阅读说明：本技术 纯电动汽车防溜坡控制方法及控制系统 (Slope-sliding-prevention control method and control system for pure electric vehicle ) 是由 周正伟 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种纯电动汽车防溜坡控制方法及控制系统,其中,纯电动汽车防溜坡控制方法包括以下步骤：S1：获取车辆的运行参数,判断所述车辆所处的特殊工况,其中,所述特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失；S2：根据所述特殊工况获取相应的运行参数,并执行相应的控制方法,从而可以针对车辆起步阶段、驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足,以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法,防止车辆后溜引起的安全隐患。(The invention discloses a slope slipping prevention control method and a control system for a pure electric vehicle, wherein the slope slipping prevention control method for the pure electric vehicle comprises the following steps: s1: acquiring running parameters of a vehicle, and judging special working conditions of the vehicle, wherein the special working conditions comprise vehicle starting, insufficient pedal input and power loss; s2: and acquiring corresponding operating parameters according to the special working conditions, and executing a corresponding control method, so that different control methods can be adopted when power is lost due to vehicle starting stage, accelerator pedal release by a driver, pedal failure and vehicle failure, and potential safety hazards caused by vehicle backward slip are prevented.)

纯电动汽车防溜坡控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及汽车防后溜控制技术领域，特别涉及一种纯电动汽车防溜坡控制方法及控制系统。

背景技术

目前，随着社会的高速发展，科技的快速进步，整个社会对能源的需求越来越大，对环境的关注度越来越高，推行新能源技术，大势所趋，从而导致传统汽车发展面临巨大挑战，同时新能源汽车尤其是纯电动汽车则是发展的大机遇。当前电动汽车，尤其是纯电动汽车为广大汽车生产厂商和消费者所看好，成为汽车发展的热点，因此对功能的完善程度、安全性、可靠性等都提出了更高的要求。

考虑到纯电动汽车整车成本，车辆本身很少安装坡度传感器，因此无法准确判断坡道坡度。车辆在坡道起步时，没有坡道辅助情况下，当脚离开制动踏板到踩油门踏板的过程中，车辆会出现不同程度的后溜，极易引发安全事故(特别是新手司机)。而在车辆爬坡的过程中，如出现驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失，安全考虑，也需要防后溜，保护驾驶员和乘客的安全，避免发生安全事故。同时为了能够更好的与ADAS交互，实现自动驾驶，也需要防止车辆后溜。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中车辆爬坡的过程中，如出现驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时无法有效防止车辆后溜的问题。本发明提供了一种纯电动汽车防溜坡控制方法，可以针对驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明实施方式公开了一种电动汽车防溜坡控制方法，包括以下步骤：S1：获取车辆的运行参数，判断车辆所处的特殊工况，其中，特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失；

S2：根据特殊工况获取相应的运行参数，并执行相应的控制方法；

其中，若步骤S1中，获取到特殊工况为车辆起步时，获取的运行参数为：车辆的档位信号、制动踏板开度信号、加速踏板开度信号，并且在步骤S2中的控制方法为：

如果加速踏板开度信号在预设时长内小于加速踏板开度信号的最小阈值时，控制车辆的自动驻车模式保持，并且当加速踏板开度信号大于加速踏板开度信号的最小阈值时，退出自动驻车模式；

若步骤S1中，获取到特殊工况为踏板输入不足时，获取的运行参数为：车辆的加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机转动方向、档位信号、坡度信号，并且在步骤S2中的控制方法为：

加速踏板开度信号小于加速踏板开度信号的最小阈值，并且车速小于车速最小阈值时，车辆进入蠕行模式：其中

如果坡度信号小于坡度信号最小阈值时，控制电机转动方向与档位信号一致；

如果坡度信号大于坡度信号最大阈值时，控制电机转动方向与档位信号相反，电机输出扭矩，并通过扭矩控制器调节电机输出扭矩；

若步骤S1中，获取到特殊工况为动力丢失时，获取的运行参数为：车辆的档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机工作状态、电池的工作状态、整车故障状态，并且在步骤S2中的控制方法为：

启动车辆的i-booster系统和/或真空泵工作产生制动主缸压力；或

启动车辆的电子驻车制动系统，并将档位信号切换为P档。

采用上述技术方案，本发明提供了一种纯电动汽车防溜坡控制方法，可以针对车辆起步阶段、驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

根据本发明的另一

具体实施方式

，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制方法，当获取到车辆的档位信号由驻车档位变换到行驶档位或倒车档位时，判断特殊工况为车辆起步。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制方法，当获取到车辆的加速踏板开度信号为零或者加速踏板开度信号对应的加速踏板相应扭矩不能平衡重力分扭矩或加速踏板故障，判断特殊工况为踏板输入不足。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制方法，在获取到车辆特殊工况为踏板输入不足时，如果通过扭矩控制器调节电机输出扭矩的时间超过标定时长，启动车辆的电子驻车制动系统，并将档位信号切换为P档；其中，标定时长不大于120秒。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制方法，当获取到车辆的电机工作状态为电机关停、或整车故障状态，判断特殊工况为动力丢失。

本发明还提供一种纯电动汽车防溜坡控制系统，包括：通信连接的车辆参数获取模块和控制器；其中

车辆参数获取模块获取车辆的运行参数，并发送给控制器；

控制器接收车辆的运行参数，判断车辆所处的特殊工况，并根据特殊工况执行相应的控制方法，特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制系统，若车辆工况为车辆起步时，车辆参数获取模块获取的运行参数信号为：档位信号、制动踏板开度信号、加速踏板开度信号；控制器执行的控制方法为：

如果制动踏板开度信号在预设时长内小于制动踏板开度信号的最小阈值时，控制器控制车辆的自动驻车模式保持，并且当加速踏板开度信号大于加速踏板开度信号的最小阈值时，控制器控制车辆退出自动驻车模式。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制系统，若车辆工况为踏板输入不足时，车辆参数获取模块获取的运行参数信号为：加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机转动方向、档位信号；控制器执行的控制方法为：

加速踏板开度信号小于加速踏板开度信号的最小阈值，并且车速小于车速最小阈值时，车辆进入蠕行模式：其中

如果坡度信号小于坡度信号最小阈值时，控制器控制电机转动方向与档位信号一致；

如果坡度信号大于坡度信号最大阈值时，控制器控制电机转动方向与档位信号相反，电机输出扭矩，并通过控制扭矩控制器激活以调节电机输出扭矩；

且，若控制器控制激活扭矩控制器的时间超过标定时长时，控制器控制电子驻车制动系统夹紧且控制器控制档位信号切换为P档；标定时长不大于120s。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制系统，若车辆工况为动力丢失时，车辆参数获取模块获取的运行参数信号为：档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机工作状态、电池的工作状态、整车故障状态；控制器执行的控制方法为：

控制器启动车辆的电传制动系统和/或真空制动伺服系统；或

控制器启动车辆的i-booster系统/真空泵工作，产生制动主缸压力，

或启动车辆的电子驻车制动系统，并将档位信号切换为P档。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的另一具体实施方式公开的纯电动汽车防溜坡控制系统，控制器为车辆的车载控制器，并且车载控制器通过CAN总线控制车辆的档位、电机、i-booster系统、真空泵和电子驻车制动系统。

采用上述技术方案，本发明提供了一种纯电动汽车防溜坡控制系统，可以针对车辆起步阶段、驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种纯电动汽车防溜坡控制方法，包括以下步骤：S1：获取车辆的运行参数，判断所述车辆所处的特殊工况，其中，所述特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失；S2：根据所述特殊工况获取相应的运行参数，并执行相应的控制方法，从而可以针对车辆起步阶段、驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的纯电动汽车防溜坡控制方法的方法流程示意图；

图2为本发明实施例2提供的纯电动汽车防溜坡控制系统的电路结构示意图。

附图标记说明：

100、车辆参数获取模块；200、控制器；300、扭矩控制器；400、电子驻车制动系统；500、i-booster系统；600、真空泵。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

为解决现有技术中车辆爬坡的过程中，如出现驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时无法有效防止车辆后溜的问题，如图1所示，本实施例的实施方式公开了一种纯电动汽车防溜坡控制方法，包括以下步骤：

S1：获取车辆的运行参数，判断车辆所处的特殊工况，其中，特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失。

具体的，判断车辆所处的特殊工况的方法为：针对车辆起步的判断依据为：获取到车辆的档位信号由驻车档位变换到行驶档位或倒车档位时，判断特殊工况为车辆起步。

判断车辆所处的特殊工况为：当加速踏板开度为零，或者加速踏板开度信号对应加速踏板响应扭矩不能平衡重力分力距，或者加速踏板故障时，判断特殊工况为踏板输入不足。需要理解的是，在本实施例中，特殊工况为踏板输入不足时，需要通过扭矩控制器调节电机输出扭矩以实现防后溜。并且，为保护电机，在本实施例中标定时间不大于120秒，且在如果通过扭矩控制器调节电机输出扭矩的时间超过标定时长(120秒)，启动车辆的电子驻车制动系统夹紧以实现防后溜，并将档位信号切换为P档。

判断车辆所处的特殊工况为动力丢失的方法为：车辆的电机工作状态为电机关停、或整车故障状态，判断特殊工况为动力丢失。

需要理解的是，本实施例所指的车辆的运行参数包括所有根据每个特殊工况判断依据中涉及的参数，具体参见下文相关描述，此处不予赘述。

S2：根据特殊工况获取相应的运行参数，并执行相应的控制方法，具体的根据每种特殊工况如何执行相应的控制方法的示例举例如下：

A：对于特殊工况为车辆起步的情况：

A1：获取的运行参数为：车辆的档位信号、制动踏板开度信号、加速踏板开度信号；

A2：控制方法为：如果加速踏板开度信号在预设时长(在本实施例中预设时长可以为不大于120秒)内，且小于加速踏板开度信号的最小阈值(在本实施例中可以为加速踏板开度信号总行程的5％)时，控制车辆的自动驻车模式保持，并且当加速踏板开度信号大于加速踏板开度信号的最小阈值(在本实施例中可以为加速踏板信号总行程的5％)时，退出自动驻车模式。

B：对于特殊工况为踏板输入不足的情况(即不能保持车辆与当前档位一致以保持车辆静止状态)：

B1：获取的运行参数为：车辆的加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机转动方向、档位信号、坡度信号；

B2：控制方法为：

加速踏板开度信号小于加速踏板开度信号的最小阈值(5％)，或者加速踏板开度信号对应的响应扭矩不足以平衡车辆重力分力距，且加速踏板开度小于响应阈值(5％)，或者当前加速踏板开度信号下请求的扭矩小于重力沿坡道方向的分力，或者加速踏板开度信号故障并且车速小于车速最小阈值(在本实施例中，车速最小阈值可以为不大于15公里每小时)时，车辆进入蠕行模式：如果坡度信号小于坡度信号最小阈值时，控制电机转动方向与档位信号一致；如果坡度信号大于坡度信号最大阈值时，控制电机转动方向与档位信号相反，电机输出扭矩，并通过扭矩控制器调节电机输出扭矩，以实现车辆的防后溜。

C：对于特殊工况为动力丢失的情况：

C1：获取的运行参数为：车辆的档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机工作状态、电池的工作状态、蓄电池状态；

C2：控制方法为：

启动车辆的i-booster系统(智能刹车系统)和/或真空泵请求制动主缸压力以提供制动力；或，启动车辆的电子驻车制动系统，并将档位信号切换为P档，从而实现车辆的防后溜。

综上，本实施例提供了一种纯电动汽车防溜坡控制方法，首先可以根据车辆的运行参数判断车辆所处的特殊工况，从而基于各种不同的特殊工况获取不同的运行参数后执行不同的控制方法，从而实现可以针对车辆起步阶段、踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

实施例2

如图2所示，本实施例还提供一种纯电动汽车防溜坡控制系统，包括：通信连接的车辆参数获取模块100和控制器200；其中车辆参数获取模块100获取车辆的运行参数，并发送给控制器200；控制器200接收车辆的运行参数，判断车辆所处的特殊工况，并根据特殊工况执行相应的控制方法，特殊工况包括车辆起步、踏板输入不足和动力丢失。

具体的，控制器200判断车辆所处的特殊工况的方法为：针对车辆起步的判断依据为：车辆参数获取模块100获取到车辆的档位信号由驻车档位变换到行驶档位或倒车档位时，判断特殊工况为车辆起步。由此，需要理解的是，此时车辆参数获取模块100至少包括档位信号获取功能，比如包括档位传感器，也叫档位开关传感器，一般配备于自动挡车型，是用来检测档位信号的。档位传感器的型号可以为：0B5927321L，也可以为其他型号，具体根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。

更具体的，控制器200判断车辆所处的特殊工况为：当车辆参数获取模块100获取到车辆的加速踏板开度信号为零，或者加速踏板开度信号对应的加速踏板相应扭矩不能平衡重力分扭矩或者加速踏板故障时，判断特殊工况为踏板输入不足。需要理解的是，在本实施例中，特殊工况为踏板输入不足时，控制器200需要通过扭矩控制器300调节电机输出扭矩以实现防后溜。并且，为保护电机，在本实施例中标定时间不大于120秒，如果通过扭矩控制器300调节电机输出扭矩的时间超过标定时长(120秒)，启动车辆的电子驻车制动系统400夹紧以实现防后溜，并将档位信号切换为P档。

由此，需要理解的是，此时车辆参数获取模块100至少包括制动踏板信号和加速踏板信号获取功能，比如包括制动踏板位移传感器和加速踏板位移传感器。制动踏板位移传感器的型号可以为：BRAKE PEDAL SENSOR制动踏板传感器，也可以为其他型号，具体根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。加速踏板位移传感器的型号可以为：FBA06，也可以为其他型号，具体根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。

再者，扭矩控制器300、电子驻车制动系统400为车辆自带的系统部件，因此，本实施例不予过多解释限定。

再具体的，控制器200判断车辆所处的特殊工况为动力丢失的方法为：车辆的电机工作状态为电机关停、或整车故障状态为供电异常，判断特殊工况为动力丢失。由此，需要理解的是，此时车辆参数获取模块100至少包括电机信息和电池信息获取功能，比如包括电机检测传感器和电池电量检测传感器。该检测传感器皆为现有技术中常用的检测部件，因此其具体型号均根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。

需要理解的是，本实施例所指的车辆的运行参数包括所有根据每个特殊工况判断依据中涉及的参数，具体参见下文相关描述，此处不予赘述。

进一步地，控制器200根据特殊工况获取相应的运行参数，并执行相应的控制方法，具体的控制器200根据每种特殊工况如何执行相应的控制方法的示例举例如下：

A：对于特殊工况为车辆起步的情况：

A1：车辆参数获取模块100获取的运行参数为：车辆的档位信号、制动踏板开度信号、加速踏板开度信号；

A2：控制器200的控制方法为：如果车辆参数获取模块100获取的加速踏板开度信号在预设时长(在本实施例中预设时长可以为不大于120秒)内小于加速踏板开度信号的最小阈值(在本实施例中可以为加速踏板开度信号总行程的5％)时，控制器200控制车辆的自动驻车模式保持，并且当加速踏板开度信号大于加速踏板开度信号的最小阈值(在本实施例中可以为加速踏板信号总行程的5％)时，退出自动驻车模式。

B：对于特殊工况为踏板输入不足的情况：

B1：车辆参数获取模块100获取的运行参数为：车辆的加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机转动方向、档位信号、坡度信号；

B2：控制器200的控制方法为：

当车辆参数获取模块100获取的加速踏板开度信号小于加速踏板开度信号的最小阈值(5％)，或者加速踏板开度信号对应的响应扭矩不足以平衡车辆重力分力距，且加速踏板开度小于响应阈值(5％)，或者当前加速踏板开度信号下请求的扭矩小于重力沿坡道方向的分离，或者加速踏板开度信号故障，并且车辆参数获取模块100获取的车速小于车速最小阈值(在本实施例中，车速最小阈值可以为不大于15公里每小时)时，车辆进入蠕行模式：如果车辆参数获取模块100获取的坡度信号小于坡度信号最小阈值时，控制电机转动方向与档位信号一致；如果车辆参数获取模块100获取的坡度信号大于坡度信号最大阈值时，控制器200控制电机转动方向与档位信号相反，电机输出扭矩，并通过扭矩控制器300调节电机输出扭矩，以实现车辆的防后溜。

由此，需要理解的是，此时车辆参数获取模块100至少包括坡度信息获取功能，比如包括坡度传感器。该检测传感器皆为现有技术中常用的检测部件，因此其具体型号均根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。

C：对于特殊工况为动力丢失的情况：

C1：车辆参数获取模块100获取的运行参数为：车辆的档位信号、加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、车速、电机输出扭矩、电机工作状态、电池的工作状态、蓄电池状态；

C2：控制器200的控制方法为：

控制器200启动车辆的i-booster系统500(智能刹车系统)和/或真空泵600工作请求制动主缸压力以提供制动力；或，启动车辆的电子驻车制动系统400，并将档位信号切换为P档，从而实现车辆的防后溜。需要理解的是，在此种工况下，为实现防止车辆后溜，可以仅启动i-booster系统500和真空泵600中的任一个，也可以同时启动，具体根据实际需要选择，本实施例对此不做具体限定。

再者，i-booster系统和真空泵600为车辆自带的系统部件，因此，本实施例不予过多解释限定。

另外，需要理解的是，本实施例所指的控制器200即为车辆自身的车载控制器，并且车载控制器通过CAN总线控制车辆的档位、电机、i-booster系统、真空泵600和电子驻车制动系统400。并且，对于i-booster系统的工作原理，简述如下：i-booster系统利用制动踏板传感器感知驾驶者踩下刹车的力度和速度，并将该力度信号和速度信号处理之后传给i-booster系统的制动电机，在i-booster系统的机电放大机构的驱动下，推动制动电机工作，从而实现电控制动。

综上，本实施例提供了一种电动汽车防溜坡控制系统，可以针对车辆起步阶段、驾驶员松开加速踏板、踏板故障造成踏板输入不足，以及整车故障导致动力丢失时可以采取不同的控制方法，防止车辆后溜引起的安全隐患。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。