[发明专利]一种基于汽车动力学的动态坡度计算方法

摘要

本发明公开了一种基于汽车动力学的动态坡度计算方法，通过采集CAN总线数据，实时计算出发动机输出扭矩以及换档前和换档间隙时汽车加速度；然后根据换档前和换档间隙的汽车驱动力与行驶阻力的变化的规律，基于换档前和换档间隙的汽车驱动力与行驶阻力的平衡关系式结合发动机输出扭矩以及换档前和换档间隙时汽车加速度计算得到汽车质量m和坡度i。本发明计算简单，实时性高，满足汽车动态运行过程中的需要，同时该计算结果可大大提高汽车运行安全性和舒适性。与传统传感器采集法相比，该方法无需额外加装传感器设备，成本大大降低。另外，实时性提高，解决了传感器动态精度低的问题。

主权项

一种基于汽车动力学的动态坡度计算方法，其特征在于，包括通过采集CAN总线数据，实时计算出发动机输出扭矩以及换档前和换档间隙时汽车加速度；然后根据换档前和换档间隙的汽车驱动力与行驶阻力的变化的规律，基于换档前和换档间隙的汽车驱动力与行驶阻力的平衡关系式结合发动机输出扭矩以及换档前和换档间隙时汽车加速度计算得到汽车质量m和坡度i；其中，换档前汽车驱动力与行驶阻力平衡关系式，如下式所示：式中：Ttq表示发动机输出扭矩，ig为变速器速比，i0为主减速器速比，ηT表示传动系的机械效率，r为车轮半径，G为汽车质量力，f为道路阻力系数，i为坡道阻力系数，CD为汽车空气阻力系数，A为迎风面积，ua为汽车行驶速度，km/h，δ为旋转质量换算系数，m为汽车质量，为换档前汽车加速度，m/s2 ；由于换档时间比较短，视为换档前后行驶阻力没有突变，而汽车驱动力在换档间隙由于动力中断而降为0，则换档间隙汽车驱动力与行驶阻力平衡关系式，如下式所示：式中：为换档间隙时的汽车加速度；联立公式(1)和公式(2)得由公式(3)得到汽车质量m，再将汽车质量m代入公式(1)或公式(2)式得坡度i；发动机输出扭矩Ttq的计算公式如下：Ttq＝(Pact‑Pf)*Tref       (4)式中：Pact为发动机实际发出的扭矩百分比；Pf为发动机名义摩擦扭矩百分比；Tref为发动机参考扭矩。