[发明专利]汽车爬坡控制方法和汽车爬坡控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种汽车的爬坡控制方法和爬坡控制装置。 

背景技术

随着能源的紧张和环境污染的日益加剧，使传统汽车产业发展面临着众多的困难，因此电动汽车及混合动力汽车的出现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。电动汽车和混合动力汽车是指以电能为动力的汽车，一般采用高效率充电电池、或燃料电池做为动力源。由于电能是二次能源，它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式，因此电动汽车属于零排放汽车，能够有效解决能源紧张和汽车尾气污染所带来的环境问题。 

然而由于电动汽车及混合动力汽车与传统汽车的结构不同，如电动汽车采用电机进行驱动，而非传统汽车的发动机，因此电动汽车及混合动力汽车也存在一些传统汽车所未遇到的问题。由于电动汽车及混合动力汽车的技术还并不是非常成熟，因此这些问题将严重影响电动汽车及混合动力汽车的发展，并且由于其与传统汽车结构和原理不同，也很难从传统汽车技术中得到借鉴。 

目前现有技术中遇到的问题包括电动汽车及混合动力汽车的爬坡问题。对于传统汽车来说，在爬坡时特别是坡起时常常会出现发动机熄火，甚至溜车的现象，但这对于传统汽车来说并不是特别严重，由于传统汽车中的内燃机惯性大，因此在爬坡动力不足时，最多是将内燃机强迫熄火。然而对于纯电动汽车或混合动力汽车来说，其采用电机驱动，如果爬坡动力不足时，则转子近似停止转动，此时定子磁场将会被锁定，如果驾驶员按照操作习惯加大油门的话，就会加大IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)的开通占空比，从而将会将定子电压(三百多伏)加到了定子电阻两端，并且由于定子电阻很小(约为几欧)，因此会产生几百安的电流，如果这样情况持续十几秒就会烧毁电机、一些功率器件或电路模块。并且此时如果驾驶员缺乏经验，松油门过快，则电机将会减小力矩输出，同传统汽车一样电动汽车及混合动力汽车也会因为爬坡力不够而迅速倒退下滑而产生交通事故。从上述描述中可以看出电动汽车及混合动力汽车在爬坡时遇到比传统汽车更严重的问题，并且目前未得到解决，因此现有技术的缺点是亟需一种简单、有效的方法及装置解决电动汽车及混合动力汽车爬坡时遇到的问题。 

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决现有技术中电动汽车及混合动力汽车爬坡时遇到的技术缺陷。 

为达到上述目的，本发明一方面提出一种汽车爬坡控制装置，包括倾角传感器、与所述倾角传感器相连的模数转换器、与所述模数转换器相连的控制器、以及与所述控制器相连的信号锁存器和驱动核；所述倾角传感器，用于检测汽车爬坡时的倾角信号；所述模数转换器，用于将所述倾角传感器检测到的所述倾角信号转换为数字倾角信号后，发送给所述控制器；所述控制器，用于根据所述模数转换器发送的数字倾角信号和以下公式计算相应的控制电流值并输出给所述信号锁存器，所述公式为：iq＝M[a+g×(sin(θ)+u×cos(θ))]×j/K，其中，iq为控制给定电流，K为iq与转矩的比例系数，其通过试验标定，M为整车的质量，a为所述倾角传感器读的车辆加速度，θ为所述倾角传感器读的车辆爬坡角度，j为车辆驱动电机轴和车轮系统的传动比，g为重力加速度，u为滚动摩擦系数；所述信号锁存器，用于对所述控制器输出的控制电流值进行锁存并提供给所述驱动核；所述驱动核，用于根据所述信号锁存器锁存的控制电流值控制所述汽车的电机，以使所述电机在爬坡时保持最大电机输出扭矩。 

本发明另一方面还提出一种一种汽车爬坡控制方法，包括以下步骤：检测汽车爬坡时的倾角信号；根据所述倾角信号和以下公式计算相应的控 制电流值，所述公式为：iq＝M[a+g×(sin(θ)+u×cos(θ))]×j/K，其中，iq为控制给定电流，K为iq与转矩的比例系数，其通过试验标定；M为整车的质量，a为所述倾角传感器读的车辆加速度，θ为所述倾角传感器读的车辆爬坡角度，j为车辆驱动电机轴和车轮系统的传动比，g为重力加速度，u为滚动摩擦系数；根据所述控制电流值控制所述汽车的电机，以使所述电机在爬坡时保持最大电机输出扭矩。 

本发明提出了一种简单、有效的汽车爬坡控制方法和相应装置，以解决电动汽车及混合动力汽车爬坡时遇到的问题，使其能够平稳爬坡，并且避免因为爬坡力不足而倒退下滑的技术缺陷，从而提高了车辆的安全性。 

本发明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，或通过本发明的实践了解到。 

附图说明