【技術領域】

本發(fā)明涉及車輛技術領域，尤其涉及一種基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

現(xiàn)有的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)采用電子穩(wěn)定模塊esp(electronicstabilityprogram)控制液壓剎車系統(tǒng)，esp模塊利用各種傳感器對車輛的動態(tài)狀況及駕駛員的指令進行監(jiān)控，評價車輛實際行駛狀態(tài)與駕駛員意圖的誤差，并根據(jù)評價結果發(fā)出調(diào)整指令，幫助車輛維持動態(tài)平衡，使車輛在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性，然而，電子穩(wěn)定模塊esp需要持續(xù)消耗電動汽車制動系統(tǒng)內(nèi)的電動真空泵的真空度，消耗電能，影響電動汽車的續(xù)航里程，且esp模塊成本較高。

鑒于此，實有必要提供一種新型的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)及控制方法以克服以上缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種成本較低、避免汽車半坡起步時汽車后溜或前溜、為車輛提供輔助剎車功能、提高車輛安全性能的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)及控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)，包括整車控制模塊、陀螺儀檢測模塊、變速箱模塊及車載電腦模塊，所述整車控制模塊內(nèi)預設上坡防后溜剎車輔助函數(shù)及下坡防前溜剎車輔助函數(shù)，所述陀螺儀檢測模塊通過電動汽車的通用數(shù)據(jù)接口與所述整車控制模塊相連，所述變速箱模塊與所述整車控制模塊相連，所述整車控制模塊綜合采集所述陀螺儀檢測模塊及變速箱模塊傳遞的實時數(shù)據(jù)信息，通過所述上坡防后溜剎車輔助函數(shù)或下坡防前溜剎車輔助函數(shù)閉環(huán)的控制電動汽車的動力總成，維持電動汽車靜止預定時間，所述車載電腦模塊連接所述整車控制模塊并與整車控制模塊進行數(shù)據(jù)交互，所述車載電腦模塊以語音或屏幕顯示的方式向電動車內(nèi)的駕駛員發(fā)送提醒信息。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述陀螺儀檢測模塊安裝于電動汽車的車身上且與水平面垂直。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述陀螺儀檢測模塊實時檢測電動汽車的傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)，并將所述傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)傳送至所述整車控制模塊。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述變速箱模塊向所述整車控制模塊傳送變速脈沖，獲取實時車輛速度數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供一種基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：s1：在所述整車控制模塊內(nèi)預設上坡防后溜剎車輔助函數(shù)及下坡防前溜剎車輔助函數(shù)；s2：所述變速箱模塊及所述陀螺儀檢測模塊向所述整車控制模塊發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；s3：所述整車控制模塊讀取s2中的實時數(shù)據(jù)信息，通過s1中的上坡防后溜剎車輔助函數(shù)或下坡防前溜剎車輔助函數(shù)閉環(huán)的控制電動汽車動力總成，從而維持電動汽車靜止預定時間；s4：若駕駛員在預定時間后仍未采取手剎制動措施，則所述車載電腦模塊以語音或屏幕顯示的方式向電動車內(nèi)的駕駛員發(fā)送提醒信息，所述整車控制模塊持續(xù)維持電動車輛靜止直至駕駛員拉起手剎并踩下油門踏板后，退出本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述陀螺儀檢測模塊安裝于電動汽車的車身上且與水平面垂直。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述陀螺儀檢測模塊實時檢測電動汽車的傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)，并將所述傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)傳送至所述整車控制模塊；若傾斜角度為正值，車輛為仰起狀態(tài)，則進入上坡防后溜剎車輔助函數(shù)，若傾斜角度為負值，車輛為俯沖狀態(tài)，則進入下坡防前溜剎車輔助函數(shù)。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述變速箱模塊向所述整車控制模塊傳送變速脈沖，獲取實時車輛速度數(shù)據(jù)。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述上坡防后溜剎車輔助函數(shù)根據(jù)已經(jīng)標定的電動汽車的整車質(zhì)量及電動汽車仰起狀態(tài)時的傾斜角度，計算出維持電動汽車靜止所需的牽引力；或者所述下坡防前溜剎車輔助函數(shù)根據(jù)已經(jīng)標定的電動汽車的整車質(zhì)量及電動汽車俯沖狀態(tài)下時的傾斜角度，計算出維持電動汽車靜止時所需的制動牽引力。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述整車控制模塊在實時閉環(huán)控制模式下動態(tài)的向驅(qū)動電機發(fā)送牽引力扭矩需求或所述制動牽引力反向扭矩需求。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)在電動汽車制動后速度為0且油門踏板沒有踩下的條件下啟動，所述整車控制模塊綜合采集所述陀螺儀檢測模塊的傾斜角度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)及變速箱模塊的車輛速度數(shù)據(jù)，在實時閉環(huán)控制模式下控制電動汽車動力總成，從而維持電動汽車靜止預定時間，為電動汽車提供了剎車輔助功能，成本較低，提高車輛的安全性能。本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)的方法，為電動汽車的整車控制器模塊引入了陀螺儀檢測模塊的傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了更智能化的輔助剎車功能，為電動汽車的主動安全功能保駕護航。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)100，包括整車控制模塊10、陀螺儀檢測模塊20、變速箱模塊30及車載電腦模塊40。

所述整車控制模塊10即電動汽車的整車控制器(vcu，vehiclecontrolunit)，是電動汽車動力系統(tǒng)的總成控制器，所述整車控制模塊10協(xié)調(diào)發(fā)動機、驅(qū)動電機、動力電池等各部件的工作，用于控制電動汽車驅(qū)動電機的啟動、運行、進退、停止，具有數(shù)據(jù)交換、安全管理、駕駛員意圖解釋及能量流管理的功能。所述整車控制模塊10內(nèi)預設上坡防后溜剎車輔助函數(shù)及下坡防前溜剎車輔助函數(shù)。

所述陀螺儀檢測模塊20通過電動汽車的通用數(shù)據(jù)接口與所述整車控制模塊10相連。具體的，所述陀螺儀檢測模塊20安裝于電動汽車的車身上且與水平面垂直，所述陀螺儀檢測模塊20實時檢測電動汽車的傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)，并將所述傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)傳送至所述整車控制模塊10。

所述變速箱模塊30與所述整車控制模塊10相連，向所述整車控制模塊10傳送變速脈沖，獲取實時車輛速度數(shù)據(jù)。

所述整車控制模塊10綜合采集所述陀螺儀檢測模塊20的傾斜角度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)及變速箱模塊30的車輛速度數(shù)據(jù)，所述整車控制模塊10通過所述傾斜角度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)及車輛速度數(shù)據(jù)通過所述上坡防后溜剎車輔助函數(shù)或下坡防前溜剎車輔助函數(shù)實時閉環(huán)的控制電動汽車的動力總成，從而維持電動汽車靜止預定時間。

所述車載電腦模塊40即整車電子控制單元(ecu，electroniccontrolunit)，連接所述整車控制模塊10并與整車控制模塊進行數(shù)據(jù)交互，所述車載電腦模塊40能夠以語音或屏幕顯示的方式向電動車內(nèi)的駕駛員發(fā)送提醒信息。若駕駛員在預定時間后仍未采取手剎制動措施，則所述車載電腦模塊40以語音或屏幕顯示的方式向電動車內(nèi)的駕駛員發(fā)送提醒信息，所述整車控制模塊10持續(xù)控制電動車輛靜止直至駕駛員拉起手剎并踩下油門踏板后，退出本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)100。

本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)100在電動汽車制動后速度為0且油門踏板沒有踩下的條件下啟動，所述整車控制模塊10綜合采集所述陀螺儀檢測模塊20的傾斜角度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)及變速箱模塊30的車輛速度數(shù)據(jù)，在實時閉環(huán)控制模式下控制電動汽車動力總成，從而維持電動汽車靜止預定時間，為電動汽車提供了剎車輔助功能，成本較低，提高車輛的安全性能。

請參閱圖2，本發(fā)明還提供一種基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)的控制方法200，包括如下步驟：

s1：在所述整車控制模塊10內(nèi)預設上坡防后溜剎車輔助函數(shù)及下坡防前溜剎車輔助函數(shù)；

s2：所述變速箱模塊及所述陀螺儀檢測模塊向所述整車控制模塊發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；具體的，利用所述變速箱模塊30獲取車輛的速度數(shù)據(jù)；利用所述陀螺儀檢測模塊20檢測車輛的加速度數(shù)據(jù)及傾斜角度數(shù)據(jù)，若傾斜角度為正值，車輛為仰起狀態(tài)，則進入上坡防后溜剎車輔助函數(shù)，若傾斜角度為負值，車輛為俯沖狀態(tài)，則進入下坡防前溜剎車輔助函數(shù)；具體的，所述上坡防后溜剎車輔助函數(shù)根據(jù)已經(jīng)標定的電動汽車的整車質(zhì)量及電動汽車仰起狀態(tài)時的傾斜角度，計算出維持電動汽車靜止所需的牽引力；所述下坡防前溜剎車輔助函數(shù)根據(jù)已經(jīng)標定的電動汽車的整車質(zhì)量及電動汽車俯沖狀態(tài)下時的傾斜角度，計算出維持電動汽車靜止時所需的制動牽引力；具體的，所述陀螺儀檢測模塊20安裝于電動汽車的車身上且與水平面垂直。

s3：所述整車控制模塊10讀取s2中的實時數(shù)據(jù)信息，通過s1中的上坡防后溜剎車輔助函數(shù)或下坡防前溜剎車輔助函數(shù)閉環(huán)的控制電動汽車動力總成，從而維持電動汽車靜止預定時間；具體的，所述整車控制模塊10在實時閉環(huán)控制模式下動態(tài)的向驅(qū)動電機發(fā)送牽引力扭矩需求或所述制動牽引力反向扭矩需求；

s4：若駕駛員在預定時間后仍未采取手剎制動措施，則所述車載電腦模塊40以語音或屏幕顯示的方式向電動車內(nèi)的駕駛員發(fā)送提醒信息，所述整車控制模塊10持續(xù)維持電動車輛靜止直至駕駛員拉起手剎并踩下油門踏板后，退出本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)100。具體的，駕駛員踩下油門踏板的輸出扭矩大于所述牽引力扭矩或所述制動牽引力扭矩。

本發(fā)明提供的基于陀螺儀的電動汽車坡道輔助系統(tǒng)的方法200，為電動汽車的整車控制器模塊10引入了陀螺儀檢測模塊20的傾斜角度數(shù)據(jù)及加速度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了更智能化的輔助剎車功能，為電動汽車的主動安全功能保駕護航。

本發(fā)明并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。