CN111186311A - 电动汽车陡坡缓降控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车陡坡缓降控制方法及系统，该方法包括：整车控制器判断陡坡缓降功能是否开启；若是，则整车控制器判断车辆是否处于启动状态；若车辆处于启动状态，则整车控制器分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号；整车控制器各信号是否均为各自的预设值；若是，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。本发明能够根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速的效果，提升了电动车陡坡缓降的灵活性。

Description

电动汽车陡坡缓降控制方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车陡坡缓降控制方法及系统。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。汽车保有量逐年增加，越来越多的人拥有了私家车。而电动汽车是目前汽车行业发展的方向。

传统燃油车型的陡坡缓降功能，其基本原理是利用发动机低挡制动与ABS 系统(制动防抱死系统)共同作用，使车辆在下陡坡时能够维持低车速且不丧失轮胎抓地力，达到缓慢下坡行驶状态。

而对于目前多为单级减速器变速箱的纯电动汽车而言，该功能由于不涉及换挡控制，且电机控制响应快，功能实现相对简单，导致无法根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速，缺乏灵活性。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车陡坡缓降控制方法，以根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速。

一种电动汽车陡坡缓降控制方法，包括：

整车控制器判断陡坡缓降功能是否开启；

若是，则整车控制器判断车辆是否处于启动状态；

若车辆处于启动状态，则整车控制器分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号；

整车控制器分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值；

若是，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

根据本发明提供的电动汽车陡坡缓降控制方法，当驾驶者需要使用电动车的陡坡缓降功能时，只需先将车速降低至自己需要的车速，然后开启陡坡缓降功能，再分别使整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号均达到各自的预设值，然后整车控制器会采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速，最终由整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速，实现了根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速的效果，提升了电动车陡坡缓降的灵活性。

另外，根据本发明上述的电动汽车陡坡缓降控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速的步骤具体包括：

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

进一步地，整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速的步骤具体包括：

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器，由电子液压制动控制器控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

进一步地，所述方法具体包括：

若车辆处于启动状态，且整车控制器接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

进一步地，所述方法还包括：

若整车控制器判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器不执行陡坡缓降功能。

本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车陡坡缓降控制系统，以根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速。

一种电动汽车陡坡缓降控制系统，包括整车控制器、挡位控制器、坡度传感器、加速踏板、制动踏板、电子稳定控制系统；

整车控制器用于判断陡坡缓降功能是否开启；

若是，则整车控制器用于判断车辆是否处于启动状态；

若车辆处于启动状态，则整车控制器用于分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号；

整车控制器用于分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值；

若是，则整车控制器用于采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；

整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

根据本发明提供的电动汽车陡坡缓降控制系统，当驾驶者需要使用电动车的陡坡缓降功能时，只需先将车速降低至自己需要的车速，然后开启陡坡缓降功能，再分别使整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号均达到各自的预设值，然后整车控制器会采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速，最终由整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速，实现了根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速的效果，提升了电动车陡坡缓降的灵活性。

另外，根据本发明上述的电动汽车陡坡缓降控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

进一步地，整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则整车控制器用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器用于发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器，由电子液压制动控制器控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

进一步地，若车辆处于启动状态，且整车控制器接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

进一步地，若整车控制器判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器不执行陡坡缓降功能。

附图说明

本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的电动汽车陡坡缓降控制方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的电动汽车陡坡缓降控制系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提出的电动汽车陡坡缓降控制方法，包括步骤S101～S106。

S101，整车控制器判断陡坡缓降功能是否开启。

其中，可以在车内设置陡坡缓降功能的按键，用于控制陡坡缓降功能的开启和关闭。

S102，若是，则整车控制器判断车辆是否处于启动状态。

其中，若用户开启了陡坡缓降功能，则整车控制器进一步判断车辆是否处于启动状态，启动状态即车辆处于Ready状态。

S103，若车辆处于启动状态，则整车控制器分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号。

其中，若车辆处于启动状态，则整车控制器分别依次接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统(即ESC控制器)发送的车速信号。

S104，整车控制器分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值。

其中，各自的预设值分别具体为：整车控制器依次接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

S105，若是，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

其中，若整车控制器依次接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或 R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速，即以上条件均满足，整车控制器才会采集当前车速，设置为陡坡缓降的目标车速，并执行后续流程。

S106，整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

其中，步骤S106具体包括：

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则另需制动系统提供补偿扭矩，具体的，整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器，由电子液压制动控制器控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

需要指出的是，若整车控制器判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器不执行陡坡缓降功能。

此外，在陡坡缓降执行过程中，整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，整车控制器会停止发送能量回收扭矩请求和制动扭矩请求，此时陡坡缓降功能进入待机状态，并实时监测上述条件。

此外，在陡坡缓降执行过程中，当操作陡坡缓降开关请求关闭陡坡缓降，或整车控制器判断当前车辆状态处于非READY状态时，整车控制器会停止发送能量回收扭矩请求和制动扭矩请求，此时陡坡缓降功能关闭。

根据本实施例提供的电动汽车陡坡缓降控制方法，当驾驶者需要使用电动车的陡坡缓降功能时，只需先将车速降低至自己需要的车速，然后开启陡坡缓降功能，再分别使整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号均达到各自的预设值，然后整车控制器会采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速，最终由整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速，实现了根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速的效果，提升了电动车陡坡缓降的灵活性。

请参阅图2，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的电动汽车陡坡缓降控制系统，包括整车控制器10、挡位控制器20、坡度传感器30、加速踏板 40、制动踏板50、电子稳定控制系统60。

整车控制器10用于判断陡坡缓降功能是否开启；

若是，则整车控制器10用于判断车辆是否处于启动状态；

若车辆处于启动状态，则整车控制器10用于分别接收挡位控制器20发送的挡位状态信号、坡度传感器30发送的坡度信号、加速踏板40发送的加速请求信号、制动踏板50发送的制动请求信号、电子稳定控制系统60发送的车速信号；

整车控制器10用于分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值；

若是，则整车控制器10用于采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；

整车控制器10用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

其中，整车控制器10用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器10用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器70，由电机控制器70控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则整车控制器10用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器70，由电机控制器70控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器10用于发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器80，由电子液压制动控制器80控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

其中，若车辆处于启动状态，且整车控制器10接收到挡位控制器20发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器30发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板40发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板50发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统60发送的车速信号为5km/h≤车速≤ 30km/h，则整车控制器10采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

其中，若整车控制器10判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器10 判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器10接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器10不执行陡坡缓降功能。

根据本实施例提供的电动汽车陡坡缓降控制系统，当驾驶者需要使用电动车的陡坡缓降功能时，只需先将车速降低至自己需要的车速，然后开启陡坡缓降功能，再分别使整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号均达到各自的预设值，然后整车控制器会采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速，最终由整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速，实现了根据驾驶者的需求提供不同的下坡车速的效果，提升了电动车陡坡缓降的灵活性。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具体用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA) 等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动汽车陡坡缓降控制方法，其特征在于，包括：

整车控制器判断陡坡缓降功能是否开启；

若是，则整车控制器判断车辆是否处于启动状态；

若车辆处于启动状态，则整车控制器分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号；

整车控制器分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值；

若是，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

2.根据权利要求1所述的电动汽车陡坡缓降控制方法，其特征在于，整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速的步骤具体包括：

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

3.根据权利要求1所述的电动汽车陡坡缓降控制方法，其特征在于，整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速的步骤具体包括：

整车控制器根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则整车控制器发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器，由电子液压制动控制器控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

4.根据权利要求1所述的电动汽车陡坡缓降控制方法，其特征在于，所述方法具体包括：

若车辆处于启动状态，且整车控制器接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

5.根据权利要求4所述的电动汽车陡坡缓降控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若整车控制器判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器不执行陡坡缓降功能。

6.一种电动汽车陡坡缓降控制系统，其特征在于，包括整车控制器、挡位控制器、坡度传感器、加速踏板、制动踏板、电子稳定控制系统；

整车控制器用于判断陡坡缓降功能是否开启；

若是，则整车控制器用于判断车辆是否处于启动状态；

若车辆处于启动状态，则整车控制器用于分别接收挡位控制器发送的挡位状态信号、坡度传感器发送的坡度信号、加速踏板发送的加速请求信号、制动踏板发送的制动请求信号、电子稳定控制系统发送的车速信号；

整车控制器用于分别判断接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号是否均为各自的预设值；

若是，则整车控制器用于采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速；

整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，使车辆的车速维持在目标车速。

7.根据权利要求6所述的电动汽车陡坡缓降控制系统，其特征在于：

整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩小于或等于能量回收最大扭矩，则整车控制器用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

8.根据权利要求6所述的电动汽车陡坡缓降控制系统，其特征在于：

整车控制器用于根据目标车速和当前坡度值计算整车需求扭矩，并将整车需求扭矩与能量回收最大扭矩进行对比；

若整车需求扭矩大于能量回收最大扭矩，则整车控制器用于发送能量回收扭矩请求至电机控制器，由电机控制器控制执行能量回收扭矩输出；同时整车控制器用于发送制动扭矩请求至电子液压制动控制器，由电子液压制动控制器控制执行补偿制动扭矩输出，使车辆的车速维持在目标车速。

9.根据权利要求6所述的电动汽车陡坡缓降控制系统，其特征在于：

若车辆处于启动状态，且整车控制器接收到挡位控制器发送的挡位状态信号为D挡或R挡、坡度传感器发送的坡度信号为坡度值≥10％、加速踏板发送的加速请求信号为无加速请求、制动踏板发送的制动请求信号为无制动请求、电子稳定控制系统发送的车速信号为5km/h≤车速≤30km/h，则整车控制器采集当前车速，并设置为陡坡缓降的目标车速。

10.根据权利要求9所述的电动汽车陡坡缓降控制系统，其特征在于：

若整车控制器判断到陡坡缓降功能未开启、或者整车控制器判断到车辆未处于启动状态、或者车辆处于启动状态，但整车控制器接收到的挡位状态信号、坡度信号、加速请求信号、制动请求信号和车速信号中有一项不满足对应的预设值，则整车控制器不执行陡坡缓降功能。

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