[發明專利]一種配置AMT系統的電動汽車上坡行駛換擋綜合控制方法

無效

• 申請號: 201210105064.9
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102619971A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王志福;張承寧;王育浦
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F16H61/04
• 分類號: F16H61/04;F16H59/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電動汽車驅動領域，特別涉及配置AMT變速系統的電動汽車驅動系統上坡行駛時的換擋綜合控制方法。

背景技術

車輛在上坡行駛時，其受到的阻力情況與一般行駛過程中不同，在某些情況下，坡道阻力可能成為了車輛阻力的主要構成部分。同時，車輛在上坡行駛時，通過性已經成為了車輛的主要目的，而加速性、經濟性等退而次之。所以此時擋位的選擇與平路不同，且不同的坡道對應著不同的換擋策略。在文獻“AMT車輛坡道換擋策略與試驗研究”中對于由內燃機和AMT構成的傳動系統的汽車進行了上坡換擋策略的研究，該策略采用了變速箱輸出轉速為參考對象分類換擋，但是無法實現對坡度的識別。文獻“純電動客車自動機械變速器換擋過程控制”提出了純電動客車AMT換擋的一般性方法，也沒有對電動車輛上坡行駛進行深入分析。其他相關文獻也都沒有對電動車輛上坡行駛的AMT換擋進行深入分析。如果在電動車輛上坡行駛時，AMT系統采用通常的換擋策略，可能會因為檔位選取問題產生車輛行駛平順性變差的結果，甚至更有可能因為換擋不合適，導致車輛驅動力不足而產生溜車等嚴重影響安全的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電動汽車上坡AMT系統換擋綜合控制方法，解決目前電動車輛在上坡行駛時AMT系統換擋可能存在的問題。

一種電動汽車上坡AMT系統換擋綜合控制方法，所述方法包括以下步驟：

(a)AMT系統在換擋時，將換擋有效信號發送到電機驅動系統；

(b)電機驅動系統收到換擋信號之后，開始監控并存儲電機轉速；

(c)在AMT系統換擋結束之后，將換擋完畢有效信號發送到電機驅動系統；電機驅動系統利用換擋前后的轉速差和車輛質量參數直接計算車輛當前的行駛阻力；

(d)電機驅動系統根據當前的行駛阻力和電機驅動系統的最大轉矩進行計算，得到車輛當前行駛所需的變速比；

(e)電機驅動系統將計算得到的變速比發送到AMT系統，從而AMT系統對車輛的檔位進行調整。

本發明能夠實現電動車輛上坡的順利換擋，增強車輛行駛平順性和安全性。

附圖說明

圖1是上坡行駛時的車輛的受力圖。

圖2是電動汽車上坡AMT系統換擋綜合控制方法流程圖。

具體實施方式

以下將根據附圖對本發明的具體實施方式進行詳細的說明。

在配置AMT的純電動汽車中，AMT換擋過程一般經歷三個主要階段：摘空擋-空擋-換擋，在這三個階段中，AMT系統除了會根據目前車輛狀態和駕駛員操作來進行相關檔位的判斷等工作之外，還會對電機驅動系統發送相應的控制命令，以更好的完成換擋工作。電機驅動系統對應的三個階段的工作如下：轉矩為零(即自由旋轉狀態)-調速(按照AMT系統的命令，將電機驅動系統轉速調整至適合數值)-輸出轉矩。可以看出，從摘空擋開始直到檔位結合合適這一段時間里，電機驅動系統輸出轉矩始終為零，車輛一直會在滾動阻力、風阻和坡道阻力的作用下逐漸減速。同時，電機驅動系統的轉速識別非常精確，從而可以利用車輛在坡道行駛換擋前后的電機轉速變化來進行車輛行駛坡度的工況識別。

圖1為作用于上坡行駛的車輛上的各種力。作用于驅動輪的輪胎和路面之間的接觸面的總牽引力∑F_t＝F_tf+F_tr推動車輛向前運動，其中，F_tf表示前輪驅動力，F_tr表示后輪驅動力。該作用力由動力裝置、即電機的轉矩產生，通過傳動裝置傳遞，最終驅動車輪。當車輛運動時，將受到阻礙其運動的阻力作用。該阻力通常包括輪胎滾動阻力、空氣阻力、爬坡阻力和加速阻力。因此，汽車行駛的總阻力為：

∑F_t＝F_r+F_w+F_g+F_j????????????????(1)

假設開始摘擋時，變速器檔位變比為i₁，電機轉速為ω₁，換擋后檔位變為i₂，電機轉速為ω₂，整個換擋時間為t₀。車輛主減速器減速比為i₀，車輛輪胎半徑為r。

則換擋過程中車輛的減速度為