[发明专利]汽车爬坡控制方法和汽车爬坡控制装置

权利要求书

1.一种汽车爬坡控制装置，其特征在于，包括倾角传感器、模数转换器、控制器、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。

2.如权利要求1所述的汽车爬坡控制装置，其特征在于，所述控制器包括保存模块和计算模块，

所述保存模块，用于保存所述公式；

所述计算模块，用于根据所述数字倾角信号和所述保存模块保存的所述公式计算所述控制电流值。

3.如权利要求2所述的汽车爬坡控制装置，其特征在于，所述计算模块包括正常电流值计算子模块、公式计算子模块和判断模块，

所述正常电流值计算子模块，用于根据汽车正常行驶的规则根据当前油门值计算正常电流值；

所述公式计算子模块，用于根据所述数字倾角信号和所述保存模块保存的所述公式计算公式电流值；

所述判断模块，用于比较所述正常电流值计算子模块计算的正常电流值和所述公式计算子模块计算的公式电流值，选择电流值大的作为所述控制电流值。

4.如权利要求1所述的汽车爬坡控制装置，其特征在于，所述控制器还包括死区判断模块和死区补偿模块，

所述死区判断模块，用于判断是否在死区时间内；

所述死区补偿模块，用于在所述死区判断模块判断在死区时间内时，对脉宽调制PWM进行死区补偿。

5.如权利要求4所述的汽车爬坡控制装置，其特征在于，所述死区补偿模块对PWM进行死区补偿得到的死区补偿值为：其中，T₀为设定的死区时间，V为所述电机当前速度绝对值，V₀为死区补偿的临界速度值。

6.如权利要求1所述的汽车爬坡控制装置，其特征在于，所述控制器还包括低速检测模块和同步模块，

所述低速检测模块，用于根据预设的速度阈值检测所述电机是否处于低速状态；

所述同步模块，用于在所述低速检测模块检测所述电机处于低速状态时，根据实际油门值和控制系统采用的油门值得到新的油门值，以限制所述油门的响应速度使油门的响应速度和所述控制系统的响应速度同步。

7.一种汽车爬坡控制方法，其特征在于，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。

8.如权利要求7所述汽车爬坡控制方法，其特征在于，在所述根据倾角信号计算相应的控制电流值之后，还包括：

将所述控制电流值与按照正常行驶规则根据当前油门值计算的电流值进行比较；

选择电流值大的作为最终的控制电流值。

9.如权利要求7所述汽车爬坡控制方法，其特征在于，还包括：

判断是否在死区时间内；

如果判断在死区时间内，则对脉宽调制PWM进行死区补偿。