[发明专利]用于辅助换出驻车挡的车辆驻车系统及方法

说明书

一种操控车辆驻车系统换出驻车挡的方法包括接收换出驻车挡请求，并控制驻车执行器带动执行器轴转动，该执行器轴与驻车爪可操作地连接，驻车爪可以从驻车爪与驻车齿轮啮合的啮合位置移至驻车爪与驻车齿轮分离的分离位置。该方法还包括在控制驻车执行器带动执行器轴转动之后，确定与驻车爪可操作地连接的卡销杆是否在预定时间段内朝向非驻车位置移动，如果卡销杆在预定时间段内没有朝向非驻车位置移动，则控制电动推进马达向变速器输出轴施加扭矩以辅助驻车执行器。

背景技术

本发明涉及一种操控制车辆换出驻车挡的方法及可以根据该方法控制的车辆驻车系统。

当车辆置于驻车状态时，车辆驻车系统可以使驻车爪与安装到输出轴上的驻车齿轮啮合，以防止输出轴和与其连接的部件(如车轮)转动，特别是当车辆停在坡道上时。一些车辆具有电动驻车制动器(EPB)系统，其在车辆进入驻车状态时防止车轮转动。EPB系统可以在驻车爪啮合之前进行车轮制动，在这种情况下，即使车辆在坡道上，驻车爪也不会受到驻车齿轮的载荷作用。然而，在没有EPB系统的情况下，驻车爪则会受到驻车齿轮的载荷作用，载荷的大小取决于车辆停驻的坡度及车辆总重。因此，在能够作为EPB系统的备用完成换出驻车挡的稳健设计中，针对驻车爪上(比如在车辆处于最大车辆总重并且停在陡坡上时)可能受到的最大载荷来设定用于使驻车爪与驻车齿轮分离的驻车执行器的尺寸。尽管针对最大车辆总重及相对较大坡度设计的驻车执行器适合于其预期目的，但与针对较低重量设计的较小的执行器相比，它们需要相对较大的封装空间，而且成本也相对较高。另外，当以这种方式设计驻车执行器时，可能导致针对不同车辆应用的不同执行器尺寸和设计激增。

发明内容

一种控制车辆换出驻车挡的方法，其通过利用电动推进马达来辅助驻车执行器在某些操作参数下脱开驻车爪，从而克服了这些问题。这可以实现在具有不同车辆总重的车辆上使用更小和/或更通用的驻车执行器。

一种操控车辆驻车系统换出驻车挡的方法，其通过车辆上的电子控制器执行，该车辆具有可以和变速器输出轴连接的电动推进马达。该方法包括接收换出驻车挡请求，并控制驻车执行器带动执行器轴转动。卡销杆安装在执行器轴上并与驻车爪可操作地连接。卡销杆可以从驻车位置移至非驻车位置。在卡销杆的驻车位置上，驻车爪处于啮合位置，并与安装在变速器输出轴上的驻车齿轮啮合。在卡销杆的非驻车位置上，驻车爪处于驻车位置，并与驻车齿轮分离。该方法还包括：在控制驻车执行器带动执行器轴转动之后，确定卡销杆是否在预定时间段内朝向非驻车位置移动；然后，如果卡销杆在预定时间段内没有朝向非驻车位置移动，则控制电动推进马达向变速器输出轴施加扭矩以辅助驻车执行器脱开驻车爪。

在一方面，该方法可进一步包括估算车辆停驻的坡度。控制电动推进马达向变速器输出轴施加扭矩包括基于所估算的坡度来控制扭矩方向及扭矩大小。可基于惯性测量单元传感器的信号(比如来自惯性测量单元，该惯性测量单元可设于车辆上用于确定车辆的纵向加速度或角加速度变化)来估算坡度的大小。惯性测量单元传感器的信号指示坡度的方向(即车辆是以前轮处于后轮的低处的方式停驻在下坡道上还是以前轮处于后轮的高处的方式停驻在上坡道上)。

在一方面，估算坡度可包括访问存储的数据，该数据指示在上一次换入驻车挡事件期间或之后发生的车辆侧倾方向。例如，该方法可以包括：确定在上一次换入驻车挡事件中电动推进马达在驻车爪与驻车齿轮啮合之后的转动方向及速度，这是因为该转动方向及速度指示由于车辆坡度的原因驻车爪受到车辆载荷，以及因此脱开驻车爪所需扭矩的方向。因此，对在上一次换入驻车挡事件期间或之后的车辆侧倾方向进行存储，以供控制器访问和使用，以便在后续换出驻车挡事件中估算坡度。

另外，控制电动推进马达向变速器输出轴施加扭矩可以包括将施加到变速器输出轴上的扭矩增大到基于所估算的坡度的扭矩大小。电动推进马达辅助驻车执行器，该方法可以确保电动推进马达施加的扭矩增大到确定为脱开驻车爪所需要的大小，然后控制扭矩为零，使得驻车执行器能够完成换出驻车挡。这避免了转换成非驻车状态时的抖动和噪音。