处于起步状态；若油门开度大于油门开度阈值，则判断车辆处于起步状态，并进入步骤S2；若油门开度小于或等于油门开度阈值，则判断车辆不处于起步状态，并继续步骤S1。

需要说明的是，本实施方式中，车辆处于起步状态指的是踩下油门踏板后车辆从静止状态加速到轴速与发动机转速同步的过程，静止状态指的是车辆的当前车速小于预设的车速阈值的状态，车速阈值可以设置为0.1km/h。

S2：获取电子制动状态信息，并根据电子制动状态信息判断车辆是否处于电子制动控制的起步状态；若是，则进入步骤S3；若否，则按照无电子制动控制离合器的输出扭矩。

S3：获取车辆的当前车速，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩；

获取发动机的当前转速，并根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数计算离合器的当前第二实际扭矩。

S4：根据当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中的最大扭矩确定离合器的当前实际输出扭矩。

即离合器的当前实际输出扭矩的计算公式为：

T

其中，T

图4为本发明实施例的电子制动控制的车辆起步过程发动机转速、轴速、离合器扭矩、油门开度、以及电子制动状态变化的示意图。如图4中①段所示，由于此时发动机的当前转速较低、当前车速也较低，离合器的当前第一实际扭矩明显大于当前第二实际扭矩，离合器的当前实际输出扭矩为当前第一实际扭矩。如图4中②段所示，刚开始离合器的当前第一实际扭矩明显大于当前第二实际扭矩，离合器的当前实际输出扭矩为当前第一实际扭矩，之后离合器的当前第二实际扭矩明显大于当前第一实际扭矩，离合器的当前实际输出扭矩为当前第二实际扭矩。因此，车辆起步初始阶段，如图4中①段所示，离合器的实际输出扭矩为第一实际扭矩，能够提前加载离合器的输出扭矩。

采用上述技术方案，若车辆处于电子制动控制的起步状态，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，即蠕行目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩，根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数确定离合器的当前第二实际扭矩，将当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中较大的扭矩作为起步阶段离合器的实际输出扭矩，这样能够提前加载离合器的输出扭矩，因此能够改善发动机转速的飞升，从而能够优化为了避免转速飞升离合器突然加载导致快速结合时的冲击感。

在一种具体实施方式中，在步骤S2中，电子制动状态信息包括电子驻车功能(EPB)的状态信息或刹车自动保持功能(AVH)的状态信息；其中，电子驻车功能(EPB)的状态信息包括电子驻车功能处于使能(Applied)状态、过程中(Progress)状态、以及释放(Release)状态；刹车自动保持功能(AVH)的状态信息包括刹车自动保持功能(AVH)处于关闭(Off)状态、待命(Standby)状态、以及干预(Intervention)状态。

具体地，当驾驶员拉起EPB功能键，此时状态为Applied；驾驶员踩下油门，EPB开始释放，状态变为Progress；当制动力释放完成，状态为Release。驾驶员未按下AVH功能按钮时，AVH状态处于Off；当驾驶员按下AVH按钮，AVH状态进入Standby；当AVH达到干预条件，如车速降为0，则AVH介入，施加制动力，状态变为Intervention。

在一种具体实施方式中，步骤S2中，若电子驻车功能处于释放状态，或刹车自动保持功能处于关闭状态或待命状态，则判断车辆处于无电子制动控制的起步状态；若电子驻车功能处于使能状态或过程中状态，或刹车自动保持功能处于干预状态，则判断车辆处于电子制动控制的起步状态。

需要说明的是，当车辆处于电子制动状态时，即EPB为使能状态或EPB为过程中状态或AVH为干预状态，此时车辆处于制动状态，但制动踏板开度为0，TCU内部将制动踏板开度信号处理为非0状态。一般而言，蠕行(creep)控制的目标车速与制动踏板开度相关，并随制动踏板开度的减小而增大。为避免电子制动状态下激活蠕行功能，对制动踏板开度信号处理时应设置为较大值，预设值可以为15％，即制动开度≥15％时设置的蠕行目标车速为0km/h。通过该信号处理，可以避免正常的电子驻车与蠕行功能相互干涉。

在一种具体实施方式中，油门开度阈值为1％。

需要说明的是，进入电子制动控制的起步状态后，电子制动会延迟一定时间释放，导致TCU内部处理后的制动踏板开度依然维持在预设的15％，蠕行(creep)控制的目标车速为0，因此无蠕行(creep)扭矩的计算。为优化无蠕行扭矩导致的问题，需增加起步触发后的蠕行扭矩计算。

在制动踏板开度在0～100％范围内均设置为一个目标车速，即起步的蠕行扭矩计算不再与制动踏板开度相关，而是由踩下油门进入起步工况触发，即油门开度大于油门开度阈值。蠕行扭矩计算触发后，根据当前实际车速与目标车速的闭环控制计算目标扭矩，经第一斜率限值限制后输出实际扭矩。

在一种具体实施方式中，根据以下公式计算离合器的当前第一目标扭矩，即蠕行目标扭矩：

T

其中，T

需要说明的是，K

表1K

表2K

采用上述技术方案，通过上述公式能够根据当前车速和预设的目标车速得到当前第一目标扭矩，相当于蠕行控制的目标扭矩，能够提高刚踩油门阶段离合器的输出的目标扭矩。

在一种具体实施方式中，根据以下公式计算当前第一实际扭矩：

T

其中，T

本实施方式中，每个周期可以设置为10ms，也可以设置为其他数值，本实施方式对此不做具体限制。

需要说明的是，本实施方式中，Ratlmt1的大小与T

表3 Ratlmt1的部分标定取值

表3中的横轴为发动机的怠速n

采用上述技术方案，由于目标扭矩可能产生阶跃突变，当前第一实际扭矩即蠕行控制的实际扭矩取蠕行控制的目标扭矩和经过第一斜率限值的上一周的实际扭矩中的最小扭矩，即实际扭矩需对目标扭矩限值后输出，能够避免离合器当前第一实际扭矩速率过快，实现扭矩的平稳增加。

在一种具体实施方式中，目标车速为5km/h。

在制动踏板开度在0～100％范围内均设置目标车速为5km/h，即起步的蠕行扭矩计算不再与制动踏板开度相关，而是由踩下油门进入起步工况触发。

起步的离合器目标扭矩，即当前第二目标扭矩的计算与蠕行的离合器目标扭矩即当前第一目标扭矩的计算方法类似，不同的是闭环控制的目标为发动机的目标转速与发动机的实际转速之差，并增加了微分项即D项的作用。

在一种具体实施方式中，根据以下公式计算离合器的当前第二目标扭矩：

T

T

其中，T

需要说明的是，K

表4 K

表5 K

在实际应用中，发动机的目标转速与当前转速存在大速差时一般K

需要说明的是，发动机的目标转速与油门开度和挡位相关，一般是根据目标转速的标定表格确定的。发动机的实际扭矩可以通过采集实际的进气量、点火角等信息计算出发动机的实际扭矩。飞轮端转动惯量J与车辆动力总成相关，根据车辆的动力总成可以确定飞轮端转动惯量J。

在一种具体实施方式中，根据以下公式计算当前第二实际扭矩：

T

其中，T

根据试验测试结果，冲击点出现时的离合器扭矩范围在8～15N·m之间，因此当上一周期的第二实际扭矩T

本实施方式中，离合器扭矩被限值后会带来动力延迟，在坡道起步时可能造成溜坡风险，因此需要对当前第二斜率限值Ratlmt2增加坡道修正。当前坡道修正系数K

该方案如图4中②段所示，主要优化图2中②段扭矩过快导致的问题。采用上述技术方案，当前第二实际扭矩即起步控制的实际扭矩取起步控制的目标扭矩和经过斜率限值限制和坡道修正系数限制的上一周的实际扭矩中较小的扭矩，能够避免转速差快速减少时，T

表6 Ratlmt2的部分标定取值

表7 K

本发明提供了一种车辆起步控制方法，若车辆处于电子制动控制的起步状态，根据预设的目标车速和当前车速计算离合器的当前第一目标扭矩，并根据当前第一目标扭矩、上一周期的第一实际扭矩、以及当前第一斜率限值确定离合器的当前第一实际扭矩，根据发动机的目标转速和当前转速计算离合器的当前第二目标扭矩，并根据当前第二目标扭矩、上一周期的第二实际扭矩、当前第二斜率限值、以及当前坡道修正系数确定离合器的当前第二实际扭矩，将当前第一实际扭矩和当前第二实际扭矩中较大的扭矩作为起步阶段离合器的实际输出扭矩，这样能够提前加载离合器的输出扭矩，因此能够改善发动机转速的飞升，从而能够优化为了避免转速飞升离合器突然加载导致的冲击感。以上方法改善了电子制动控制的起步的驾驶的舒适性。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。