[發明專利]一種電動汽車手動變速箱前進擋擋位判斷方法

在審

• 申請號: 201410003553.2
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103786715A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 趙辛蒙;張君鴻;姜煒;王帥宇
• 申請（專利權）人: 北京智行鴻遠汽車技術有限公司
• 主分類號: B60W10/02
• 分類號: B60W10/02;B60W10/10;B60W40/00;B60W40/105
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 田磊

技術領域

本發明涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種電動汽車手動變速箱前進擋擋位判斷方法。

背景技術

?????電動汽車主要包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。純電動汽車以高壓動力電池作為唯一能源，靠電動機驅動車輛行駛，具備零排放、低噪音等特性。現階段在電動商用車制造領域，很多企業都是在傳統內燃機車輛底盤的基礎上進行改制。多數情況下用于改制的商用車底盤裝配的是手動變速箱，且僅能提供空擋和倒擋信號。

電動汽車中的整車控制器屬于最上層控制器，由它根據駕駛員意圖及車輛當前情況，統一協調管理車輛各主要部件，例如通過解析加速踏板信號計算當前駕駛員需求扭矩，通過電機控制器控制驅動電機輸出扭矩，通過電池管理系統對高壓動力電池進行能力管理等。在車輛控制過程中，尤其是在實現扭矩濾波、制動能量回收等功能時，除了空擋和倒擋信號外，如果還能獲取變速箱所處的前進擋具體擋位，整車控制器就能更有針對性地對驅動電機輸出扭矩進行優化，從而改善電動汽車駕駛性能并提高舒適性。

實際情況是手動變速箱在不加裝傳感器的前提下是無法直接獲取當前所處前進擋的具體擋位的。如果想在變速箱本體上加裝傳感器，考慮到不能降低變速箱的密封、潤滑等方面的性能要求，最好是由變速箱生產廠家在出廠時直接加裝，但這種小批量的定制產品普遍是沒有廠家愿意生產的，即使愿意生產，成本也會提高很多；如果想在變速桿下方加裝傳感器，同樣需要花費很多精力完成機械設計、傳感器選型測試等工作后才能予以實現。

發明內容

本發明的目的是提供一種電動汽車手動變速箱前進擋擋位判斷方法，以克服目前現有技術存在的上述不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種電動汽車手動變速箱前進擋擋位判斷方法，所述電動汽車僅使用驅動電機驅動車輛，并裝配離合器和手動變速箱，所述方法包括以下步驟：

1）輸入信號濾波：上述車速信號和驅動電機轉速信號為模擬信號，需要先進行濾波處理，濾波具體方式為求各自的滾動平均值；上述空擋信號、倒擋信號、離合器踏板位置信號為數字信號，需要進行濾波處理，濾波具體方式為延時確認，即只有當數字信號持續時間超過設定時間后，認為該數字信號可信。

2）前進擋判斷：該步驟的目的在于判斷變速箱當前是處于空擋、倒車擋或前進擋中的哪一個，利用空擋信號和倒擋信號進行判斷的邏輯為：

a)如果空擋信號為真，倒擋信號為假，判斷為空擋；

b)如果空擋信號為假，倒擋信號為真，判斷為倒擋；

c)如果空擋信號為假，倒擋信號為假，判斷為前進擋；

d)如果空擋信號為真，倒擋信號為真，判斷為擋位信號異常，記錄故障；

只有判斷為前進擋（上述情況c成立）時，繼續執行下一步驟，否則結束。

3）離合器結合狀態判斷：如果處于前進擋，則進一步判斷離合器結合狀態。如果離合器踏板位置信號為假（離合器踏板未被踩下），離合器應處于完全結合狀態，此時車速與電機轉速之間的比例關系為固定值，可進一步判斷換擋桿具體位于哪個擋位；如果離合器踏板位置信號為真（離合器踏板被踩下），離合器片會有相對滑動或著完全分離，車速與轉速無固定的比例關系，無法進行后續的擋位判斷，程序結束。

4）車速信號修正：國家標準中要求儀表顯示的車速（也就是儀表發送給整車控制器的車速）要略低于實際車速，因此要先對車速信號進行修正以得到實際車速。車速修正采用線性修正方法，即：

上述增益和偏差需根據組合儀表的車速顯示偏差進行匹配。

5）前進擋擋位判斷：所述手動變速箱具有N個前進擋，n表示具體所在前進擋擋位。首先按下列公式計算在第n擋時達到當前車速所需要的驅動電機理論轉速：

其中：

之后判斷所在具體前進擋擋位n：

a)如果第1擋理論轉速與實際轉速差值小于設定值，則判定當前位于第1擋,否則繼續判斷；

b)如果第2擋理論轉速與實際轉速差值小于設定值，則判定當前位于第2擋，否則繼續判斷；

c)如果第n-1擋理論轉速與實際轉速差值小于設定值，則判定當前位于第n-1擋，否則繼續判斷；

d)如果第n擋理論轉速與實際轉速差值小于設定值，則判定當前位于第n擋，上述轉速偏差設定值需根據電機控制器電機轉速測量精度和儀表車速計算精度進行匹配。

6）前進擋擋位判斷失效：如果全部n擋的理論轉速都與實際轉速差值都大于偏差設定值，則認定擋位判斷失效，整車控制器記錄此故障。