一种电动汽车坡道起步辅助方法与流程

本发明属于电动汽车辅助系统技术领域，更具体来说，涉及一种电动汽车坡道起步辅助方法。

背景技术：

随着新能源汽车的不断普及，采用电机驱动形式的电动汽车越来越多(包含增程式汽车)，同时由于新能源汽车补贴退坡，整车厂对新能源汽车的成本控制越来越苛刻。目前，大多数电动汽车的坡道起步辅助功能是采用了电机堵转方式实现，坡道起步辅助功能开启采用硬件检测和软件识别两种方式实现。硬件检测方式为增加专有的坡道传感器，该方式会增加成本，并且对传感器的安装位置较苛刻，另外由于纵向加速度的影响，测量精度不高。软件识别方式为采用软件判断电机转速的阈值，该方式可以节省成本，且测量精度高，传统方式采用直接判断电机转速阈值，此方法不能准确感知坡道工况以及坡道坡度和车辆总重，存在以下两类问题：一、误进入坡道辅助，导致车辆出现强烈冲击；二、在不同坡度及载重量下，出现坡道起步辅助扭矩过大或者过小而导致的起步过冲或者溜坡距离增大，起步驾驶感受差，存在安全隐患。

经检索，发明创造的名称为：一种电动汽车坡道辅助起步控制方法(申请号：201710891233.9，申请公布日：2018.02.16)。该申请案公开了一种电动汽车坡道辅助起步控制方法，该方法提供的方案为根据车辆的档位、脚刹状态以及电机反馈速度来控制输出命令进一步为车辆提供起步辅助扭矩，但是该方案的检测状态为单一的状态并不是检测多组状态来分析，容易在r档倒车等变换状态时混淆错认为是起步辅助状态，因此该方案技术不够成熟，识别场景差，且在错误场景下容易出现强烈冲击的现象。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有技术中电动汽车辅助系统导致车辆出现强烈冲击和在不同坡度和载重情况下扭矩不匹配的缺陷，提供一种电动汽车坡道起步辅助方法，具有辅助起步平稳，智能控制扭矩的优点，提高安全性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法，控制方法包括坡道工况识别检测方法和坡度与载重量识别检测方法。

优选的，坡道工况识别检测方法为整车控制器按照时间顺序接收多组电机转速信号并记录。

优选的，坡道工况识别检测方法包括如下判断：

(a)判断单个电机转速绝对值与阈值的大小关系，若大于阈值则记录并进入步骤(b)；

(b)判断记录的多组电机转速是否满足随时间增大，若满足则判定车辆处于d档溜坡状态或r档倒车坡道起步，若不满足则返回步骤(a)。

优选的，坡度与载重量识别检测方法为对满足坡道起步辅助条件的电机转速进行平均加速度运算。

优选的，坡度与载重量识别检测方法包括如下判断：

(c)对满足坡道起步辅助条件的电机转速运用公式进行求加速度；

(d)设定空载小坡加速值、空载大坡加速值和满载大坡加速值；

(e)判断计算的加速度的数值所在区间来选取不同的pi参数。

优选的，电动汽车坡道起步辅助系统运作方法包括以下步骤：

s100、启动，整车控制器接收电机转速信号、油门开度信号、档位信号，并进行坡道工况识别检测；

s200、传递，整车控制器检测坡道工况后，进行坡度与载重量分析并计算起步扭矩发送给电机控制器；

s300、执行，电机控制器接收信号并控制电机输出扭矩；

s400、完成，汽车提醒坡道起步辅助系统启动。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法，控制方法包括坡道工况识别检测方法和坡度与载重量识别检测方法，通过对汽车所处的坡道工况、坡道角度和载重所需要的扭矩进行分析计算来控制电机的输出扭矩进一步的辅助汽车启动，实现了起步平稳快速。

(2)本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法，该使用方法中的坡道工况识别检测方法通过测定连续的多组电机转速来判断汽车的状态进一步来控制辅助系统提供的扭矩，降低溜破距离。

(3)本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法，该使用方法中的坡度与载重量识别检测方法，通过分析计算坡度和载重来选择不同的起步扭矩，对大载重和大坡度提供大扭矩，对小载重和小坡度提供小扭矩，避免了扭矩不匹配出现溜坡或汽车过冲的现象。

附图说明

图1为本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法的坡道工况识别算法流程图图；

图2为本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法的起步扭矩分类流程图；

图3为本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法的系统信号交互图；

图4为本发明的一种电动汽车坡道起步辅助方法的使用方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1、图2、图3和图4所示，本实施例的一种电动汽车坡道起步辅助方法，控制方法包括坡道工况识别检测方法和坡度与载重量识别检测方法，如果汽车辅助系统不计算坡道工况和载重而进行起步辅助功能，会使得车辆出现强烈冲击或者扭矩不匹配的缺陷，而采用本发明的起步辅助系统，对坡道工况和坡度以及载重进行分析计算，不会误进入辅助系统同时也会根据坡度和载重进行匹配扭矩，起步效果好，无安全隐患。

本实施例的坡道工况识别检测方法为整车控制器按照时间顺序接收多组电机转速信号并记录，如果不对多组电机转速进行处理而直接判断电机转速阈值，会出现误进入起步辅助系统，导致车辆出现强烈冲击，而接收多组电机转速信号并记录处理能够准确检测出当前车辆的坡道工况，不会出现误进入起步辅助系统的情况。

本实施例的坡道工况识别检测方法包括如下判断：

(a)判断单个电机转速绝对值与阈值的大小关系，若大于阈值则记录并进入步骤(b)；

(b)判断记录的多组电机转速是否满足随时间增大，若满足则判定车辆处于d档溜坡状态或r档倒车坡道起步，若不满足则返回步骤(a)。

上述的坡道工况检测是整车控制器通过总线接收电机转速信号，要求通讯周期不大于10ms。在d档位坡道起步辅助情况下，为滤除电机转速在零位点的波动，①首先判断电机转速绝对值n0≥nn(该阈值可标定为10rpm)，如果①满足，按照时间先后顺序，连续记录下m组(可标定为5)电机转速绝对值n0、n1、n2、n3……nm-1，②同时，判断该m组电机转速绝对值满足n0≤n1≤n2≤n3……≤nm-1。如果①和②同时满足，则识别出当前车辆处于d档溜坡状态。r档倒车坡道起步同理。

本实施例的坡度与载重量识别检测方法为对满足坡道起步辅助条件的电机转速进行平均加速度运算。

本实施例的坡度与载重量识别检测方法包括如下判断：

(c)对满足坡道起步辅助条件的电机转速运用公式进行求加速度；

(d)设定空载小坡加速值、空载大坡加速值和满载大坡加速值；

(e)判断计算的加速度的数值所在区间来选取不同的pi参数。

上述的判断通过计算溜坡加速度来衡量坡道坡度与载重量，溜坡加速度越大，表明坡道坡度或者载重量较大，需要给出的坡道起步辅助扭矩也较大；溜坡加速度越小，表明坡道坡度或者载重量较小，需要给出的坡道起步辅助扭矩也较小，进一步将加速度分类来准确提供满足的扭矩，使得系统提供给车辆的辅助扭矩精准及时。

采用上述满足进入坡道起步辅助条件的电机转速n0、n1、n2、n3……nm-1，做溜坡的平均加速度运算，考虑到(m-1)×t的值为常量，考察溜坡的平均加速度只需要考察nm-1-n0即可，令δn＝nm-1-n0。将δn按照空载小坡ns，空载大坡nm，满载大坡进行分类nl，对应选择不同pi参数。其中ns、nm、nl需要标定确认。

本实施例的电动汽车坡道起步辅助系统运作方法包括以下步骤：

s100、启动，整车控制器接收电机转速信号、油门开度信号、档位信号，并进行坡道工况识别检测；

s200、传递，整车控制器检测坡道工况后，进行坡度与载重量分析并计算起步扭矩发送给电机控制器；

s300、执行，电机控制器接收信号并控制电机输出扭矩；

s400、完成，汽车提醒坡道起步辅助系统启动。

采用此方法步骤进行汽车坡道起步辅助，依次检测坡道工况以及坡度和载重，分别计算分析车辆所处环境和自身工况来控制电机提供相应的扭矩，使得车辆得到精准匹配的扭矩，进一步使得车辆平稳的起步。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。