CN115649168A - 一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质。其中，稳车控制方法包括：根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩，并监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。通过采用本申请所提供的稳车控制方法能够改善现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

Description

一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及汽车自动控制技术领域，特别是涉及一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展，新能源汽车尤其是纯电动汽车发展迅速，降低了对驾驶员的驾驶技术的要求，使具有不同驾驶经验的驾驶员都可以轻易的操控汽车。但是在一些特殊驾驶场景下仍然比较考验驾驶技术，例如上坡时，汽车还是可能会发生溜车现象。

目前大多数汽车通过在上坡时增大电机扭矩来阻止溜车。由于该方法属于一种开环控制方式，因此实际应用的效果不理想，易出现因为电机扭矩输出过大导致的前窜现象，或者因为电机扭矩输出过小而出现的溜车现象，从而使得汽车在上坡时的稳定性不好。因此，现有技术中还存在着稳车控制效果不佳的问题。

发明内容

基于此，本申请提供一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质，改善现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

第一方面，本申请提供了一种稳车控制方法，该稳车控制方法包括：根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩，并监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，上述根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩的步骤，还包括：判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，电机限制扭矩小于导致电机出现过热现象的最小扭矩；若否，则令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值，并令制动补偿扭矩为零；若是，则令电机需求扭矩等于电机限制扭矩，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值。

结合第一方面，在第一方面的第二种可实施方式中，上述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤，包括：对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和，其中，偏移裕量用于在汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；其中，对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；Fs为稳车扭矩的最小值，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。

结合第一方面的第二种可实施方式，在第一方面的第三种可实施方式中，上述偏移裕量为：Offset＝a*Fs；其中，Offset为偏移裕量，Fs为为稳车扭矩的最小值，a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

结合第一方面，在第一方面的第四种可实施方式中，上述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩之前，方法还包括：检测汽车的测量加速度和真实加速度，其中，测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；根据测量加速度与真实加速度的差值，计算得到倾斜角度。

结合第一方面的第四种可实施方式，在第一方面的第五种可实施方式中，上述根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度的数学表达式为：

其中，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

结合第一方面的第四种可实施方式，在第一方面的第六种可实施方式中，上述得到倾斜角度的步骤之后，根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤之前，方法还包括：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；若是，则执行根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；其中，激活条件包括：汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

第二方面，本申请提供了一种稳车控制装置，该稳车控制装置包括：计算单元，用于根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩；监测单元，用于监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；确定单元，用于在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；控制单元，用于控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

结合第二方面，在第二方面的第一种可实施方式中，上述确定单元还用于：判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，电机限制扭矩小于导致电机出现过热现象的最小扭矩；若否，则令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值，并令制动补偿扭矩为零；若是，则令电机需求扭矩等于电机限制扭矩，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值。

结合第二方面，在第二方面的第二种可实施方式中，上述计算单元具体用于：对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和，其中，偏移裕量用于在汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；其中，对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；Fs为稳车扭矩的最小值，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。

结合第二方面的第二种可实施方式，在第二方面的第三种可实施方式中，上述偏移裕量为：Offset＝a*Fs；其中，Offset为偏移裕量，Fs为为稳车扭矩的最小值，a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

结合第二方面，在第二方面的第四种可实施方式中，上述计算单元还用于：检测汽车的测量加速度和真实加速度，其中，测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度。

结合第二方面的第四种可实施方式，在第二方面的第五种可实施方式中，上述根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度的数学表达式为：

其中，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

结合第二方面的第四种可实施方式，在第二方面的第六种可实施方式中，上述确定单元还用于：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；若是，则执行根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；其中，激活条件包括：汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

第三方面，本申请还提供了一种稳车控制设备，该稳车控制设备包括处理器和存储器，处理器和存储器通过总线连接；处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令，指令适于由处理器加载并执行如第一方面或第一方面的任意一项实施方式的稳车控制方法。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行如第一方面或第一方面的任意一项实施方式的稳车控制方法。

综上，本申请提供了一种稳车控制方法、装置、设备及存储介质，其中，稳车控制方法在通过控制电机输出驱动力的同时控制制动器输出制动力，且电机和制动器输出的总的扭矩等于稳车扭矩，使得汽车既不会溜车也不会窜车。可见，本申请提供的稳车控制方法结合了制动力及驱动力来进行闭环控制，从而提升了稳车控制效果。因此通过采用本申请所提供的方法和设备能够改善现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

附图说明

图1为本申请提供的一个实施例中稳车控制方法的应用场景图；

图2为本申请提供的一个实施例中稳车控制方法的流程示意图；

图3为本申请提供的另一个实施例中稳车控制方法的流程示意图；

图4为本申请提供的一种稳车控制装置的示意性框图；

图5为本申请提供的一种稳车控制设备的结构性框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

由于本申请实施例涉及相对较多的专业术语，为了便于理解，下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。

需要说明的是，本申请接下来涉及到的稳车控制装置/设备可以包括但不限于整车控制器(Vehicle control unit，VCU)、专用的稳车控制装置/设备、终端设备、计算机、处理器等，可以是集成在汽车上的一个设备，也可以是汽车上的可拆卸的独立设备。稳车控制装置/设备可以与汽车上的其他设备进行数据交互，例如获取惯性测量单元采集的测量加速度，获取轮速传感器采集得到的车速，还例如通过控制电机输出驱动力，控制制动器输出制动力等，本申请对此不再赘述。处理器可以包括但不限于电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)、中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，协处理器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。

还需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本申请可实施的范畴。因此不能理解为对本申请的限制。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。

目前现有技术采用了一种开环控制方式，通过仅对电机输出的扭矩进行调节，使得汽车在上坡时的稳定性不好，汽车容易出现前窜或者溜车现象。因此，现有技术中还存在着稳车控制效果不佳的问题。

对此，本申请提供了一种稳车控制方法，该方法结合了制动扭矩及电机驱动力来进行闭环控制，从而提升了稳车控制效果。具体的，稳车控制设备根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩，并监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

基于以上描述，本申请主要是结合了控制制动力和驱动力来实现稳车控制，由于稳车控制设备控制电机输出的扭矩和制动器输出的扭矩始终等于稳车扭矩，因此：一方面，形成了闭环控制，使得汽车既不会滑车也不会窜车，从而提升了稳车控制的效果；另一方面，不会造成因为能量叠加造成的能量浪费；再一方面，通过制动器来补充扭矩，减少电机的负担，避免电机过热，从而防止电机因为过热导致的扭矩输出降低，以进一步提升稳车效率。

在一个实施例中，为了理解本申请的稳车控制方法，本申请将结合图1所示的应用场景图和图2所示的流程示意图对本申请的具体实施过程进行说明，具体的：

201：根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩，并监测制动器输出的制动实时扭矩。

其中，如图1所示，当汽车100在坡道上时，汽车中的稳车控制设备根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩指的是对汽车进行受力分析，以计算出汽车在斜坡上的下滑分力和摩擦分力，并根据下滑分力和摩擦分力的差值来确定稳车扭矩。当汽车的电机和制动器按照该稳车扭矩时，汽车既不会溜车也不会窜车。需要说明的是，前述在受力分析时，下滑分力减去摩擦分力得到的数值为稳车控制的最小值，稳车控制设备可以直接令汽车的稳车扭矩为该最小值，稳车控制设备可以令稳车扭矩等于该最小值，即令FS＝Fs。偏移裕量为一个较小的数值，在进一步加强防溜车效果的同时还不会造成窜车。还需要说明的是，倾斜角度可以通过设置在汽车上的坡度传感器实时采集得到。

其中，汽车在上坡的过程中，驾驶员为了防止溜车，可能主动通过踩制动踏板来请求制动力。为减少能量浪费，稳车控制设备会还会对制动器输出的制动实时扭矩进行实时的监测，并将该制动实时扭矩也考虑到后续的能量协调里，使得制动力和驱动力等于稳车扭矩。需要说明的是，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力。制动实时扭矩可以通过直接检测制动器输出的扭矩得到，也可以通过制动踏板检测得到的用户请求的制动扭矩来得到。

202：在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩。

其中，为了实现稳车控制，稳车控制设备在稳车扭矩大于制动实时扭矩(即FS-Fb＞0)的情况下，说明汽车有溜车风险，因此确定介入电机需求扭矩，将稳车扭矩减去制动实时扭矩得到的扭矩，一部分划分为电机需求扭矩，另一部分划分为制动补偿扭矩，从而使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩，即Fm+Fb1+Fb＝FS，Fm是电机需求扭矩，Fb1是制动补偿扭矩，Fb是制动实时扭矩，FS是稳车扭矩。另外，在稳车扭矩小于或等于制动实时扭矩(即FS-Fb≤0)的情况下，确定无需介入驱动力控制。

203：控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

其中，稳车控制设备在确定电机需求扭矩、制动实时扭矩、制动补偿扭矩之后，控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，也即是控制电机按照Fm输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，也即是控制制动器按照Fb1输出补偿的制动力，使得制动器输出的总的制动力为Fb1+Fb。由于Fm+Fb1+Fb＝FS，因此当电机和制动器按照上述方式输出扭矩时，既可以阻止汽车溜车，还可以阻止汽车窜车。

综上，本申请实施例结合制动力和驱动力实现协调控制，可以在阻止溜车的同时阻止窜车，提升了稳车控制的效果，改善了现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

在另一种可实施的方式中，还可以对电机输出的扭矩进行限制，使得电机输出的驱动力不大于电机限制扭矩。另外，若制动实时扭矩不足，则确定介入驱动力控制，若驱动力不足，则确定介入驱动力控制的同时还介入制动力控制。具体的，前述根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩的步骤包括：判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，电机限制扭矩小于导致电机出现过热现象的最小扭矩；若否，则令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值，并令制动补偿扭矩为零；若是，则令电机需求扭矩等于电机限制扭矩，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值。

其中，稳车控制设备判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机的电机限制扭矩(即判断FS-Fb＞Fmax？)，若稳车扭矩与制动实时扭矩的差值小于或等于电机的电机限制扭矩(即FS-Fb≤Fmax)，则确定只介入驱动力控制，并令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值(即令Fm＝FS-Fb)，并令制动补偿扭矩为零(即令Fb1＝0)；若稳车扭矩与制动实时扭矩的差值大于电机的电机限制扭矩(即FS-Fb＞Fmax)，则确定同时介入驱动力控制和制动力控制，并令电机需求扭矩等于电机限制扭矩(即令Fm＝Fmax)，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值(即令Fb1＝FS-Fmax-Fb)。Fmax是电机限制扭矩，FS是稳车扭矩，Fb是制动实时扭矩，Fm是电机需求扭矩，Fb1是制动补偿扭矩。

综上，本实施方式一方面通过限制电机需求扭矩的大小，可以改善电机长时间低转速堵转而造成的电机过热问题，从而提升防滑效果，这是电机过热会导致电机输出的扭矩变小，从而发生溜车。另一方面通过优先选择介入驱动力控制再选择介入制动力控制，来改善动力结构，以提升防滑效果，这是因为如果依靠单一动力，容易在该单一动力失灵的时候导致稳车失败。

在另一种可实施的方式中，稳车控制设备在确定稳车扭矩时，还可以令稳车扭矩等于稳车扭矩最小值与偏移裕量之和，以进一步提升防溜车效果。具体的，上述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤包括：对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和，其中，偏移裕量用于在汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；其中，对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；Fs为稳车扭矩的最小值，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。

其中，稳车控制设备先对汽车进行受力分析，以确定汽车在斜坡上的下滑分力和摩擦分力，将下滑分力减去摩擦分力得到稳车扭矩的最小值，该稳车扭矩的最小值为汽车为了不溜车需要输出的扭矩值。然后稳车控制设备令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和。具体的，如图1所示，当汽车位于倾斜角度为α的坡道时，先对汽车进行受力分析，下滑分力的数学表达式为F1＝m×g×sinα，摩擦分力的数学表达式为F2＝f×m×g×cosα，稳车扭矩的最小值的数学表达式为Fs＝F1-F2，然后令稳车扭矩等于该最小值与偏移裕量之和FS＝Fs-offset，m是汽车质量，g是重力加速度、α是倾斜角度、F1是下滑分力、F2是摩擦分力、Fs是稳车扭矩的最小值。需要说明的是，偏移裕量可以是固定的数值，也可以是查表找到的倾斜角度对应的数值，不同的倾斜角度对应不同的偏移裕量。另外，f、m和g是稳车控制设备已存储的已知参数，即其数值是已知的。

综上，稳车控制设备通过分析得到的稳车扭矩的最小值Fs由于参数的数值偏差的原因等，导致Fs可能小于汽车实际需要的稳车扭矩，如果令汽车的稳车扭矩等于改最小值FS＝Fs，则可能存在稳车扭矩不足的问题，汽车还是存在一定的溜车风险。对此，本实施方式通过令稳车扭矩等于前述最小值与偏移裕量之和来增大稳车扭矩，以加强防溜车效果。另外，由于偏移裕量是一个较小的数值，偏移裕量的数值处于可以加强防溜车效果且不会发生窜车的数值范围内。因此，通过实施本实施方式可以进一步改善现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

在另一种可实施的方式中，上述偏移裕量为：Offset＝a*Fs；其中，Offset为偏移裕量，Fs为为稳车扭矩的最小值，a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

其中，稳车控制设备可以根据上述稳车扭矩的最小值来计算偏移裕量，偏移裕量与上述稳车扭矩的最小值成正比，稳车扭矩的最小值越大，偏移裕量也越大。另外，由于偏移裕量与上述稳车扭矩的最小值之间的比例a是根据倾斜角度确定的，倾斜角度越大，偏移裕量也越大，因此偏移裕量也一定程度上反映了倾斜角度的大小。

在另一种可实施的方式中，本可实施方式还可以根据车速计算坡道的倾斜角度。具体的，上述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩之前，本申请的稳车控制方法还包括：检测汽车的测量加速度和真实加速度，其中，测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度。

其中，汽车上具有多个采集汽车速度或加速度的传感器，例如汽车中的惯性测量单元可以提供至少一个加速度检测轴，该加速度检测轴可以对汽车前进的加速度直接进行检测，惯性测量单元检测得到的加速度为测量加速度ax。再例如汽车中的轮速传感器，该轮速传感器可以通过对轮胎的转速进行检测以确定车速，再根据车速进行时间求导得到汽车的真实加速度

需要说明的是，当汽车位于平路上时，测量加速度与真实加速度相等，但是当汽车位于坡道上时，测量加速度等于真实加速度与重力加速度分量，即ax＝av+g×sinα，ax为测量加速度，av为真实加速度，g×sinα为重力加速度分量，g为重力加速度，α为倾斜角度。

在另一种可实施的方式中，进一步提供了根据车速计算坡道的倾斜角度的一种数学表达式。具体的，上述根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度的数学表达式为：

其中，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

其中，由于测量加速度与真实加速度之间的数学表达式为ax＝av+g×sinα，可以根据测量加速度与真实加速度来得到倾斜角度。

在另一种可实施的方式中，本实施方式还进一步描述了稳车控制的激活条件。具体的，上述得到倾斜角度的步骤之后，上述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤之前，方法还包括：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；若是，则执行根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；其中，激活条件包括：汽车处于前进档(D档)或倒车档(R档)、电子驻车制动系统(Electrical Park Brake，EPB)未拉起、自动驻车系统(Auto Vehicle Hold，AVH)未激活、坡道辅助系统(Hill-start Assist Control，HAC)未激活、车速小于速度阈值(3km/h)、和自动驾驶辅助系统(Advanced Driver AssistanceSystem，ADAS)未激活中的至少一项。

其中，在得到倾斜角度之后，稳车控制设备先确定倾斜角度是否大于零，若是则确定汽车位于坡道上，然后判断汽车是否满足稳车控制的激活条件，若是则执行本申请后续的稳车控制方法，反之则不执行。

在另一种实施例，本申请还提供了一种更加具体的实施过程。接下来，本申请将以稳车控制装置为执行主体，对本实施例所提出的稳车控制方法的具体实施过程进行说明。具体的：

301：检测汽车的测量加速度和真实加速度,并根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度。

其中，稳车控制设备先通过惯性测量单元检测得到的测量加速度，通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据，然后根据

计算得到坡道的倾斜角，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

302：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足激活条件？

其中，如果倾斜角度大于零，且汽车满足激活条件，则表示汽车位于坡道上，且有稳车控制的需要，稳车控制装置进行稳车控制，即执行步骤303。激活条件包括：汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

303：对汽车进行受力分析得到稳车扭矩Fs，令FS＝Fs+offset，并监测制动器输出的制动实时扭矩Fb。

其中，稳车控制装置对汽车进行受力分析，根据Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα得到稳车扭矩的最小值Fs，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。得到Fs之后，稳车控制装置根据FS＝Fs+offset得到稳车扭矩FS，Offset为偏移裕量，Offset＝a*Fs；a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

304：FS＞Fb时，判断FS-Fb＞Fmax？

其中，FS为稳车扭矩，Fb为制动实时扭矩，Fmax为电机限制扭矩。在稳车扭矩大于制动实时扭矩(即FS＞Fb)的情况下，稳车控制装置判断稳车扭矩与制动实时扭矩之差是否大于电机限制扭矩(即判断FS-Fb＞Fmax？)，若是则执行步骤305，若否则执行步骤306。

305：令Fm＝Fmax，Fb1＝FS-Fmax-Fb。

其中，在稳车扭矩与制动实时扭矩之差大于电机限制扭矩(即FS-Fb＞Fmax)的情况下，令电机需求扭矩等于电机限制扭矩(即令Fm＝Fmax)，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值(令Fb1＝FS-Fmax-Fb)。

306：令Fm＝FS-Fb，令Fb1＝0。

其中，在稳车扭矩与制动实时扭矩之差大于电机限制扭矩(即FS-Fb≤Fmax)的情况下，令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值(即令Fm＝FS-Fb)，并令制动补偿扭矩为零(即令Fb1＝0)。Fmax为电机限制扭矩，Fm为电机需求扭矩，FS为稳车扭矩，Fb为制动实时扭矩，Fb1为制动补偿扭矩。

307：控制电机按照Fmax输出驱动力，并控制制动器按照FS-Fmax-Fb输出制动力。

308：控制电机按照FS-Fb输出驱动力。

其中，在此情况下，制动器输出的补偿的制动力为零。

综上，本申请提供的稳车控制方法结合了制动力及驱动力来进行闭环控制，提升了稳车控制效果，从而改善现有技术中稳车控制效果不佳的问题。

在另一个实施例中，本申请实施还提供了一种稳车控制装置，参见图4。本申请实施例可以根据上述方法示例对设备进行功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。如图4所示，该稳车控制装置包括计算单元410、监测单元420、确定单元430以及控制单元440，具体的：计算单元410，用于根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩；监测单元420，用于监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；确定单元430，用于在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；控制单元440，用于控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

在一种可实施方式中，上述确定单元430还用于：判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，电机限制扭矩小于导致电机出现过热现象的最小扭矩；若否，则令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值，并令制动补偿扭矩为零；若是，则令电机需求扭矩等于电机限制扭矩，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值。

在一种可实施方式中，上述计算单元410具体用于：对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和，其中，偏移裕量用于在汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；其中，对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；Fs为稳车扭矩的最小值，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。

在一种可实施方式中，上述偏移裕量为：Offset＝a*Fs；其中，Offset为偏移裕量，Fs为为稳车扭矩的最小值，a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

在一种可实施方式中，上述计算单元410还用于：检测汽车的测量加速度和真实加速度，其中，测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度。

在一种可实施方式中，上述根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度的数学表达式为：

其中，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

在一种可实施方式中，上述确定单元430还用于：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；若是，则执行根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；其中，激活条件包括：汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

在另一个实施例中，本申请还提供了一种稳车控制设备，参见图5。如图所示的本实施例中的稳车控制设备可以包括：处理器510和存储器520。上述处理器510和存储器520通过总线530连接。处理器510，用于执行多条指令；存储器520，用于存储多条指令，该指令适于由处理器510加载并执行如上述实施例中的稳车控制方法。

其中，处理器510可以是电子调整单元(Electronic Control Unit，ECU)、中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，协处理器，数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。该处理器510也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，5SP和微处理器的组合等等。在本实施例中，处理器510可采用单片机，通过对单片机进行编程可以实现各种控制功能，比如在本实施例中，实现扫描存储设备中的多个文件等功能，处理器具有计算能力强大，处理快速的优点。具体的：处理器510用于执行计算单元410的功能，用于根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩；处理器510还用于执行监测单元420的功能，用于监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；处理器510还用于执行确定单元430的功能，用于在稳车扭矩大于制动实时扭矩的情况下，根据制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得电机需求扭矩、制动补偿扭矩与制动实时扭矩之和等于稳车扭矩；处理器510还用于执行控制单元440的功能，用于控制电机按照电机需求扭矩输出驱动力，并控制制动器按照制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止汽车溜车或窜车。

在一种可实施方式中，上述处理器510还用于：判断稳车扭矩与制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，电机限制扭矩小于导致电机出现过热现象的最小扭矩；若否，则令电机需求扭矩等于稳车扭矩与制动实时扭矩的差值，并令制动补偿扭矩为零；若是，则令电机需求扭矩等于电机限制扭矩，并令制动补偿扭矩等于稳车扭矩与电机限制扭矩、制动实时扭矩的差值。

在一种可实施方式中，上述处理器510具体用于：对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；令稳车扭矩等于偏移裕量与最小值之和，其中，偏移裕量用于在汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；其中，对汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；Fs为稳车扭矩的最小值，m为汽车的质量，g为重力加速度，α为倾斜角度，f为滚动阻力系数。

在一种可实施方式中，上述偏移裕量为：Offset＝a*Fs；其中，Offset为偏移裕量，Fs为为稳车扭矩的最小值，a为倾斜角度对应的权重，a与倾斜角度的大小成正比。

在一种可实施方式中，上述处理器510还用于：检测汽车的测量加速度和真实加速度，其中，测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度。

在一种可实施方式中，上述根据测量加速度与真实加速度的差值，得到倾斜角度的数学表达式为：

其中，ax为测量加速度，av为真实加速度，g为重力加速度，α为倾斜角度。

在一种可实施方式中，上述处理器510还用于：判断倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；若是，则执行根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；其中，激活条件包括：汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

在一种可实施方式中，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行前述任意实施例中的方法。处理器510，用于执行多条指令；存储器520，用于存储多条指令，该指令适于由处理器510加载并执行如上述实施例中的稳车控制方法。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种稳车控制方法，其特征在于，包括：

根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩，并监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，所述制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；

在所述稳车扭矩大于所述制动实时扭矩的情况下，根据所述制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得所述电机需求扭矩、所述制动补偿扭矩与所述制动实时扭矩之和等于所述稳车扭矩；

控制电机按照所述电机需求扭矩输出驱动力，并控制所述制动器按照所述制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止所述汽车溜车或窜车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩的步骤，还包括：

判断所述稳车扭矩与所述制动实时扭矩的差值是否大于电机限制扭矩，其中，所述电机限制扭矩小于导致所述电机出现过热现象的最小扭矩；

若否，则令所述电机需求扭矩等于所述稳车扭矩与所述制动实时扭矩的差值，并令所述制动补偿扭矩为零；

若是，则令所述电机需求扭矩等于所述电机限制扭矩，并令所述制动补偿扭矩等于所述稳车扭矩与所述电机限制扭矩、所述制动实时扭矩的差值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤，包括：

对所述汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值；

令所述稳车扭矩等于偏移裕量与所述最小值之和，其中，所述偏移裕量用于在所述汽车不发生窜车的前提下加强防溜车效果；

其中，所述对所述汽车进行受力分析，以确定稳车扭矩的最小值的数学表达式包括：Fs＝m×g×sinα-f×m×g×cosα；所述Fs为所述稳车扭矩的最小值，所述m为所述汽车的质量，所述g为重力加速度，所述α为所述倾斜角度，所述f为滚动阻力系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述偏移裕量为：

Offset＝a*Fs；

其中，所述Offset为偏移裕量，所述Fs为为所述稳车扭矩的最小值，所述a为所述倾斜角度对应的权重，所述a与所述倾斜角度的大小成正比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩之前，所述方法还包括：

检测所述汽车的测量加速度和真实加速度，其中，所述测量加速度为惯性测量单元检测得到的数据，所述真实加速度为通过对轮速传感器检测的车速进行时间求导得到的数据；

根据所述测量加速度与所述真实加速度的差值，得到所述倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量加速度与真实加速度的差值，得到所述倾斜角度的数学表达式为：

其中，所述ax为所述测量加速度，所述av为所述真实加速度，所述g为重力加速度，所述α为所述倾斜角度。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述得到所述倾斜角度的步骤之后，所述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤之前，所述方法还包括：

判断所述倾斜角度是否大于零，且汽车是否满足稳坡控制的激活条件；

若是，则执行所述根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩的步骤；

其中，所述激活条件包括：所述汽车处于前进档或倒车档、电子驻车制动系统未拉起、自动驻车系统未激活、坡道辅助系统未激活、车速小于速度阈值、和自动驾驶辅助系统未激活中的至少一项。

8.一种稳车控制装置，其特征在于，包括：

计算单元，用于根据坡道的倾斜角度计算稳车扭矩；

监测单元，用于监测制动器输出的制动实时扭矩，其中，所述制动实时扭矩为响应用户请求而输出的制动力；

确定单元，用于在所述稳车扭矩大于所述制动实时扭矩的情况下，根据所述制动实时扭矩确定电机需求扭矩和制动补偿扭矩，使得所述电机需求扭矩、所述制动补偿扭矩与所述制动实时扭矩之和等于所述稳车扭矩；

控制单元，用于控制电机按照所述电机需求扭矩输出驱动力，并控制所述制动器按照所述制动补偿扭矩输出补偿的制动力，以阻止所述汽车溜车或窜车。

9.一种稳车控制设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述处理器和存储器通过总线连接；所述处理器，用于执行多条指令；所述存储介质，用于存储所述多条指令，所述指令适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述的稳车控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-7中任一项所述的稳车控制方法。

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