CN109878343A - 一种电动汽车下坡车速自动控制***及方法 - Google Patents
一种电动汽车下坡车速自动控制***及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车下坡辅助控制***及方法。包括：电机单元、坡度传感单元、速度传感单元分别与车辆主控单元电性连接，电机单元通过传动单元驱动电动汽车行驶；坡度传感单元用于实时采集车辆所处工况的坡度值；速度传感单元用于实时采集车辆的行驶速度；车辆主控单元根据采集到的坡度值和行驶速度对电机单元的输出转矩进行调节，进而通过传动单元控制车辆下坡时的行驶速度。本发明通过通过时监测车速、坡度，在车辆下坡时根据坡度和车速调节汽车电机的转矩从而控制车辆的下坡速度，实现在车辆下坡过程中，对车速自动调节使得车辆易于操控，保证车辆不会超速，避免发生危险。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车安全控制领域，更具体地，涉及一种电动汽车下坡车速自动控制***及方法。
背景技术
随着近几年时代的发展，人们的生活条件有所改善，正因为生活条件的改善，所以近些年来，汽车行业在中国很是火爆。然而汽车的普渐渐地推动了人类社会经济和现代文明的高速发展，也带来了严峻的能源和环境问题，节能和环保成为汽车技术发展的主题之一。目前纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车及其相关的零部件技术得到了很大发展，世界汽车工业正在经历从传统燃油汽车向未来氢燃料电池汽车的过渡和发展。
目前电动汽车在设计开发过程中，没有下坡辅助控制***，车辆在下长坡过程中，驾驶员若不对车辆进行调节、制动，车速将持续增加，车辆不易操控，容易超速并发生危险。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动汽车下坡车速自动控制***及方法，实现在车辆下坡过程中，对车速自动调节使得车辆易于操控，保证车辆不会超速，避免发生危险。
为实现上述目的，本发明提出了一种电动汽车下坡辅助控制***，包括：车辆主控单元、电机单元、坡度传感单元和速度传感单元；
所述电机单元、坡度传感单元、速度传感单元分别与所述车辆主控单元电性连接，所述电机单元通过传动单元驱动电动汽车行驶；
所述坡度传感单元用于实时采集车辆所处工况的坡度值；
所述速度传感单元用于实时采集车辆的行驶速度；
所述车辆主控单元根据采集到的所述坡度值和所述行驶速度对所述电机单元的输出转矩进行调节，进而通过所述传动单元控制车辆下坡时的行驶速度。
优选地，所述车辆主控单元预先设置有与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速。
优选地，所述下坡警戒车速与所述坡度值成反比，所述车辆主控单元根据所述坡度传感单元采集的所述坡度值动态调整所述下坡警戒车速。
优选地，所述车辆主控单元根据所述下坡警戒车速调整所述电机单元的输出功率和转速，从而调节所述电机单元的输出转矩，当所述输出转矩为负转矩时降低车辆的行驶速度。
优选地，所述输出转矩与所述输出功率成正比，与所述转速成反比。
一种电动汽车下坡辅助控制方法，包括：
实时采集车辆所处工况的坡度值；
实时采集车辆的行驶速度；
根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度。
优选地，在根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，预先设置与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速，所述下坡警戒车速与所述坡度值成反比，根据采集的所述坡度值，动态调整所述预警下坡速度。
优选地，在根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，下坡时，根据所述行驶速度和所述下坡警戒车速判断是否调节电机的输出转矩。
优选地，在根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，当所述行驶速度大于所述下坡警戒车速时，间断性对电机的输出转矩进行负转矩调节进而逐渐降低行驶速度，直到所述行驶速度与所述下坡警戒车速的差值小于误差阈值。
优选地，在根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，当所述行驶速度小于所述下坡警戒车速时，不调节电机的输出转矩。
本发明的有益效果为：本发明通过时监测车速、坡度，在车辆下坡时根据坡度和车速调节汽车电机的转矩从而控制车辆的下坡速度，实现在车辆下坡过程中，对车速自动调节使得车辆易于操控，保证车辆不会超速，避免发生危险。
本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其特征在于，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种电动汽车下坡辅助控制***的示意图。
图2示出了根据本发明的电动汽车下坡辅助控制方法的步骤的流程图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种电动汽车下坡辅助控制方法的步骤的流程图。
附图标记说明：1、车辆主控单元；2、速度传感单元；3、坡度传感单元；4、电机单元；5、传动单元。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明的一种电动汽车下坡辅助控制***，包括：车辆主控单元、电机单元、坡度传感单元和速度传感单元；
电机单元、坡度传感单元、速度传感单元分别与车辆主控单元电性连接，电机单元通过传动单元驱动电动汽车行驶；
坡度传感单元用于实时采集车辆所处工况的坡度值；
速度传感单元用于实时采集车辆的行驶速度；
车辆主控单元根据采集到的坡度值和行驶速度对电机单元的输出转矩进行调节，进而通过传动单元控制车辆下坡时的行驶速度。
在一个示例中，车辆主控单元预先设置有与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速。
在一个示例中，下坡警戒车速与坡度值成反比，车辆主控单元根据坡度传感单元采集的坡度值动态调整下坡警戒车速。
具体地，下坡警戒车速随坡度值增加而减小，例如，可以设置坡度25度对应的警戒车速为40km/h，坡度每增加一度对应车速减少2kmh，当坡度为30度时，对应的警戒车速为30km/h。
在一个示例中，车辆主控单元根据下坡警戒车速调整电机单元的输出功率和转速，从而调节电机单元的输出转矩，当输出转矩为负转矩时降低车辆的行驶速度。
具体地，车辆正常行驶时的输出转矩为正转矩，当车辆需要降速时，一般使用制动***降速，本方案中通过电机辅助降速，当车辆控制***监测到下坡车速过快时，自动参与降速，通过电机输出一定的负转矩控制车速。
在一个示例中，输出转矩与输出功率成正比，与转速成反比。
具体地，主控单元通过调整汽车驱动电机的功率和转述调节输出的负转矩的大小，当实际行驶速度与警戒车速相差较大时，通过较大的输出负转矩间歇性的调整车速，使汽车逐渐降速至警戒车速范围内。
图2示出了根据本发明的电动汽车下坡辅助控制方法的步骤的流程图。
如图2所示，一种电动汽车下坡辅助控制方法，包括：
实时采集车辆所处工况的坡度值；
实时采集车辆的行驶速度；
根据坡度值和行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度。
在一个示例中，在根据坡度值和行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，预先设置与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速，下坡警戒车速与坡度值成反比，根据采集的坡度值，动态调整预警下坡速度。
在一个示例中，在根据坡度值和行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，下坡时，根据行驶速度和下坡警戒车速判断是否调节电机的输出转矩。
在一个示例中，在根据坡度值和行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，当行驶速度大于下坡警戒车速时，间断性对电机的输出转矩进行负转矩调节进而逐渐降低行驶速度，直到行驶速度与下坡警戒车速的差值小于误差阈值。
在一个示例中，在根据坡度值和行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度步骤中，当行驶速度小于下坡警戒车速时，不调节电机的输出转矩。
实施例：
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种电动汽车下坡辅助控制***的示意图。
如图1所示，一种电动汽车下坡辅助控制***，包括：车辆主控单元1、电机单元4、坡度传感单元3和速度传感单元2；电机单元4、坡度传感单元3、速度传感单元2分别与车辆主控单元1电性连接，电机单元4通过传动单元5驱动电动汽车行驶；坡度传感单元3用于实时采集车辆所处工况的坡度值；速度传感单元2用于实时采集车辆的行驶速度；车辆主控单元1根据采集到的坡度值和行驶速度对电机单元4的输出转矩进行调节，进而通过传动单元5控制车辆下坡时的行驶速度，车辆主控单元1预先设置有与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速，下坡警戒车速与坡度值成反比，车辆主控单元1根据坡度传感单元3采集的坡度值动态调整下坡警戒车速，车辆主控单元1根据下坡警戒车速调整电机单元4的输出功率和转速，从而调节电机单元4的输出转矩，当输出转矩为负转矩时降低车辆的行驶速度，输出转矩与输出功率成正比，与转速成反比。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种电动汽车下坡辅助控制方法的步骤的流程图。
如图3所示，一种电动汽车下坡辅助控制方法，包括：
预先设置与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速，下坡警戒车速与坡度值成反比，可以设置坡度25度对应的警戒车速为40km/h，坡度每增加一度对应车速减少2kmh，当坡度为30度时，对应的警戒车速为30km/h。
电动汽车上电起步行驶后，实时采集车辆所处工况的坡度值和车辆的行驶速度；
根据采集的坡度值动态调整预警下坡速度并根据行驶速度和下坡警戒车速判断是否调节电机的输出转矩；当行驶速度小于下坡警戒车速时，不调节电机的输出转矩；
当行驶速度大于下坡警戒车速时，如下坡时的坡度为28度，对应的警戒车速为34km/h，车辆实际速度为50km/h，汽车控制***间断性对驱动电机的输出转矩进行负转矩调节进而逐渐降低行驶速度，直到行驶速度与下坡警戒车速的差值小于误差阈值，本实施例中设置的误差阈值为2，即通过调节输出转矩控制车辆行驶速度，使车速逐渐下降至34km/h左右，并控制车辆行驶速度与下坡警戒车速的差值的绝对值在小于2的范围内，由于下坡时的车速会慢慢加快，因此控制***会实时监测车速并对车速持续循环控制，从而达到自动控制下坡速度的目的，有效防止下坡超速发生危险。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种电动汽车下坡辅助控制***，其特征在于，包括：车辆主控单元、电机单元、坡度传感单元和速度传感单元；
所述电机单元、坡度传感单元、速度传感单元分别与所述车辆主控单元电性连接，所述电机单元通过传动单元驱动电动汽车行驶；
所述坡度传感单元用于实时采集车辆所处工况的坡度值；
所述速度传感单元用于实时采集车辆的行驶速度；
所述车辆主控单元根据采集到的所述坡度值和所述行驶速度对所述电机单元的输出转矩进行调节，进而通过所述传动单元控制车辆下坡时的行驶速度。
2.根据权利要求1所述的电动汽车下坡辅助控制***，其特征在于，所述车辆主控单元预先设置有与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速。
3.根据权利要求2所述的电动汽车下坡辅助控制***，其特征在于，
所述下坡警戒车速与所述坡度值成反比，所述车辆主控单元根据所述坡度传感单元采集的所述坡度值动态调整所述下坡警戒车速。
4.根据权利要求3所述的电动汽车下坡辅助控制***，其特征在于，
所述车辆主控单元根据所述下坡警戒车速调整所述电机单元的输出功率和转速，从而调节所述电机单元的输出转矩，当所述输出转矩为负转矩时降低车辆的行驶速度。
5.根据权利要求4所述的电动汽车下坡辅助控制***，其特征在于，
所述输出转矩与所述输出功率成正比，与所述转速成反比。
6.一种电动汽车下坡辅助控制方法，其特征在于，包括：
实时采集车辆所处工况的坡度值；
实时采集车辆的行驶速度；
根据所述坡度值和所述行驶速度对电机的输出转矩进行调节，从而控制下坡时的行驶速度。
7.根据权利要求6所述的电动汽车下坡辅助控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
预先设置与不同坡度值对应的不同下坡警戒车速，所述下坡警戒车速与所述坡度值成反比，根据采集的所述坡度值，动态调整所述预警下坡速度。
8.根据权利要求7所述的电动汽车下坡辅助控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
下坡时，根据所述行驶速度和所述下坡警戒车速判断是否调节电机的输出转矩。
9.根据权利要求8所述的电动汽车下坡辅助控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
当所述行驶速度大于所述下坡警戒车速时，间断性对电机的输出转矩进行负转矩调节进而逐渐降低行驶速度，直到所述行驶速度与所述下坡警戒车速的差值小于误差阈值。
10.根据权利要求9所述的电动汽车下坡辅助控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
当所述行驶速度小于所述下坡警戒车速时，不调节电机的输出转矩。
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