[发明专利]基于纵向动力学的纯电动汽车坡度识别方法

权利要求书

1.一种基于纵向动力学的纯电动汽车坡度识别方法，包括如下步骤：

(10)参数获取：获取初始坡度和车辆实时运行状态参数；

(20)整车质量修正：根据初始坡度，利用纵向动力学原理对整车质量进行修正，得到整车修正质量；

(30)坡度识别：根据车辆修正质量和车辆实时运行状态参数，利用纵向动力学原理进行坡度识别；

所述车辆实时运行状态参数包括车速、电机转矩、变速器当前挡位信号；

所述初始坡度通过读取汽车静态时倾角传感器的角度信号获得；

所述车辆实时运行状态参数通过CAN总线采集获得；

其特征在于，所述(20)整车质量修正步骤包括：

(21)理论加速度计算：利用汽车行驶方程式和上一周期修正整车质量m_n-1计算理论加速度a_c；

(22)实际加速度计算：根据实际车速计算车辆的实际加速度a_r；

(23)整车质量初步修正：比较实际加速度a_r与理论加速度a_c，若|a_r-a_c|＜a_dead，则上一周期整车质量无误差，m_n＝m_n-1；若a_r-a_c＞a_dead，则上一周期修正整车质量偏大，m_n＝m_n-1-m_unit；若a_r-a_c＜-a_dead，则上一周期修正整车质量偏小，m_n＝m_n-1+m_unit；

其中，α_dead为加速度误差的死区值，m_n为n时刻识别的整车质量，m_unit为质量修正时设置的单位质量，为质量修正的精度；

(24)整车质量完成修正：重复步骤(21)、(22)和(23)，直到整车质量不再变化或整车质量修正时间大于5s，整车质量修正完成，得到整车修正质量。

2.根据权利要求1所述的坡度识别方法，其特征在于，所述(21)理论加速度计算步骤具体为：

根据下式求得理论加速度a_c：

式中：m_n-1为上一周期修正的质量；δ为旋转质量换算系数；T_tq为电机当前输出转矩；i₀为主减速器速比；i_g为变速器速比；η_T为传动系效率；

f为滚动阻力系数；θ₀为初始坡度角；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；

u为当前车速，r为是车轮滚动半径，g为重力加速度。

3.根据权利要求2所述的坡度识别方法，其特征在于，所述(22)实际加速度计算步骤具体为：

根据下式求得实际加速度a_r：

Q_r＝(u_n-u_n-1)/Δt

式中：u_n为当前周期的车速；u_n-1为上一周期的车速；Δt为两个识别周期车速采样的时间间隔，为防止车速发生突变，计算时可以取几个采样点的平均值。

4.根据权利要求3所述的坡度识别方法，其特征在于，所述(30)坡度识别步骤包括：

(31)理论加速度计算：利用整车修正质量和上一周期识别坡度θ_n-1计算理论加速度a_c；

(32)实际加速度计算：根据实际车速计算车辆的实际加速度a_r；

(33)坡度识别：比较实际加速度a_r与理论加速度a_c，若|a_r-a_c|＜a_dead，则上一周期识别坡度无误差，θ_n＝θ_n-1；若a_r-a_c＞a_dead，则上一周期识别坡度偏大，θ_n＝θ_n-1+θ_unit；若a_r-a_c＜-a_dead，则上一周期识别坡度偏小，θ_n＝θ_n-1+θ_unit；

其中，a_dead为加速度误差的死区值，θ_n为n时刻识别的坡度角，θ_unit为坡度识别时设置的单位坡度，为坡度识别的精度；

(34)完成坡度识别：重复步骤(31)、(32)和(33)，实时进行坡度识别。