控制系統(tǒng)的一部分。車輛的駕駛員使用方向盤150、變速桿152、制動(dòng)器踏板154和加速器踏板156來產(chǎn)生控制輸入。變速桿的換擋產(chǎn)生駕駛員換擋請求信號(在下文論述)。制動(dòng)器踏板的促動(dòng)產(chǎn)生駕駛員制動(dòng)請求信號(也在下文論述)。加速器踏板的促動(dòng)產(chǎn)生駕駛員加速信號(也在下文論述)。
[0019]當(dāng)車輛100處于地形105上時(shí)，重力以使得車輛將沿箭頭Al所指示的方向行進(jìn)的方式作用在車輛上，除非例如由發(fā)動(dòng)機(jī)144產(chǎn)生并且傳遞到車輛的車輪110、112、114和116的扭矩或由制動(dòng)器120、122、124和126產(chǎn)生的制動(dòng)力之類的相反的力作用在車輛上，以例如將車輛維持在靜止位置或使車輛沿箭頭A2所指示的向前方向移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上坡駕駛場景或情況發(fā)生在車輛的前部102朝向斜坡的頂部并且車輛朝向頂部移動(dòng)時(shí)。下坡駕駛場景或情況發(fā)生在車輛的后部104朝向斜坡的頂部并且車輛遠(yuǎn)離頂部移動(dòng)時(shí)。在車輛沿箭頭A2的方向行進(jìn)，在斜坡上停止并保持靜止持續(xù)一段時(shí)間，并且之后恢復(fù)沿箭頭A2的方向行進(jìn)的上坡駕駛場景中，存在車輛有可能沿箭頭Al的方向移動(dòng)或者說倒溜的一小段時(shí)間。這種倒溜是可能的，這是因?yàn)轳{駛員釋放制動(dòng)器(從制動(dòng)器踏板154移開他或她的腳)來停止請求促動(dòng)制動(dòng)器(例如，零制動(dòng)請求信號)的時(shí)間和駕駛員使用加速器踏板156來作出扭矩請求(例如，非零的駕駛員加速信號)的時(shí)間之間存在延遲，在駕駛員使用加速器踏板156來作出扭矩請求時(shí)，響應(yīng)于該請求而產(chǎn)生的實(shí)際扭矩足以克服作用在車輛上的重力并且使它沿A2的方向向前移動(dòng)。
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的坡道倒溜控制(“HRC”)模塊200的示意圖。一般來說，HRC模塊維持車輛100在上坡駕駛場景中的倒溜速度(即，非零速度)ο HRC模塊位于控制器140中。所述控制器還包括坡道駐持控制(“HHC”)模塊202、電子處理單元204、存儲器206和輸入/輸出接口 208。輸入/輸出接口將控制器連接到例如傳感器之類的外部裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入/輸出接口被連接到控制器局域網(wǎng)絡(luò)(“CAN”)總線210。CAN總線是已知的車輛網(wǎng)絡(luò)，各種車輛系統(tǒng)能夠通過其來傳送和接收信息?？刂破鲝亩鄠€(gè)傳感器接收信號。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器和傳感器之間的通信通過CAN總線發(fā)生。但是，也可以將傳感器(經(jīng)由有線或無線的連接)直接連接到控制器。
[0021]所述多個(gè)傳感器包括:地形坡度角傳感器214、四個(gè)車輪傳感器130、132、134和136、變速器溫度傳感器242、換擋傳感器252、制動(dòng)器踏板傳感器254以及加速器踏板傳感器256。地形坡度角傳感器確定車輛100在其上行進(jìn)的地形105的坡度角。車輪傳感器確定車輪110、112、114和116轉(zhuǎn)向的方向和速度。變速器溫度傳感器位于變速器142中并且確定變速器的溫度。換擋傳感器確定變速桿152的位置(例如，自動(dòng)變速器中的停車(P)、倒擋(R)、空擋(N)和前進(jìn)(D))。制動(dòng)器踏板傳感器確定駕駛員是否促動(dòng)制動(dòng)器踏板154。加速器踏板傳感器確定駕駛員是否促動(dòng)加速器踏板156。
[0022]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的HRC模塊200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。HRC模塊包含四個(gè)子模塊，包括行駛方向仲裁模塊(“DDAM”)310、啟動(dòng)/停止仲裁模塊(“SSAM”)320、車輛速度限制模塊(uVSLM" )340和車輛制動(dòng)控制模塊(uVBCM" )350 ADAM確定車輛100移動(dòng)的實(shí)際方向。在一個(gè)實(shí)施例中，DDAM使用從車輪傳感器130、132、134和136中的每一個(gè)接收的車輪方向信號312、313、314和315來進(jìn)行這種確定。車輪方向信號指示車輪120、122、124和126中的每一個(gè)轉(zhuǎn)向的方向。在另一實(shí)施例中，DDAM使用從變速器142中的傳感器接收的變速器輸出軸傳感器(“TOSS”)方向信號318來進(jìn)行這種確定。TOSS方向信號是表示變速器輸出軸旋轉(zhuǎn)的方向的電信號。在另一實(shí)施例中，DDAM接收并且比較車輪方向信號和TOSS方向信號，以確定車輛移動(dòng)的方向。DDAM產(chǎn)生表示車輛移動(dòng)的實(shí)際方向的實(shí)際方向信號322。
[0023]SSAM 320確定是否應(yīng)當(dāng)啟用HRC模塊200。在一個(gè)實(shí)施例中，SSAM從DDAM 310接收實(shí)際方向信號322，并且從換擋傳感器252接收換擋信號324 ASAM使用換擋信號來確定駕駛員意在使車輛100移動(dòng)的方向。例如，如果換擋信號被設(shè)定為DRIVE，則駕駛員意在使車輛移動(dòng)的方向是向前(即，沿箭頭A2的方向)。如果實(shí)際方向信號指示車輛在向后移動(dòng)(S卩，沿箭頭Al的方向)并且換擋信號被設(shè)定為DRIVE，則SSAM識別出車輛在倒溜并且應(yīng)當(dāng)啟用HRC模塊200。SSAM通過產(chǎn)生HRC啟用信號326來啟用HRC模塊。
[0024]在另一實(shí)施例中，SSAM320附加地從制動(dòng)器踏板傳感器254接收駕駛員制動(dòng)請求信號328。如果駕駛員制動(dòng)請求信號指示制動(dòng)器踏板154被促動(dòng)，則SSAM將不產(chǎn)生HRC啟用信號326。在另一實(shí)施例中，SSAM 320附加地接收多個(gè)車輛狀態(tài)信號330。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛狀態(tài)信號包括制動(dòng)器過熱警告信號。在另一實(shí)施例中，車輛狀態(tài)信號包括HHC制動(dòng)請求信號。如果SSAM接收到制動(dòng)器過熱警告信號或HHC制動(dòng)請求信號，則SSAM將不產(chǎn)生HRC啟用信號 326。
[0025]VSLM 340確定HRC模塊200要維持的車輛100的目標(biāo)倒溜速度。在一個(gè)實(shí)施例中，VSLM從地形坡度角傳感器214接收地形坡度角信號344。如果地形坡度角信號所表示的地形的坡度角小于或等于坡度閾值，則VSLM將所述目標(biāo)倒溜速度信號348設(shè)定為第一預(yù)定值，例如，6千米每小時(shí)(“KPH”)?？商娲?，如果地形的坡度角大于坡度閾值，則VSLM將所述目標(biāo)倒溜速度信號設(shè)定為第二預(yù)定值，例如4KPH。在一些實(shí)施例中，第二預(yù)定值小于第一預(yù)定值。在一些實(shí)施例中，第二預(yù)定值基于坡度角的精確值。
[0026]在另一實(shí)施例中，VSLM 340附加地從變速器溫度傳感器242接收變速器溫度信號342。如果地形的坡度角小于或等于坡度閾值，并且變速器溫度信號所表示的變速器的溫度大于溫度閾值，則VSLM將目標(biāo)倒溜速度信號348設(shè)定為第三預(yù)定值，例如5KPH?？商娲?，如果地形的坡度角大于坡度閾值并且變速器的溫度大于溫度閾值，則VSLM將目標(biāo)倒溜速度信號設(shè)定為第四預(yù)定值，例如3KPH。在一些實(shí)施例中，第三預(yù)定值小于第一預(yù)定值，并且第四預(yù)定值小于第一預(yù)定值。
[0027]VBCM 350確定為了將車輛100的倒溜速度維持在目標(biāo)倒溜速度信號348所指定的值而應(yīng)用車輪110、112、114和116的制動(dòng)器120、122、124和126所需的壓力。VBCM從SSAM 320接收HRC啟用信號326，從VSLM 340接收目標(biāo)倒溜速度信號，從加速器踏板傳感器256接收駕駛員加速請求信號352，并且從車輪傳感器130、132、134和136中的至少一個(gè)接收車輛速度信號354。當(dāng)VBCM接收到HRC啟用信號時(shí)，它將車輛速度信號與目標(biāo)倒溜速度信號相比較。如果車輛速度信號不等于目標(biāo)倒溜速度信號(即，車輛比目標(biāo)倒溜速度更快或更慢地倒溜)，則VBCM計(jì)算為了將車輛速度設(shè)定在目標(biāo)倒溜速度信號所指示的目標(biāo)速度制動(dòng)器需要對車輪施加的力。VBCM通過產(chǎn)生制動(dòng)器控制信號356并將該信號傳送到制動(dòng)器來使所計(jì)算的力施加于制動(dòng)器。此外，如果駕駛員加速請求信號指示駕駛員在請求足以使車輛沿箭頭A2的向前方向移動(dòng)的扭矩，則VBCM將不會產(chǎn)生對制動(dòng)器施加壓力的制動(dòng)器控制信號。
[0028]圖4圖示了如圖2中所示的HRC模塊200的操作的一個(gè)實(shí)施例。首先，HRC模塊探知車輛100移動(dòng)的方向(S400)。然后，HRC模塊確定車輛是否倒溜(S405)。如果車輛倒溜，則HRC模塊探知地形的坡度角(S410)。在一些實(shí)施例中，HRC模塊還附加地探知變速器142的溫度(S415)。