CN113212184A - 电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆，方法包括：根据车辆当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求；若均满足，控制驱动电机输出负扭矩；在未满足当前驱动电机最大负扭矩时，若电子稳定控制系统ESC无故障，控制驱动电机输出负扭矩，控制液压制动系统，以执行陡坡缓降动作，否则，控制驱动电机输出当前最大负扭矩，并进行液压制动故障提醒；在未满足能量回收条件时，若ESC无故障，控制液压制动系统执行陡坡缓降动作，若ESC有故障，不执行陡坡缓降动作，且进行液压制动故障提醒；若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作。由此，提高了陡坡缓降功能的可靠性。

Description

电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆

技术领域

本申请涉及新能源汽车电子控制技术领域，特别涉及一种电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆。

背景技术

随着社会经济的逐步发展，环境污染问题和能量紧缺问题日益突出，燃油汽车的发展面临挑战。环保意识的增强以及对新型能量的急切需求，使新能源汽车应运而生。新能源汽车能够缓解石油能源压力以及能够解决燃油汽车尾气排放造成的环境污染问题。同时随着汽车电控化、智能化程度的升级，人们对汽车的安全性和舒适性越发重视。而陡坡缓降功能是汽车主动安全系统的重要组成部分，陡坡缓降功能是在车辆下陡坡时，通过给车辆施加制动力，使得车辆安全平稳的通过陡坡，提高车辆的驾驶安全性和舒适性。

相关技术中，纯电动汽车陡坡缓降功能主要通过液压施加制动力的方式实现。

然而，在采用相关技术中的实现方式时，在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效，亟待解决。

申请内容

本申请提供一种电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆，以解决相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

本申请第一方面实施例提供一种电动车辆的陡坡缓降控制方法，包括以下步骤：

检测电动车辆的当前工况参数，并根据所述当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，以及判断当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求；

若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且所述当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；

若同时满足所述陡坡缓降功能条件与所述能量回收条件，但所述当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出最大负扭矩，同时控制所述电动车辆的液压制动系统，以执行所述陡坡缓降动作；

若同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且所述电子稳定控制系统有故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行所述陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的液压制动系统执行所述陡坡缓降动作；

若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足所述能量回收条件，且所述电子稳定控制系统有故障，则不执行所述陡坡缓降动作的同时，进行所述液压制动故障提醒；以及

若未满足所述陡坡缓降功能条件，则不执行所述陡坡缓降动作。

可选地，所述陡坡缓降功能条件包括：

所述电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；

所述电动车辆的当前挡位为前进挡；

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；

所述电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；

所述电动车辆的制动踏板未被触发。

可选地，所述能量回收条件包括：

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度；

所述电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速；

所述电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障。

可选地，所述当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件包括：

所述电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆的实际车速查表获得最大负扭矩系数，再根据所述当前驱动电机的转速查表获得所述当前电机负扭矩峰值，根据所述当前电机负扭矩峰值与所述最大负扭矩系数的乘积得到所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩。

可选地，所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆实际车速与所述陡坡缓降功能目标车速的差值，并通过PI控制算法计算得到所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，在同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件时，还包括：

在控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，利用驱动电机产生的电流为所述电动车辆的动力电池包充电。

本申请第二方面实施例提供一种电动车辆的陡坡缓降控制装置，包括：

判断模块，用于检测电动车辆的当前工况参数，并根据所述当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，以及判断驱动电机最大负扭矩是否满足需求；

第一控制模块，用于若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且所述当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；

第二控制模块，用于若同时满足所述陡坡缓降功能条件与所述能量回收条件，但所述当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出最大负扭矩，同时控制所述电动车辆的液压制动系统，以执行所述陡坡缓降动作；

第三控制模块，用于若同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且所述电子稳定控制系统有故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行所述陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

第四控制模块，用于若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的液压制动系统执行所述陡坡缓降动作；

第五控制模块，用于若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足所述能量回收条件，且所述电子稳定控制系统有故障，则不执行所述陡坡缓降动作的同时，进行所述液压制动故障提醒；以及

第六控制模块，用于若未满足所述陡坡缓降功能条件，则不执行所述陡坡缓降动作。

可选地，所述陡坡缓降功能条件包括：

所述电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；

所述电动车辆的当前挡位为前进挡；

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；

所述电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；

所述电动车辆的制动踏板未被触发。

可选地，所述能量回收条件包括：

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度；

所述电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速；

所述电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障。

可选地，所述当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件包括：

所述电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆的实际车速查表获得最大负扭矩系数，再根据所述当前驱动电机的转速查表获得所述当前电机负扭矩峰值，根据所述当前电机负扭矩峰值与所述最大负扭矩系数的乘积得到所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩。

可选地，所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆实际车速与所述陡坡缓降功能目标车速的差值，并通过PI控制算法计算得到所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，在同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件时，所述还包括：

在控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，利用驱动电机产生的电流为所述电动车辆的动力电池包充电。

本申请第三方面实施例提供一种电动车辆，其包括上述的电动车辆的陡坡缓降控制装置。

由此，可以检测到的电动车辆的当前工况参数，如果同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作，解决了相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种电动车辆的陡坡缓降控制方法的流程图；

图2为根据本申请一个实施例的电动汽车陡坡缓降系统的控制结构原理示意图；

图3为根据本申请一个实施例的整车控制单元组成结构示意图；

图4为根据本申请一个实施例的电动车辆的陡坡缓降控制方法的流程图；

图5为根据本申请一个实施例的电动车辆的陡坡缓降控制装置的示例图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的电动车辆的陡坡缓降控制方法、装置及电动车辆。针对上述背景技术中心提到的相关技术在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，本申请提供了一种电动车辆的陡坡缓降控制方法，在该方法中，可以检测到的电动车辆的当前工况参数，如果同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作，解决了相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种电动车辆的陡坡缓降控制方法的流程示意图。

如图1所示，该电动车辆的陡坡缓降控制方法包括以下步骤：

在步骤S101中，检测电动车辆的当前工况参数，并根据当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件以及判断当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求。

应当理解的是，电动车辆的当前工况参数可以包括但不限于电动车辆的当前挡位、电动车辆的当前油门踏板开度、电动车辆所处坡道的实际坡度值、电动车辆的实际车速、电动车辆的动力电池的剩余电量、电动车辆的电驱动系统和动力电池系统等工况参数。

具体地，本申请实施例可以通过挡位传感器获取电动车辆的当前挡位，通过油门传感器获取电动车辆的当前油门踏板开度，通过坡度传感器(或者加速度传感器)获取电动车辆所处坡道的实际坡度值，通过车速传感器获取电动车辆的实际车速，电动车辆的动力电池的剩余电量、电动车辆的电驱动系统和动力电池系统等工况参数可以通过相应的传感器或者诊断装置进行判断。

需要说明的是，上述方式仅为示例性的，不作为对本发明的限制，本领域技术人员可以根据实际情况选择相应传感器或者诊断装置，为避免冗余，在此不做详细赘述。

另外，本申请实施例可以预设有陡坡缓降功能条件和能量回收条件以及判断当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件，本申请实施例在获取到电动车辆的当前工况参数后，即可根据电动车辆的当前工况参数、陡坡缓降功能条件和能量回收条件判断电动车辆的当前工况参数是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件以及当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件；

可选地，陡坡缓降功能条件包括：电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；电动车辆的当前挡位为前进挡；电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；电动车辆的制动踏板未被触发。

可选地，能量回收条件包括：电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度；电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量；电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速；电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障。

可选地，当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件包括：电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

应当理解的是，陡坡缓降系统开关可以有开启和关闭两种状态，当陡坡缓降开关被触发时，为陡坡缓降系统开关处于开启状态，表明驾驶员有陡坡缓降功能需求，电动车辆进入陡坡缓降工况，当陡坡缓降开关未被触发时，即陡坡缓降系统开关处于关闭状态，表明驾驶员无陡坡缓降功能需求，电动车辆不进入陡坡缓降工况。

需要说明的是，陡坡缓降开关可以为物理按键，例如，设置在车辆的挡位前后两侧，或者设置在中控大屏的旁边；陡坡缓降开关也可以为触摸型开关，通过触摸实现触发，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计，在此不做具体限定。

在步骤S102中，若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作。

具体而言，如果满足陡坡缓降功能开关开启，且电动车辆的当前挡位为前进挡，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度(例如a1)，且电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值(例如g1，其中，g1为负值)，且电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速(例如，第一预设车速v1)，且电动车辆的制动踏板未被触发(即未踩下制动踏板)，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度(例如a2)，且电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量(例如，SOC(state of charge，荷电状态)≤a2％)，且电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速(例如，第二预设车速v2，其中，v2≤v1)，且电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障，且电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩(例如，驱动电机当前所能执行的最大负扭矩T1，等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩T2，T1≤T2)；则可以控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作。

在步骤S103中，若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；

具体而言，如果满足陡坡缓降功能开关开启，且电动车辆的当前挡位为前进挡，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度(例如a1)，且电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值(例如g1，其中，g1为负值)，且电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速(例如，第一预设车速v1)，且电动车辆的制动踏板未被触发(即未踩下制动踏板)，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度(例如a2)，且电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量(例如，SOC(state of charge，荷电状态)≤a2％)，且电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速(例如，第二预设车速v2，其中，v2≤v1)，且电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障，且电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩(例如，驱动电机当前所能执行的最大负扭矩T1，等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩T2，T1>T2)，且电子稳定控制系统无故障；则可以控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，则控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作。

在步骤S104中，若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；具体而言，如果满足陡坡缓降功能开关开启，且电动车辆的当前挡位为前进挡，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度(例如a1)，且电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值(例如g1，其中，g1为负值)，且电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速(例如，第一预设车速v1)，且电动车辆的制动踏板未被触发(即未踩下制动踏板)，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度(例如a2)，且电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量(例如，SOC(state of charge，荷电状态)≤a2％)，且电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速(例如，第二预设车速v2，其中，v2≤v1)，且电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障，且电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩(例如，驱动电机当前所能执行的最大负扭矩T1，等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩T2，T1>T2)，且电子稳定控制系统存在故障；则可以控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，进行液压制动故障提醒，以执行陡坡缓降动作。

也就是说，如果陡坡缓降开关未被触发，或者电动车辆的当前挡位不为前进挡，或者电动车辆的实际车速小于第一预设车速，或者电动车辆所处坡道的实际坡度值大于预设阈值，或者电动车辆的当前油门踏板开度大于第一预设开度，或者加速度传感器发生故障，或者电动车辆的当前油门踏板开度大于第二预设开度，或者电动车辆的动力电池的剩余电量大于预设电量，或者电动车辆的实际车速小于第二预设车速，或者电动车辆的电驱动系统与动力电池系统任意一个出现故障中有任意一个条件出现，则说明未同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，则不控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩。

可选地，在同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件时，还包括：在控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，利用驱动电机产生的电流为电动车辆的动力电池包充电。

也就是说，在电动车辆的驱动电机输出负扭矩的过程中，电动车辆的驱动电机输出负扭矩产生的电流经过逆变器整流后给动力电池系统中的动力电池包充电，可以实现制动能量回收，从而提升纯电动汽车的续航里程，进一步提高了车辆的经济性。

在步骤S105中，若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；

若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作。

具体而言，如果满足电动车辆的陡坡缓降功能开关开启；且电动车辆的当前挡位为前进挡，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度(例如a1)，且电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值(例如g1，其中，g1为负值)，且电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速(例如，第一预设车速v1)，且电动车辆的制动踏板未被触发(即未踩下制动踏板)；且满足电动车辆的当前油门踏板开度大于第二预设开度，且电子稳定控制系统无故障，或者电动车辆的动力电池的剩余电量大于预设电量，或者电动车辆的实际车速小于第二预设车速，或者电动车辆的电驱动系统与动力电池系统任意一个出现故障中任意一个，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作。

在步骤S106中，若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

具体而言，如果满足电动车辆的陡坡缓降功能开关开启；且电动车辆的当前挡位为前进挡，且电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度(例如a1)，且电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值(例如g1，其中，g1为负值)，且电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速(例如，第一预设车速v1)，且电动车辆的制动踏板未被触发(即未踩下制动踏板)；且满足电动车辆的当前油门踏板开度大于第二预设开度，且电子稳定控制系统有故障，或者电动车辆的动力电池的剩余电量大于预设电量，或者电动车辆的实际车速小于第二预设车速，或者电动车辆的电驱动系统与动力电池系统任意一个出现故障中任意一个，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒。

在步骤S107中，若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作；

具体而言，如果满足陡坡缓降开关未被触发，或者电动车辆的当前挡位不为前进挡，或者电动车辆的实际车速小于第一预设车速，或者电动车辆所处坡道的实际坡度值大于预设阈值，或者电动车辆的当前油门踏板开度大于第一预设开度，或者电动车辆的制动踏板被触发(即踩下制动踏板)，则不执行陡坡缓降动作。

为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的电动车辆的陡坡缓降控制方法，下面结合具体实施例进行详细阐述。

如图2所示，图2为本申请实施例的电动车辆的陡坡缓降控制方法涉及的电液协调式纯电动汽车陡坡缓降系统包括：陡坡缓降系统开关101、车速传感器102、挡位传感器103、加速度传感器104、油门传感器105、刹车开关106、整车控制单元107、电子稳定控制系统108、电驱动系统109以及动力电池系统110。

具体地，陡坡缓降系统开关101、挡位传感器103、加速度传感器104、油门传感器105、刹车开关106是通过硬线连接到整车控制单元107，并通过硬线将各自的信号发送到整车控制单元107；车速传感器102是通过网络信号将车辆当前车速发送给整车控制单元107；整车控制单元107通过网络信号与电子稳定控制系统108、电驱动系统109以及动力电池系统110进行信息交互；电子稳定控制系统108通过机械连接到车轮，实现液压制动电驱动系统109通过网络信号与整车控制单元107、动力电池系统110进行信号交互，并且电驱动系统109中的电机与减速器通过机械传动，将电能转化为机械能，以达到驱动车辆的目的；动力电池系统110通过网络信号与整车控制单元107、电驱动系统109进行信号交互，并通过高压线束与电驱动系统109连接。

需要说明的是，陡坡缓降系统开关101可以将开关状态信号转换为电信号并通过硬线连接发送给整车控制单元107；车速传感器102可以检测当前车辆车轮转速，换算为当前车辆的车速，并通过网络信号发送给整车控制单元107；挡位传感器103可以将挡位当前的位置信号转换为电信号并通过硬线连接发送给整车控制单元107；加速度传感器104可以将当前车辆的加速度转换为电信号并通过硬线连接发送给整车控制单元107，整车控制单元107可以根据车辆的加速度以及车辆当前状态计算得到车辆所处路面的坡度值；油门传感器105可以将油门踏板行程信号转换为电信号并通过硬线连接发送给整车控制单元107；刹车开关106是由一个常闭开关和一个常开开关组成，当常闭开关状态为1，常开开关状态为0，此时表明刹车未踩下；当常闭开关状态为0，常开开关状态为1，此时表明刹车踩下。刹车开关106与将驾驶员制动动作转换为电信号并通过硬线连接发送给整车控制单元107。

进一步地，如图3所示，整车控制单元107包括数字/模拟信号解析模块201、网络信号解析模块202、故障诊断模块203、控制策略模块204、信号输出模块205。

数字/模拟信号解析模块201用于接收陡坡缓降系统开关101、挡位传感器103、加速度传感器104、油门传感器105、刹车开关106的硬线信号，并对信号进行解析，将解析得到的信号传输到故障诊断模块203、控制策略模块204。

网络信号解析模块202用于接收车速传感器102、电子稳定控制系统108、电驱动系统109以及动力电池系统110的网络信号，并对信号进行解析，将解析得到的信号传输到故障诊断模块203、控制策略模块204。

故障诊断模块203根据数字/模拟信号解析模块201、网络信号解析模块202传输来的信号判断当前的故障状态，并将故障状态传输到控制策略模块204。

控制策略模块204根据数字/模拟信号解析模块201、网络信号解析模块202、故障诊断模块203传输来的信号执行本申请实施例的图4所示的电动车辆的陡坡缓降控制方法中相应的逻辑。

信号输出模块205将控制策略模块204传输来的信号发送到电子稳定控制系统108、电驱动系统109以及动力电池系统110。

电子稳定控制系统108可以控制汽车前后、左右车轮的驱动力和制动力的装置，提高了车辆的操稳性和安全性。

电驱动系统109包含驱动电机、逆变器、电机控制器以及减速器，其中，驱动电机与车辆减速器机械连接，用于驱动车辆或者将制动时的电能转化为电能；逆变器用于将动力电池的直流高压电转化为三相交流电用于驱动电机，或者将制动时电机产生的电能转化为一定电压的直流电进行，并给动力电池充电；电机控制器用于监控电机以及发送控制指令。

动力电池系统110包括动力电池包、电池管理系统的装置，其中，动力电池包用于充放电，电池管理系统用于监控电池包内部状态以及发送控制指令。

进一步地，如图4所示，该电动车辆的陡坡缓降控制方法，包括以下步骤：

S401，判断车辆当前是否满足陡坡缓降功能激活条件，如果是，执行步骤S402，否则，执行步骤S410。

S402，判断车辆当前是否满足能量回收条件，如果是，执行步骤S403，否则，执行步骤S408。

S403，判断当前最大电制动力是否满足陡坡缓降功能需求，如果是，执行步骤S404，否则，执行步骤S405。

S404，通过电制动实现陡坡缓降功能，并跳转执行步骤S410。

S405，判断电子稳定系统是否无故障，如果是，执行步骤S406，否则，执行步骤S407。

S406，通过电制动与液压系统协调控制实现陡坡缓降功能。

S407，以当前最大电制动力执行陡坡缓降功能。

S408，判断电子稳定系统是否无故障，如果是，执行步骤S409，否则，执行步骤S410。

S409，通过液压系统实现陡坡缓降功能。

S410，结束。

需要说明的，电驱动系统、动力电池系统、电子稳定控制系统的故障状态判断可以由整车控制单元中的故障诊断模块根据电驱动系统、动力电池系统、电子稳定控制系统发送来的网络信号进行诊断。

根据本申请实施例提出的电动车辆的陡坡缓降控制方法，可以检测到的电动车辆的当前工况参数，如果同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作，解决了相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的电动车辆的陡坡缓降控制装置。

图5是本申请实施例的电动车辆的陡坡缓降控制装置的方框示意图。

如图5所示，该电动车辆的陡坡缓降控制装置10包括：判断模块100、第一控制模块200、第二控制模块300、第三控制模块400、第四控制模块500、第五控制模块600和第六控制模块700。

其中，判断模块100用于检测电动车辆的当前工况参数，并根据当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，以及判断驱动电机最大负扭矩是否满足需求；

第一控制模块200用于若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；

第二控制模块300用于若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出最大负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；

第三控制模块400用于若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

第四控制模块500用于若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；

第五控制模块300用于若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；以及

第六控制模块700用于若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作。

可选地，陡坡缓降功能条件包括：

电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；

电动车辆的当前挡位为前进挡；

电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；

电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；

电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；

电动车辆的制动踏板未被触发。

可选地，能量回收条件包括：

电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度；

电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量；

电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速；

电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障。

可选地，当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件包括：

电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，驱动电机当前所能执行的最大负扭矩计算方法包括：

根据当前电动车辆的实际车速查表获得最大负扭矩系数，再根据当前驱动电机的转速查表获得当前电机负扭矩峰值，根据当前电机负扭矩峰值与最大负扭矩系数的乘积得到驱动电机当前所能执行的最大负扭矩。

可选地，陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩计算方法包括：

根据当前电动车辆实际车速与陡坡缓降功能目标车速的差值，并通过PI控制算法计算得到陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

可选地，在同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件时，还包括：

在控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，利用驱动电机产生的电流为电动车辆的动力电池包充电。

需要说明的是，前述对电动车辆的陡坡缓降控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电动车辆的陡坡缓降控制装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的电动车辆的陡坡缓降控制装置，可以检测到的电动车辆的当前工况参数，如果同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的驱动电机输出负扭矩，同时控制电动车辆的液压制动系统，以执行陡坡缓降动作；若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求且电子稳定控制系统有故障，则控制电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制电动车辆的液压制动系统执行陡坡缓降动作；若满足陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统有故障，则不执行陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；若未满足陡坡缓降功能条件，则不执行陡坡缓降动作，解决了相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

此外，本申请实施例还提出了一种电动车辆，该电动车辆包括上述的电动车辆的陡坡缓降控制装置。

根据本申请实施例提出的电动车辆，通过上述的电动车辆的陡坡缓降控制装置，解决了相关技术中在下陡坡过程使得能量转化为热能耗散掉，且不利于提高纯电动汽车的经济性，同时在液压制动系统存在故障时，会导致陡坡缓降功能失效等问题，实现电动车辆陡坡缓降功能的电液协调控制和陡坡缓降功能冗余控制，提高了陡坡缓降功能的可靠性，进而提高了车辆的驾驶安全性和舒适性。

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申请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必须针对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一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请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，N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。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：具有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。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

Claims (10)

1.一种电动车辆的陡坡缓降控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测电动车辆的当前工况参数，并根据所述当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，以及判断当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求；

若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且所述当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；若同时满足所述陡坡缓降功能条件与所述能量回收条件，但所述当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出最大负扭矩，同时控制所述电动车辆的液压制动系统，以执行所述陡坡缓降动作；

若同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但所述当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且所述电子稳定控制系统有故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行所述陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的液压制动系统执行所述陡坡缓降动作；

若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足所述能量回收条件，且所述电子稳定控制系统有故障，则不执行所述陡坡缓降动作的同时，进行所述液压制动故障提醒；以及

若未满足所述陡坡缓降功能条件，则不执行所述陡坡缓降动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陡坡缓降功能条件包括：

所述电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；

所述电动车辆的当前挡位为前进挡；

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；

所述电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；

所述电动车辆的制动踏板未被触发。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述能量回收条件包括：

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第二预设开度；

所述电动车辆的动力电池的剩余电量小于或等于预设电量；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第二预设车速；

所述电动车辆的电驱动系统与动力电池系统均无故障。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求的判断条件包括：

所述电动车辆的驱动电机当前所能执行的最大负扭矩小于或等于所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆的实际车速查表获得最大负扭矩系数，再根据所述当前驱动电机的转速查表获得所述当前电机负扭矩峰值，根据所述当前电机负扭矩峰值与所述最大负扭矩系数的乘积得到所述驱动电机当前所能执行的最大负扭矩。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩计算方法包括：

根据所述当前电动车辆实际车速与所述陡坡缓降功能目标车速的差值，并通过PI控制算法计算得到所述陡坡缓降功能当前所需要的负扭矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件时，还包括：

在控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩的同时，利用驱动电机产生的电流为所述电动车辆的动力电池包充电。

8.一种电动车辆的陡坡缓降控制装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于检测电动车辆的当前工况参数，并根据所述当前工况参数判断是否满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，以及判断当前驱动电机最大负扭矩是否满足需求；

第一控制模块，用于若同时满足陡坡缓降功能条件与能量回收条件，且所述当前驱动电机最大负扭矩满足需求，则控制所述电动车辆的驱动电机输出负扭矩，以执行陡坡缓降动作；

第二控制模块，用于若同时满足所述陡坡缓降功能条件与所述能量回收条件，但所述当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出最大负扭矩，同时控制所述电动车辆的液压制动系统，以执行所述陡坡缓降动作；

第三控制模块，用于若同时满足所述陡坡缓降功能条件与能量回收条件，但当前驱动电机最大负扭矩未满足需求，且所述电子稳定控制系统有故障，则控制所述电动车辆的驱动电机输出当前最大负扭矩，以执行所述陡坡缓降动作的同时，进行液压制动故障提醒；

第四控制模块，用于若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足能量回收条件，且电子稳定控制系统无故障，则控制所述电动车辆的液压制动系统执行所述陡坡缓降动作；

第五控制模块，用于若满足所述陡坡缓降功能条件，且未满足所述能量回收条件，且所述电子稳定控制系统有故障，则不执行所述陡坡缓降动作的同时，进行所述液压制动故障提醒；以及

第六控制模块，用于若未满足所述陡坡缓降功能条件，则不执行所述陡坡缓降动作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述陡坡缓降功能条件包括：

所述电动车辆的陡坡缓降功能为开启状态；

所述电动车辆的当前挡位为前进挡；

所述电动车辆的当前油门踏板开度小于或等于第一预设开度；

所述电动车辆所处坡道的实际坡度值小于或等于预设阈值；

所述电动车辆的实际车速大于或等于第一预设车速；

所述电动车辆的制动踏板未被触发。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括：如权利要求8-9任一项所述的电动车辆的陡坡缓降控制装置。

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