CN107380167A - 半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆 - Google Patents

半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆 Download PDF

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CN107380167A CN201710433671.0A CN201710433671A CN107380167A CN 107380167 A CN107380167 A CN 107380167A CN 201710433671 A CN201710433671 A CN 201710433671A CN 107380167 A CN107380167 A CN 107380167A
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Abstract

本发明公开了一种半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆，在启动半坡低速驾驶辅助系统后，检测到当前车辆处于半坡低速行驶状态时，根据当前车辆信息计算出在当前坡度匀速前进所需的驱动转矩，实现车辆在坡度的匀速行驶，针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行服务，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。

Description

半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆
技术领域
本发明涉及汽车驾驶辅助领域，特别是半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆。
背景技术
随着汽车保有量的增加及人们对汽车驾驶的安全性和舒适性要求的提髙,汽车的主动安全(辅助驾驶技术)已成为汽车工业界的研究重点之一。汽车的上坡辅助技术(即车辆静止，当驾驶员将排档置于前进(倒退)位置后，在驾驶员解除手制动，松开制动踏板和踩下加速踏板的过程中，车辆由程序控制，保证车辆不因自身所受重力沿斜坡上的分力作用向档位相反方向运动，并能顺利平稳起步的技术)因可减轻驾驶员的操作负担，减少因驾驶员驾驶技术不足导致车辆起步溜坡引发的危险，具有良好的应用前景及应用价值。
但是，目前市场上车辆坡道辅助系统只对车辆发生半坡溜车进行辅助，并没有针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行辅助。车辆在半坡低速跟车或半坡低速入位停车的情况下，由于半坡坡度比较陡峭的原因，车辆蠕行功能所提供的驱动转矩未能完全克服坡道阻力转矩，会出现D档车辆半坡无法前行或R档车辆半坡无法后退，甚至出现溜车情况，此时，若驾驶员增加加速踏板开度来提高电机驱动转矩，加速踏板开度控制必须十分精准才能实现车辆低速行驶，否则，开度过大，电机瞬间驱动转矩过大，会导致车辆出现蹿动，开度过小，电机提供的驱动转矩依然不能克服车辆坡道阻力转矩，车辆依旧无法正常低速行驶，其过程对驾驶员驾驶能力要求十分高，不利于车辆的安全驾驶操作，对驾驶员在半坡上进行车辆低速行驶造成极大的不便，同时也会影响车辆在半坡上的通行效率，干扰到正常的社会交通秩序。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够辅助半坡行驶的半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种半坡低速行驶辅助控制方法，包括以下步骤：
启动半坡低速驾驶辅助系统；
检测车辆是否处于半坡低速行驶状态；
当检测车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度匀速行
驶所需的驱动转矩，根据所述驱动转矩控制动力机构运行输出。
在启动半坡低速驾驶辅助系统后，检测到当前车辆处于半坡低速行驶状态时，根据当前车辆信息计算出在当前坡度匀速前进所需的驱动转矩，实现车辆在坡度的匀速行驶，针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行服务，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
进一步，当检测车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度加速运动所需的加速驱动转矩，动力机构根据加速驱动转矩驱动车辆加速至设定速度，计算出车辆在当前坡度以设定速度匀速行驶所需的匀速驱动转矩，动力机构根据该匀速驱动转矩驱动车辆在半坡上匀速行驶。本发明通过计算加速驱动转矩和匀速驱动转矩分段式控制车辆，通过加速驱动转矩驱动汽车以合理的加速度在半坡上加速至设定速度，再通过匀速驱动转矩驱动汽车在半坡上匀速行驶，使车辆既能迅速加速至设定速度，而且启动或加速平稳不会出现蹿动。
优选地，车辆在半坡上行驶的加速度为0.5m/s2，车辆在半坡上匀速行驶的设定速度为5km/h。
进一步，当车辆在半坡上匀速行驶时，若检测到当前车辆不在半坡低速行驶状态，则关闭半坡低速驾驶辅助系统。当检测到车辆不在坡度上行驶或驾驶员在主动加速状态时，将车俩速度的控制权交还给驾驶员，无需手动退出系统。
进一步，所述动力机构包括动力电机，所述驱动转矩换算为驱动电流控制动力电机的输出力矩。计算出驱动转矩后，将该驱动转矩转换为对应驱动动力电机定子的电流，驱动动力电机输出既定的转矩。
进一步，当启动半坡低速行驶辅助系统时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯亮。通过系统仪表显示半坡低速驾驶辅助系统是否工作，让驾驶员能准确判断半坡低速行驶辅助系统的工作状态。
进一步，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值时，
或，
当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，
或，
当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板开度为零时，
判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。
本发明可以通过几种数据判断当前车辆是否处于半坡低速行驶状态，第一种是当检测到车辆处于低速或半坡状态时，半坡低速行驶辅助系统使能；而车辆在跟车或倒车才需要使能半坡低速行驶辅助系统，因此第二种检测方式还检测车辆的档位，只有在前进档或倒车档才使能半坡低速行驶辅助系统，在停车挡或空档则不使能；而半坡低速行驶辅助系统只需驾驶员通过刹车进行操控，当踩踏加速踏板时，表示驾驶员想自主进行操控，因此第三种检测方式同时检测车辆是否处于低速、半坡状态、车辆档位在前进档或后退档且加速踏板开度为零时，半坡低速行驶辅助系统使能，其准确性更好。
一种半坡低速行驶辅助系统，包括用于驱动车辆行驶的动力机构，还包括控制器和用于检测车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶检测机构，所述动力机构和半坡低速行驶检测机构分别与控制器连接；
当半坡低速行驶检测机构检测到车辆处于半坡低速行驶状态时，
控制器计算出在当前坡度匀速行驶所需的驱动转矩，控制器根据
所述驱动转矩控制动力机构驱动车辆在半坡匀速行驶。
本发明通过半坡低速行驶检测机构检测车辆处于半坡低速行驶状态时，通过控制器计算出前坡度匀速行驶所需的驱动转矩并驱动动力机构按指定的驱动转矩驱动车辆在半坡上匀速行驶，辅助驾驶员低速跟车前行或半坡低速入位停车，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
进一步，当半坡低速行驶检测机构检测到车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度加速运动所需的加速驱动转矩，动力机构根据加速驱动转矩驱动车辆加速至设定速度，控制器计算出车辆在当前坡度以设定速度匀速行驶所需的匀速驱动转矩，动力机构根据该匀速驱动转矩驱动车辆在半坡上匀速行驶。本发明通过计算加速驱动转矩和匀速驱动转矩分段式控制车辆，通过加速驱动转矩驱动汽车以合理的加速度在半坡上加速至设定速度，再通过匀速驱动转矩驱动汽车在半坡上匀速行驶，使车辆既能迅速加速至设定速度，而且启动或加速平稳不会出现蹿动。
具体地，所述动力机构包括动力电机，所述驱动转矩换算为驱动电流控制动力电机的输出力矩。当采用动力电机作为动力源时，需要将驱动转矩计算为动力电机所需的驱动电流。
进一步，所述半坡低速行驶检测机构包括车速传感器和坡度传感器，所述车速传感器和坡度传感器分别与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。当检测到车辆处于低速或半坡状态时，半坡低速行驶辅助系统使能。
进一步作为上述的另一种改进，所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆当前档位信息的档位信号端，所述档位信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。由于车辆在跟车或倒车才需要使能半坡低速行驶辅助系统，因此还检测车辆的档位，只有在前进档或倒车档才使能半坡低速行驶辅助系统，在停车挡或空档则不使能。
进一步作为上述的另一种改进，所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆加速踏板开度的加速踏板信号端，所述加速踏板信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板开度为零时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。半坡低速行驶辅助系统只需驾驶员通过刹车进行操控，当踩踏加速踏板时，表示驾驶员想自主进行操控，因此同时检测车辆是否处于低速、半坡状态、车辆档位在前进档或后退档且加速踏板开度为零时，半坡低速行驶辅助系统使能，其准确性更好。
进一步，还包括用于显示当前车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯，所述半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯与控制器连接，当启动半坡低速行驶辅助系统时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯亮。通过系统仪表显示半坡低速驾驶辅助系统是否工作，让驾驶员能准确判断半坡低速行驶辅助系统的工作状态。
一种应用上述半坡低速行驶辅助系统的电动车辆，包括车体和所述设置于车体内的半坡低速行驶辅助系统，所述动力机构包括动力电机和用于为车轮传输动力的传动机构，所述控制器为动力电机控制器，所述半坡低速行驶辅助系统、动力电机控制器、动力电机、传动机构依次连接。
进一步，所述传动机构包括用于带动车轮转动的动力传动轴和用于向动力传动轴传动动力的动力传动装置，所述动力电机控制器、动力传动装置和动力传动轴依次连接。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种半坡低速行驶辅助系统、控制方法及其电动车辆，在启动半坡低速驾驶辅助系统后，检测到当前车辆处于半坡低速行驶状态时，根据当前车辆信息计算出在当前坡度匀速前进所需的驱动转矩，实现车辆在坡度的匀速行驶，针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行服务，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明半坡低速行驶辅助系统的系统原理框图；
图2是本发明半坡低速行驶辅助控制方法的控制流程图；
图3是本发明电动车辆的俯视系统原理图；
图4是本发明电动车辆的内饰示意图；
图5是本发明电动车辆处于半坡状态的侧视图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明的一种半坡低速行驶辅助系统，包括用于驱动车辆行驶的动力机构，所述动力机构可根据具体的不同车辆设置，例如汽车采用的发动机、混动汽车的油电混合动力机构或电动汽车的电动机等。半坡低速行驶辅助系统还包括控制器和用于检测车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶检测机构，所述动力机构和半坡低速行驶检测机构分别与控制器连接。
半坡低速行驶检测机构实时检测车辆的状态信息并实时传输给控制器进行处理，或当发现车辆处于半坡低速行驶状态时，向控制器发送一个表示车辆处于半坡低速行驶的状态信号，无论采用上述任何一种的检测信号处理方式，当检测到车辆处于车辆处于半坡低速行驶状态时，由控制器根据车辆的状态信息，例如坡度、速度等，计算出在当前坡度匀速行驶所需的驱动转矩，控制器根据所述驱动转矩控制动力机构驱动车辆在半坡匀速行驶，辅助驾驶员低速跟车前行或半坡低速入位停车，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
由于车辆可能处于低速状态时，初速度可能较低，若以较低初速度在坡度上行驶，满足不了跟车或停车的速度要求，因此需要达到一个合理的匀速行驶速度，本实施例中是以速度为5km/h的速度进行低速跟车或半坡倒退入位停车的，也可以根据实际的需要设置其它的跟车速度。如上所述，现有技术中的半坡辅助只是提供一个使汽车处于静止状态的附加转矩，防止车辆后溜，而本发明首先计算出在当前坡度加速运动所需的加速驱动转矩，其加速度设定为0.5m/s2，动力机构根据加速驱动转矩驱动车辆加速至设定速度，计算出车辆在当前坡度以设定速度匀速行驶所需的匀速驱动转矩，其中设定速度为5km/h，动力机构根据该匀速驱动转矩驱动车辆在半坡上匀速行驶。本发明通过计算加速驱动转矩和匀速驱动转矩分段式控制车辆，通过加速驱动转矩驱动汽车以合理的加速度在半坡上加速至设定速度，再通过匀速驱动转矩驱动汽车在半坡上匀速行驶，使车辆既能迅速加速至设定速度，而且启动或加速平稳不会出现蹿动。
当动力机构为应用于电动汽车的动力电机3时，所述驱动转矩换算为驱动电流控制动力电机3的输出力矩。包括加速时所需的加速驱动电流Is1和匀速运动时所需的匀速驱动电流Is2。
参照图1、图3所示，其中所述半坡低速行驶检测机构包括车速传感器9和坡度传感器4，所述车速传感器9和坡度传感器4分别与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。当检测到车辆处于低速或半坡状态时，半坡低速行驶辅助系统使能。
优选地，所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆当前档位信息的档位信号端，所述档位信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。由于车辆在跟车或倒车才需要使能半坡低速行驶辅助系统，因此还检测车辆的档位，只有在前进档或倒车档才使能半坡低速行驶辅助系统，在停车挡或空档则不使能。
进一步地，所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆加速踏板13开度的加速踏板信号端，所述加速踏板信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板13开度为零时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。半坡低速行驶辅助系统只需驾驶员通过刹车进行操控，当踩踏加速踏板13时，表示驾驶员想自主进行操控，因此同时检测车辆是否处于低速、半坡状态、车辆档位在前进档或后退档且加速踏板13开度为零时，半坡低速行驶辅助系统使能，其准确性更好。
参照图1、图4所示，还包括用于显示当前车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15，所述半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15设置于车辆的仪表盘处，所述半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15与控制器连接，当启动半坡低速行驶辅助系统时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15亮。通过系统仪表显示半坡低速驾驶辅助系统是否工作，让驾驶员能准确判断半坡低速行驶辅助系统的工作状态。
参照图1所示，本发明一种半坡低速行驶辅助控制方法，包括以下步骤：
启动半坡低速驾驶辅助系统；
检测车辆是否处于半坡低速行驶状态；
当检测车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度匀速行驶所需的驱动转矩，根据所述驱动转矩控制动力机构运行输出。
在启动半坡低速驾驶辅助系统后，检测到当前车辆处于半坡低速行驶状态时，根据当前车辆信息计算出在当前坡度匀速前进所需的驱动转矩，实现车辆在坡度的匀速行驶，针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行服务，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
如上所述，由于处于半坡低速行驶状态时的初速度较低，若以较低初速度在坡度上行驶，满足不了跟车或停车的速度要求，因此需要达到一个合理的匀速行驶速度，本实施例中是以速度为5km/h的速度进行低速跟车或半坡倒退入位停车的，也可以根据实际的需要设置其它的跟车速度。
现有技术中的半坡辅助只是提供一个使汽车处于静止状态的附加转矩，防止车辆后溜，而本发明首先计算出在当前坡度加速运动所需的加速驱动转矩T1，其加速度设定为0.5m/s2，其中通过加速驱动转矩公式为：
T1＝r*(m*g*f*cosα+m*g*sinα+δ*m*a)/(i*η)；
通过该公式计算出能够克服车辆坡道阻力转矩并实现车辆以0.5m/s2加速度行驶的加速驱动转矩T1，其中r为车轮2滚动半径，m为车辆质量，g为重力加速度，f为道路滚动阻力系数，δ为车辆旋转质量系数，a为车辆加速度,i为减速器传动比，η为传动效率。
动力机构根据加速驱动转矩驱动车辆加速至设定速度5km/h时，计算出车辆在当前坡度以设定速度5km/h匀速行驶所需的匀速驱动转矩T2，根据公式：
P＝(m*g*f*u*sinα/3600+m*g*u*cosα/3600)/η
T2＝9550*P/n；
其中P为驱动功率，m为车辆质量，g为重力加速度，f为道路滚动阻力系数，u为车辆行驶速度，η为传动效率，n为车速为设定速度时电机的转速。
求出匀速驱动转矩T2，驱动车辆在半坡上以设定速度匀速行驶。所述的加速度和设定速度也可以根据实际情况进行更改。
本发明通过计算加速驱动转矩和匀速驱动转矩分段式控制车辆，通过加速驱动转矩驱动汽车以合理的加速度在半坡上加速至设定速度，再通过匀速驱动转矩驱动汽车在半坡上匀速行驶，使车辆既能迅速加速至设定速度，而且启动或加速平稳不会出现蹿动。
当将上述方法应用于使用动力电机3的电动车辆时，还需要将上述的加速驱动转矩T1和匀速驱动转矩T2换算为动力电机3的驱动电流。其中通过以下公式:
T1＝p0*φf×Is1
T2＝p0*φf×Is2
上述p0为电机极对数、φf为自感应磁场、Is1为匀加速行驶动力电机3定子电流矢量，Is2为匀速行驶动力电机3定子电流矢量。
求出加速驱动转矩T1和匀速驱动转矩T2对应动力电机3的定子电流Is1和Is2。
当车辆在半坡上匀速行驶时，若检测到当前车辆不在半坡低速行驶状态，则关闭半坡低速驾驶辅助系统。当检测到车辆不在坡度上行驶或驾驶员在主动加速状态时，本发明主动将车俩速度的控制权交还给驾驶员，无需手动退出系统。
另外，当启动半坡低速行驶辅助系统时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15亮。通过系统仪表显示半坡低速驾驶辅助系统是否工作，让驾驶员能准确判断半坡低速行驶辅助系统的工作状态。
本实施例中，可以通过以下三种方式判断车辆处于半坡低速行驶状态，第一种是检测到车辆处于低速或半坡状态时，半坡低速行驶辅助系统使能；
第二种是当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，半坡低速行驶辅助系统使能，由于车辆在跟车或倒车才需要使能半坡低速行驶辅助系统，因此第二种检测方式还检测车辆的档位，只有在前进档或倒车档才使能半坡低速行驶辅助系统，在停车挡或空档则不使能；
第三种是当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板13开度为零时，由于半坡低速行驶辅助系统只需驾驶员通过刹车进行操控，当踩踏加速踏板13时，表示驾驶员想自主进行操控，因此第三种检测方式同时检测车辆是否处于低速、半坡状态、车辆档位在前进档或后退档且加速踏板13开度为零时，半坡低速行驶辅助系统使能，其准确性更好。
参照图1所示，本发明半坡低速行驶辅助控制方法的具体步骤如下：
步骤S1:半坡低速行驶辅助系统启用；
步骤S2：半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15亮；
步骤S3:车速传感器9动态检测车辆在D档(前进档)前行速度或R档(后退档)的后退速度是否少于5km/h，若是则执行步骤S4,否则执行步骤S6；
步骤S4：坡度传感器4动态测量坡道的坡度，判断车辆是否行驶在有坡度的道路上，若是则执行步骤S2，否则执行步骤S6；
步骤S5:根据加速踏板13新号端的信号判断车辆加速度踏板的开度是否为0，若是则执行步骤S8,否则执行步骤S6；
步骤S6：半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15灯熄灭；
步骤S7：半坡低速行驶辅助系统不使能，并执行步骤S2；
步骤S8：坡度传感器4向动力电机控制器12传递坡道电压信号；
步骤S9：动力电机控制器12根据坡度矢量的电压信号，计算出满足车辆可在半坡上以0.5m/s2加速度行驶的加速度驱动转矩T1，并转化为动力电机3定子电流Is1；
步骤S10：动力电机3提供驱动转矩，车辆在半坡以0.5m/s^2匀加速行驶；
步骤S11：驾驶员只需调整车辆制动踏板14以调节车辆制动力，控制车辆速度；
步骤S12：车速传感器9检测车辆速度是否达5km/h，若否则执行步骤S8；
步骤S13：动力电机控制器12根据车速信号和坡道角度信号计算出满足车辆可在半坡上保持以5km/h匀速行驶的驱动功率，并反推出匀速驱动转矩T2，并转化为动力电机3定子电流Is2。
步骤S14：动力电机3提供驱动转矩，车辆在半坡以5km/h匀速行驶，并返回步骤S4。
参照图3至图5所示，本发明一种应用上述半坡低速行驶辅助系统的电动车辆，包括车体，设置于车体内部的动力电机3，动力电机3由动力电机控制器12进行控制，动力电机3提供的驱动转矩通过动力传动装置10和动力传动轴11直接传递到车轮2上，从而为整车提供驱动转矩。通过调整车辆加速踏板13的开度可以向动力电机控制器12反馈加速踏板传感器电压信号，动力电机控制器12根据加速踏板传感器电压信号计算出输出到动力电机3的定子电流Is，从而调整动力电机3的驱动转矩输出。
调整车辆制动踏板14的开度可以控制位于四个车轮2上制动执行装置1的制动力。换挡拨杆8往向上方向拨动为R档(后退档)，车辆往后退，往向下方向拨动为D档(前进档)，车辆往前行。正常驾驶情况下，驾驶员坐于驾驶员座椅5上，并通过驾驶方向盘6、换挡拨杆8、车辆加速踏板13、车辆制动踏板14对车辆进行操控。半坡低速行驶辅助系统启用/关闭按钮7位于驾驶方向盘6的左侧，驾驶员按下半坡低速行驶辅助系统启用/关闭按钮7，会马上启用电动车辆半坡低速行驶辅助系统，再按一下，关闭该系统，半坡低速行驶辅助系统不使能。所述加速踏板传感器向加速踏板信号端发送加速踏板信号，换挡拨杆8通过档位信号端向动力电机控制器12反馈档位信号。
当电动车辆在半坡上需要进行低速前行跟车、低速倒退入位停车时，换挡拨杆8在D档或者R档位置上，驾驶员按下半坡低速行驶辅助系统启用/关闭按钮7启用电动车辆半坡低速行驶辅助系统，位于车辆仪表中间的半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15会发亮，半坡低速行驶辅助系统会过三个条件判断系统是否应该使能：
1、位于动力电机3上的车速传感器9会动态检测车辆速度，判断车速是否小于5km/h，属于低速行驶状态；
2、位于电动车辆中部的坡度矢量传感器会动态测量出电动车辆所处坡道的坡度角度α，判断车辆是否处于有坡度的道路上；
3、判断车辆加速踏板13的开度是否为0。
本实施例中，以上三个条件必须全部符合半坡低速行驶辅助系统才会使能，否则，位于车辆仪表中间的半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15会熄灭，半坡低速行驶辅助系统不使能，然后，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15会再点亮，该系统重新进行使能条件判断，形成闭环回路，因此，该系统不使能时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15会呈现闪烁状态，该系统使能时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯15会呈现常亮状态。
满足上述三个条件后，位于电动车辆中部的坡度传感器4会将测量出电动车辆所处坡道的坡度角度α转化为电压信号传递到动力电机控制器12，动力电机控制器12根据上述公式计算出能够克服电动车辆坡道阻力转矩并实现车辆以0.5m/s2加速度行驶的驱动转矩T1及对应所需电流Is1，动力电机3提供匀加速驱动转矩T1，从而使电动车辆在车辆加速踏板13开度为0的情况下进行加速行驶，当位于动力电机33的车速传感器9检测到车辆速度达到5km/h时，车速传感器9将车速信号反馈给动力电机控制器12，动力电机控制器12根据上述计算公式计算出车辆在半坡上以5km/h匀速行驶的匀速驱动转矩T2及对应所需电流Is2，动力电机3提供匀速驱动转矩T2，从而使电动车辆在车辆加速踏板13开度为0的情况下以匀速5km/h进行低速行驶，然后，该系统会重返之前使能条件的坡度条件及加速踏板13开度条件进行判断，形成闭环控制回路。实现车辆在坡度的匀速行驶，针对车辆在半坡需要低速跟车前行或半坡低速入位停车等半坡低速行驶情况进行服务，避免车俩出现蹿动、后溜的情况，减轻驾驶人员在半坡跟车和停车的操作要求，十分有利于车辆的安全驾驶操作，提高车辆在半坡上的通行效率，有助于社会交通秩序的正常运行。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半坡低速行驶辅助控制方法，其特征在于包括以下步骤：
启动半坡低速驾驶辅助系统；
检测车辆是否处于半坡低速行驶状态；
当检测车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度匀速行驶所需的驱动转矩，根据所述驱动转矩控制动力机构运行输出。
2.根据权利要求1所述的一种半坡低速行驶辅助控制方法，其特征在于：当检测车辆处于半坡低速行驶状态时，计算出在当前坡度加速运动所需的加速驱动转矩，动力机构根据加速驱动转矩驱动车辆加速至设定速度，计算出车辆在当前坡度以设定速度匀速行驶所需的匀速驱动转矩，动力机构根据该匀速驱动转矩驱动车辆在半坡上匀速行驶。
3.根据权利要求1所述的一种半坡低速行驶辅助控制方法，其特征在于：当车辆在半坡上匀速行驶时，若检测到当前车辆不在半坡低速行驶状态，则关闭半坡低速驾驶辅助系统。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种半坡低速行驶辅助控制方法，其特征在于：
当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值时，
或，
当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，
或，
当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板开度为零时，
判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。
5.一种半坡低速行驶辅助系统，包括用于驱动车辆行驶的动力机构，其特征在于：还包括控制器和用于检测车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶检测机构，所述动力机构和半坡低速行驶检测机构分别与控制器连接；
当半坡低速行驶检测机构检测到车辆处于半坡低速行驶状态时，控制器计算出在当前坡度匀速行驶所需的驱动转矩，控制器根据所述驱动转矩控制动力机构驱动车辆在半坡匀速行驶。
6.根据权利要求5所述的一种半坡低速行驶辅助系统，其特征在于：所述半坡低速行驶检测机构包括车速传感器和坡度传感器，所述车速传感器和坡度传感器分别与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。
7.根据权利要求6所述的一种半坡低速行驶辅助系统，其特征在于：所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆当前档位信息的档位信号端，所述档位信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，且当前车辆档位处于前进档或后退档时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。
8.根据权利要求7所述的一种半坡低速行驶辅助系统，其特征在于：所述半坡低速行驶检测机构还包括用于获取车辆加速踏板开度的加速踏板信号端，所述加速踏板信号端与控制器连接，当检测到当前车速小于低速阀值、当前坡度大于坡度阀值，车辆档位处于前进档或后退档且加速踏板开度为零时，判断当前车辆处于半坡低速行驶状态。
9.根据权利要求5至6任一所述的一种半坡低速行驶辅助系统，其特征在于：还包括用于显示当前车辆是否处于半坡低速行驶状态的半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯，所述半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯与控制器连接，当启动半坡低速行驶辅助系统时，半坡低速行驶辅助系统仪表显示灯亮。
10.一种应用权利要求5至9任一所述半坡低速行驶辅助系统的电动车辆，其特征在于：包括车体和所述设置于车体内的半坡低速行驶辅助系统，所述动力机构包括动力电机和用于为车轮传输动力的传动机构，所述控制器为动力电机控制器，所述半坡低速行驶辅助系统、动力电机控制器、动力电机、传动机构依次连接。
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