CN111016680B - 用于燃料电池车的驻坡控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于燃料电池车的驻坡控制方法，其包括步骤：步骤100：基于车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否进入驻坡控制功能；步骤200：在驻坡控制功能下，基于实时计算的坡度和实时获取的车速获取预控扭矩；基于实时计算的车速差获得P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩；步骤300：基于预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩输出第一驻坡扭矩，直至车速达到目标控制车速0km/h；步骤400：一旦车速达到目标控制车速0km/h，则基于预控扭矩和I反馈控制扭矩输出第二驻坡扭矩，直至出现驻坡控制功能退出条件。此外，本发明还公开了一种用于燃料电池车的驻坡控制系统，其执行上述的驻坡控制方法。

Description

用于燃料电池车的驻坡控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种控制方法及系统,尤其涉及一种驻坡控制方法及系统。
背景技术
车辆在公路行驶时，经常会遇到坡道行车的工况。在车辆坡道停车时，一方面需要保证车辆稳定驻坡，以减轻驾驶员驾驶负担，避免发生车辆溜坡的情况，另一方面需要保证车辆在坡道起步时平稳起步，以避免车辆较大冲击和倒溜，因为一旦产生倒溜会导致车辆存在重大安全隐患，危害自身和其他驾驶员的生命财产安全。
目前现有技术中，车辆驻坡控制通常采用以下三种方式：电子手刹驻坡、自动驻车驻坡，电机堵转驻坡。
其中，电子手刹驻坡以及自动驻车驻坡系统价格比较昂贵，不利于在中低端车型上广泛应用。而对于电机堵转驻坡而言，其通过识别路面阻力和路面坡度信息，利用整车控制器计算电机驻坡需求扭矩，将电机驻坡需求扭矩发送给电机控制器，电机控制器发送堵转扭矩用以克服车辆阻力矩。
公开号为CN103895531A，公开日为2014年7月2日，名称为“纯电动车坡道起步控制方法”的中国专利文献公开了一种纯电动车坡道起步控制方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其利用电机堵转特性进行驻坡控制，但是此控制策略受电机响应时间及电机转速传感器精度限制，在低转速下，转速传感器很难精确识别，同时，当运用电机控制器控制实现转矩控制时，为保证坡道起步车辆冲击小，电机控制器控制扭矩标定值应取小，因此转矩响应不会快，车辆同样会出现溜坡现象。
公开号为CN107284290A，公开日为2017年10月24日，名称为“纯电动汽车坡道辅助起步控制方法”的中国专利文献公开了一种纯电动汽车坡道辅助起步控制方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其额外安装坡道角传感器用于计算坡道信息，实时检测电机是否反转移识别其是否发生溜坡。但是，该专利文献所公开的技术方案成本较高，不适合在中低端车型推广。同时，虽然采用电机是否反转判断车辆是否倒溜本身没有问题，但扭矩控制采用电机转速为负才进行控制，则为时已晚，因为扭矩控制需要时间，特别是采用PI协调控制需要更长的时间，溜坡无法得到有效消除。
公开号为CN109969188A，公开日为2019年7月5日，名称为“一种电动车坡道起步控制方法”的中国专利文献公开了一种电动车坡道起步控制方法。在该专利文献所公开的技术方案中，在坡道起步时，通过设置电机输出扭矩在坡度扭矩和行驶阻力之和以上，控制坡起时扭转输出。但是，需要指出的是，该技术方案仅采用前馈控制，没有采用反馈控制，因而，无法实现转矩精确控制。同时，由于该技术方案中由于没有设置诸如坡道角位置传感器的装置，因此，使得实时坡度计算本身不太精确，进而导致行驶阻力矩同样难以准确计算，最终易导致扭矩过大或过小，也就是说没有动态调节难以从源头上消除溜坡。
基于此，期望获得一种驻坡控制方法，该驻坡控制方法可以不需要额外增加其他硬件成本的前提下，保证车辆不倒溜。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于燃料电池车的驻坡控制方法，该驻坡控制方法可以基于对车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否处于驻坡控制功能，其既可以实现在车辆在坡道上稳定驻车的状态，又可以实现车辆快速推出驻坡加速行驶的状态，且上述状态下，车辆均不会发生倒溜问题，保证了行驶安全。
为了实现上述目的，本发明提出了一种用于燃料电池车的驻坡控制方法，其包括步骤：
步骤100：基于车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否进入驻坡控制功能；
步骤200：在驻坡控制功能下，基于实时计算的坡度和实时获取的车速获取预控扭矩；基于实时计算的车速差获得P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩；
步骤300：基于预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩输出第一驻坡扭矩，直至车速达到目标控制车速0km/h；
步骤400：一旦车速达到目标控制车速0km/h，则基于预控扭矩和I反馈控制扭矩输出第二驻坡扭矩，直至出现驻坡控制功能退出条件。
在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，通过前馈控制以及反馈控制的共同作用完成了驻坡功能的实现，其中，前馈控制在步骤100中实现，而反馈控制根据目标控制车速以及实际车速的差值，通过采用PI控制完成。
通过上述的步骤100至400可以基于对车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否处于驻坡控制功能，由此既可以实现在车辆在坡道上稳定驻车的状态，又可以实现车辆快速推出驻坡加速行驶的状态，且上述状态下，车辆均不会发生倒溜问题，保证了行驶安全。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，在步骤100中，当车辆状态同时满足：车辆制动踏板被踩下后松开；车辆加速踏板没有踩下，制动踏板没有持续踩下；车速小于预设的驻坡车速阈值；实时计算的坡度大于预设的坡度阈值；前进档采集的电机转速小于0r/min或者倒退档采集的电机转速大于0r/min；则进入驻坡控制功能。。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，驻坡车速阈值≤5km/h。
上述方案中，本领域内的技术人员可以根据各实施方式的具体情况对驻坡车速阈值以及坡度阈值进行设置，该设置属于常规技术选择，因而，在此不再赘述。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，第一驻坡扭矩为预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩三者的和，第二驻坡扭矩为预控扭矩和I反馈控制扭矩二者的和。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，驻坡控制功能退出条件包括下列各项的至少其中之一：
加速踏板需求扭矩大于驻坡扭矩且车速超过驻坡退出车速阈值；
制动踏板被持续踩下。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，基于下述公式实时计算所述坡度：
Figure BDA0002335007010000031
Figure BDA0002335007010000032
Figure BDA0002335007010000041
Figure BDA0002335007010000042
式中，θ(t)表示实时计算得到的t时刻的坡度，量纲为％；acc(t)表示为滤波前的t时刻的车辆加速度计算值，量纲为m/s2；Acc(t)为滤波后的t时刻的车辆加速度计算值，其由对acc(t)进行滤波得到，量纲为m/s2；ESP_a(t)为采集得到的t时刻的车辆纵向加速度，量纲为m/s2；g为重力常数，为9.8m/s2；R为车轮半径，量纲为m；ig为总传动比，无量纲；ω(t)表示计算得到的t时刻的电机平均转速，量纲为r/min；M表示用于计算电机平均转速的采样点的数量；N表示t时刻电机转速采样点的总数；W(t)表示转速传感器采集到t时刻的电机转速，量纲为r/min；ω(t+M·T)表示计算得到的t+M·T时刻的电机平均转速，量纲为r/min；T为采样周期，量纲为s。
上述方案中，考虑到电极采样频率较高，在零转速附近时存在正负频繁波动的问题，因此，以此作为坡度计算会导致计算及速度频繁跳变的问题，因而，在本发明所述的技术方案中，采用移动交叉查点的方法计算电机转速(即车辆加速度)从而使得最终获得的坡度结果变化尽可能的平滑。
需要说明的是，上述方案中，由电机的PI控制模块计算获得P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，基于下述公式获得P反馈控制扭矩：
Tq_nm_PCtrl＝Kp·Vdiff(t)
Vdiff(t)＝V0-Kc×(t-T1)
其中，V0为车辆进入驻坡控制功能时的车速初始值，量纲为km/h；Kc为预设的减速度，量纲为m/s2；t为进入驻坡控制功能后的任一时刻；T1为进入驻坡控制功能的时刻；Tq_nm_PCtrl为P反馈控制扭矩，量纲为Nm；Kp为选取的P控制因子，其取值范围为Kp的绝对值＜10，并且车速越接近目标车速0km/h，Kp的绝对值越小。
上述方案中，由于P反馈控制扭矩变化速度较快，导致扭矩产生较大抖动，因此，当车速越接近目标车速0km/h，则Kp的绝对值越小，从而缓慢调节第二驻坡扭矩，以减小扭矩变化梯度。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，Kp的取值范围为Kp的绝对值＜5。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，基于下述公式获得I反馈控制扭矩：
Tq_nm_ICtrl＝∫(Ki·Vdiff(t))dt
Vdiff(t)＝V0-Kc×(t-T1)
其中，V0为车辆进入驻坡控制功能时的车速初始值，量纲为km/h；Kc为预设的减速度，量纲为m/s2；t为进入驻坡控制功能后的任一时刻；T1为进入驻坡控制功能的时刻；Tq_nm_ICtrl为I反馈控制扭矩，量纲为Nm；；Ki为选取的I控制因子，其取值范围为Ki的绝对值＜1，并且车速越接近目标车速0km/h，Ki的绝对值越小。
需要说明的是，上述方案中，本发明所述的技术人员可以根据各实施方式的具体情况对Kc的具体数值进行设置，其设置方法为本领域内的常规技术选择，因此，在此不再赘述。
进一步地，在本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法中，Ki的取值范围为Ki的绝对值＜0.5。
相应地，本发明的另一目的在于提供一种用于燃料电池车的驻坡控制系统，通过该驻坡控制系统可以保证车辆快速准确识别其是否进入驻坡功能，防止车辆发生倒溜。
为了实现上述目的，本发明提出了一种用于燃料电池车的驻坡控制系统，其执行上述的驻坡控制方法。
本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法及系统相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
本发明所述的驻坡控制方法可以基于对车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否处于驻坡控制功能，其既可以实现在车辆在坡道上稳定驻车的状态，又可以实现车辆快速推出驻坡加速行驶的状态，且上述状态下，车辆均不会发生倒溜问题，保证了行驶安全。
此外，本发明所述的驻坡控制系统也同样具有上述的优点以及优异效果。
附图说明
图1为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中的流程示意图。
图2为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中计算获得车辆加速度的曲线示意图。
图3为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中的驻坡控制曲线。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法及系统做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
图1为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中的流程示意图。
如图1所示，在本实施方式中，用于燃料电池车的驻坡控制方法，其包括步骤：
步骤100：基于车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否进入驻坡控制功能；
步骤200：在驻坡控制功能下，基于实时计算的坡度和实时获取的车速获取预控扭矩；基于实时计算的车速差获得P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩；
步骤300：基于预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩输出第一驻坡扭矩，直至车速达到目标控制车速0km/h；
步骤400：一旦车速达到目标控制车速0km/h，则基于预控扭矩和I反馈控制扭矩输出第二驻坡扭矩，直至出现驻坡控制功能退出条件。
需要说明的是，在一些其他的实施方式中，在步骤100中，当车辆状态同时满足：车辆制动踏板被踩下后松开；车辆加速踏板没有踩下，制动踏板没有持续踩下；车速小于预设的驻坡车速阈值；并且实时计算的坡度大于预设的坡度阈值(例如坡度阈值可以设置在5％～10％，优选地可以设置为8％)；前进档采集的电机转速小于0r/min或者倒退档采集的电机转速大于0r/min时，则进入驻坡控制功能。其中，在本实施方式中，驻坡车速阈值可以设置为≤5km/h。
在另一些实施方式中，驻坡控制功能还可以满足其他条件例如：电子手刹驻坡和自动驻坡功能没有激活；车辆没有严重故障，例如电池管理系统绝缘故障，电机控制器通信丢失；或是没有ESP扭矩干预。
当然，在一些其他的实施方式中，在步骤400时，驻坡控制功能退出条件包括下列各项的至少其中之一：
加速踏板需求扭矩大于驻坡扭矩且车速超过驻坡退出车速阈值；
制动踏板被持续踩下。
电子手刹驻坡或自动驻坡功能激活；
车辆存在行驶故障；
存在ESP扭矩干预。
关于步骤100中实时计算坡度的计算过程，可以基于下述公式计算获得：
Figure BDA0002335007010000071
Figure BDA0002335007010000072
Figure BDA0002335007010000073
Figure BDA0002335007010000074
式中，θ(t)表示实时计算得到的t时刻的坡度，量纲为％；acc(t)表示为滤波前的t时刻的车辆加速度计算值，量纲为m/s2；Acc(t)为滤波后的t时刻的车辆加速度计算值，其由对acc(t)进行滤波得到，量纲为m/s2；ESP_a(t)为采集得到的t时刻的车辆纵向加速度，量纲为m/s2；g为重力常数，为9.8m/s2；R为车轮半径，量纲为m；ig为总传动比，无量纲；ω(t)表示计算得到的t时刻的电机平均转速，量纲为r/min；M表示用于计算电机平均转速的采样点的数量；N表示t时刻电机转速采样点的总数；W(t)表示转速传感器采集到t时刻的电机转速，量纲为r/min；ω(t+M·T)表示计算得到的t+M·T时刻的电机平均转速，量纲为r/min；T为采样周期，量纲为s。在本实施方式中，由于电机转速信号的采样周期为0.01s，因此，T＝-0.01s，且考虑到加速度信号计算坡度信号时，不需要特别高的精度要求，因此，M取10。
图2为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中计算获得车辆加速度的曲线示意图。
由图2可以看出，曲线I为现有技术中直接采用计算获得的车辆加速度曲线，曲线II为本案采用的交叉查点计算获得的车辆加速度曲线，曲线II中由于滤波后的车辆加速度是滤波前的车辆加速度运用二阶低通滤波获得的，因此，有效屏蔽了加速度抖动，保证了最终获得的曲线平滑。
此外，在一些其他的实施方式中，第一驻坡扭矩为预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩三者的和，而第二驻坡扭矩为预控扭矩和I反馈控制扭矩二者的和。
可以基于下述公式获得P反馈控制扭矩：
Tq_nm_PCtrl＝Kp·Vdiff(t)
Vdiff(t)＝V0-Kc×(t-T1)
其中，V0为车辆进入驻坡控制功能时的车速初始值，量纲为km/h；Kc为预设的减速度，其数值可以根据需要选取，例如在一些实施方式中，Kc的数值可以设置为2～4.5m/s2，优选地该Kc数值可以设为3.2m/s2；t为进入驻坡控制功能后的任一时刻；T1为进入驻坡控制功能的时刻；Tq_nm_PCtrl为P反馈控制扭矩，量纲为Nm；Kp为选取的P控制因子，其取值范围为Kp的绝对值＜10，并且车速越接近目标车速0km/h，Kp的绝对值越小。在一些优选的实施方式中，Kp的取值范围为Kp的绝对值＜5。
基于下述公式获得I反馈控制扭矩：
Tq_nm_ICtrl＝∫(Ki·Vdiff(t))dt
Vdiff(t)＝V0-Kc×(t-T1)
其中，V0为车辆进入驻坡控制功能时的车速初始值，量纲为km/h；Kc为预设的减速度，其数值可以根据需要进行选取，例如在一些实施方式中，Kc的数值可以设置为2～4.5m/s2，优选地该Kc数值可以设为3.2m/s2；t为进入驻坡控制功能后的任一时刻；T1为进入驻坡控制功能的时刻；Tq_nm_ICtrl为I反馈控制扭矩，量纲为Nm；；Ki为选取的I控制因子，其取值范围为Ki的绝对值＜1，并且车速越接近目标车速0km/h，Ki的绝对值越小。在一些优选的实施方式中，Ki的取值范围为Ki的绝对值＜0.5。
图3为本发明所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法在一些实施方式中的驻坡控制曲线。
如图3所示，当车辆处于坡道上(即S1所在范围，S1示意了驻坡未激活阶段)，预控扭矩便已存在，由于预控扭矩的存在，车辆在坡道起步(即Q点所示位置，Q为驻坡功能激活点)时，基于预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩输出第一驻坡扭矩，直至车速达到目标控制车速0km/h，在此阶段，PI控制扭矩只需要实现联动调节的功能，不需要从零扭矩开始增长的目标控制扭矩，不会产生较大的冲击和抖动，也不会产生较大溜坡；在PI控制扭矩计算时，当接近控制目标控制车速时，采用P反馈控制扭矩退出的方法，仅保留I反馈控制扭矩和预控制扭矩，能够有效限制扭矩变化梯度，减小驻坡扭矩抖动，即一旦车速达到目标控制车速0km/h，则基于预控扭矩和I反馈控制扭矩输出第二驻坡扭矩，直至出现驻坡控制功能退出条件(此阶段为S2所在范围，S2示意了驻坡控制功能阶段)。
综上所述可以看出，本发明所述的驻坡控制方法可以基于对车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否处于驻坡控制功能，其既可以实现在车辆在坡道上稳定驻车的状态，又可以实现车辆快速推出驻坡加速行驶的状态，且上述状态下，车辆均不会发生倒溜问题，保证了行驶安全。
此外，本发明所述的驻坡控制系统也同样具有上述的优点以及优异效果。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。
此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，包括步骤：
步骤100：基于车辆状态和实时计算的坡度判断车辆是否进入驻坡控制功能；
步骤200：在驻坡控制功能下，基于实时计算的坡度和实时获取的车速获取预控扭矩；基于实时计算的车速差获得P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩；其中基于下述公式获得P反馈控制扭矩：
Tq_nm_PCtrl＝Kp·Vdiff(t)
Vdiff(t)＝V0-Kc×(t-T1)
其中，V0为车辆进入驻坡控制功能时的车速初始值；Kc为预设的减速度；t为进入驻坡控制功能后的任一时刻；T1为进入驻坡控制功能的时刻；Tq_nm_PCtrl为P反馈控制扭矩；Kp为选取的P控制因子，其取值范围为Kp的绝对值＜10，并且车速越接近目标车速0km/h，Kp的绝对值越小；
基于下述公式获得I反馈控制扭矩：
Tq_nm_ICtrl＝∫(Ki·Vdiff(t))dt
其中，Tq_nm_ICtrl为I反馈控制扭矩；Ki为选取的I控制因子，其取值范围为Ki的绝对值＜1，并且车速越接近目标车速0km/h，Ki的绝对值越小；
步骤300：基于预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩输出第一驻坡扭矩，直至车速达到目标控制车速0km/h；
步骤400：一旦车速达到目标控制车速0km/h，则基于预控扭矩和I反馈控制扭矩输出第二驻坡扭矩，直至出现驻坡控制功能退出条件；
其中，所述第一驻坡扭矩为预控扭矩、P反馈控制扭矩和I反馈控制扭矩三者的和，所述第二驻坡扭矩为预控扭矩和I反馈控制扭矩二者的和。
2.如权利要求1所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，在步骤100中，当车辆状态同时满足：车辆制动踏板被踩下后松开；车辆加速踏板没有踩下，制动踏板没有持续踩下；车速小于预设的驻坡车速阈值；实时计算的坡度大于预设的坡度阈值；前进档采集的电机转速小于0r/min或者倒退档采集的电机转速大于0r/min；则进入驻坡控制功能。
3.如权利要求2所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，所述驻坡车速阈值≤5km/h。
4.如权利要求1所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，所述驻坡控制功能退出条件包括下列各项的至少其中之一：
加速踏板需求扭矩大于驻坡扭矩且车速超过驻坡退出车速阈值；
制动踏板被持续踩下。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，基于下述公式实时计算所述坡度：
Figure FDA0003025003130000021
Figure FDA0003025003130000022
Figure FDA0003025003130000023
Figure FDA0003025003130000024
式中，θ(t)表示实时计算得到的t时刻的坡度；acc(t)表示为滤波前的t时刻的车辆加速度计算值；Acc(t)为滤波后的t时刻的车辆加速度计算值，其由对acc(t)进行滤波得到；ESP_a(t)为采集得到的t时刻的车辆纵向加速度；g为重力常数；R为车轮半径；ig为总传动比；ω(t)表示计算得到的t时刻的电机平均转速；M表示用于计算电机平均转速的采样点的数量；N表示t时刻电机转速采样点的总数；W(t)表示转速传感器采集到t时刻的电机转速；ω(t+M·T)表示计算得到的t+M·T时刻的电机平均转速；T为采样周期。
6.如权利要求1所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，Kp的取值范围为Kp的绝对值＜5。
7.如权利要求1所述的用于燃料电池车的驻坡控制方法，其特征在于，Ki的取值范围为Ki的绝对值＜0.5。
8.一种用于燃料电池车的驻坡控制系统，其执行如权利要求1-7中任意一项所述的驻坡控制方法。
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CN111890946B (zh) * 2020-06-17 2022-12-27 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 一种电动汽车电机辅助制动驻车方法及系统
CN112277658A (zh) * 2020-08-27 2021-01-29 珠海格力电器股份有限公司 电动车辆辅助行车控制方法、装置、存储介质及控制器
CN112590561B (zh) * 2020-12-19 2022-08-30 浙江阿尔法汽车技术有限公司 一种基于扭矩前馈的电动汽车防溜坡控制方法
CN117885731A (zh) * 2024-03-18 2024-04-16 博世汽车部件(苏州)有限公司 用于车辆的坡道辅助单元和坡道辅助方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105818712B (zh) * 2016-03-17 2017-11-21 电子科技大学 一种四轮轮毂电动汽车自适应起步控制方法
JP6420856B2 (ja) * 2017-02-02 2018-11-07 本田技研工業株式会社 車両駆動システム
CN109367400B (zh) * 2018-09-19 2020-09-11 吉利汽车研究院（宁波）有限公司 一种电动汽车起步阶段的扭矩仲裁方法及装置
CN109591622B (zh) * 2018-12-18 2021-08-06 中国第一汽车股份有限公司 一种纯电动汽车驻车和起步控制方法及其控制系统
CN110103976A (zh) * 2019-04-17 2019-08-09 国机智骏科技有限公司 路面坡度计算方法和装置
CN110303901B (zh) * 2019-07-12 2022-06-14 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种汽车坡道辅助制动方法、装置及电动汽车

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