通常來說，坡道輔助功能主要是指車輛識別坡道并施加一定的扭矩以使得車輛具備在坡道上駐坡、平穩起步和勻速溜坡的功能。傳統內燃機汽車可通過控制發動機和液壓制動系統實現，如Auto-Hold功能等。然而，在新能源汽車平臺上面，由于電機系統的引入，使得更為靈活的實現坡道輔助功能成為了一種可能。

本文將以中國汽研新能源汽車測試評價過程中的一些實際案例為基礎，初步介紹基于電機控制的坡道輔助功能。

一、什么是“電機坡道輔助功能”？

電機坡道輔助功能，利用了電機的扭矩和功率特性，通過使電機工作在驅動、制動和堵轉狀態，當駕駛員松開制動踏板后，根據電機施加扭矩的方向和大小，對坡道阻力進行克服或者部分抵消，以實現坡道起步、坡道駐車、坡道防溜車和陡坡緩降的功能。同時，在必要的情況下，液壓制動系統可以介入，以實現對電機制動扭矩的必要補充。

二、幾種新能源汽車的電機坡道輔助功能

1 日產Leaf電機坡道輔助功能

圖1、日產Leaf電機坡道輔助功能

通過電機施加一定的扭矩，日產Leaf可在約8%的坡道上實現駐坡，此時電機工作在堵轉狀態，車輛在坡道上平穩駐坡（駕駛員未踩下加速和制動踏板）；當駕駛員踩下加速踏板時，由于駐坡扭矩的存在，使得起步過程與平路起步一致，即一定加速踏板開度坡道起步時，電機在其駐坡扭矩的基礎上增加與加速踏板開度對應的需求扭矩，以實現坡道起步和平路起步一致的駕乘感覺。

當坡道進一步增加，例如增加至15%左右，電機施加的駐坡扭矩不足以克服重力沿坡道向下的分力，車輛開始溜坡行駛，并在電機扭矩的調節下，最終以某一較低的車速實現勻速溜坡行駛。

通過上述試驗現象可知，通過電機扭矩的靈活控制，相比傳統內燃機汽車的坡道輔助系統，其響應更迅速，坡道輔助功能更平穩。

2 豐田Prius電機坡道輔助功能

圖2、Prius HEV 30%坡道起步工況

對于豐田Prius混合動力系統，在坡道前的平路沖坡階段，發動機不起動；進入坡道后，隨著車速和坡道阻力的增加，發動機起動后與電機共同為整車提供驅動力；在坡道駐車階段，發動機停機后電機仍保持一定的駐坡扭矩，以輔助駕駛員實現平穩的坡道起步操作。

通過上述試驗現象可知，通過電機施加一定的駐坡扭矩，在坡道起步過程中相當于預設了一個初始扭矩，有助于抵消一部分起步過程的阻力，實現平穩的起步。通過電機與發動機系統的協調，在低速大負荷工況下實現了穩定的發動機工作狀態，便于提升車輛運行過程的經濟性。

3 本田Accord電機坡道輔助功能

圖3、Accord PHEV電機坡道輔助

本田Accord PHEV的坡道輔助功能，在正常行駛擋位松開制動踏板，液壓迅速下降，電機開始輔助，當電機扭矩上升足以平衡車輛坡道阻力時，液壓退出，電機堵轉保持車輛駐坡。當坡度較大時，電機不會輸出更大扭矩，液壓不會重新介入，此時車輛會后溜。后溜車速與坡度有關，且溜車過程沒有報警提示音。

通過上述試驗現象可知，Accord PHEV坡道輔助過程有電液協調過程，坡道阻力主要靠電機扭矩平衡，當坡道阻力大于電機最大防溜車扭矩后，車輛不會重新調節機械液壓。相比單純依賴電機提供坡道輔助的車型有一定的優勢。

4 寶馬I3電機坡道輔助功能

圖4、BMWi3 EREV電機坡道輔助

寶馬I3的坡道輔助功能，松開制動踏板后，車輛有很小幅度的滑移，通過調整電機扭矩值與坡道阻力平衡，實現車輛在坡道上駐車。當坡道加大，松開制動踏板，車輛后溜。溜車車速超過一定值時，電機輸出最大防溜車扭矩。

通過上述試驗現象可知，即使車輛后溜，液壓始終不介入，寶馬I3只通過調節電機扭矩實現坡道輔助功能，不對機械液壓進行調節，坡道輔助能力完全取決于電機。

三、總結

通過對幾款典型新能源汽車的電機坡道輔助功能研究發現，坡道輔助功能主要靠驅動電機提供扭矩來平衡汽車坡道阻力，機械液壓基本不參與制動。當坡度增加時，電機扭矩有固定閾值和根據坡度智能調節電機扭矩兩種控制方式，理論上電機扭矩可以調節至最大扭矩輸出，但為了保護電機堵轉過程溫升不過高，通常設定最大持續堵轉扭矩閾值較小，坡道阻力當超過電機最大持續堵轉扭矩后，車輛開始溜車，溜車車速取決于坡道大小。