專利名稱：一種電動汽車上坡amt系統(tǒng)換擋綜合控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域，特別涉及配置AMT變速系統(tǒng)的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)上坡行駛的換擋綜合控制方法。
背景技術(shù)：
車輛在上坡行駛時，其受到的阻力情況與一般行駛不同，在某些情況下，坡道阻力可能成為了車輛阻力的主要構(gòu)成部分。同時，車輛在上坡行駛時，通過性已經(jīng)成為了車輛的主要目的，而加速性、經(jīng)濟(jì)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(yīng)著不同的換擋策略。在文獻(xiàn)“AMT車輛坡道換擋策略與試驗研究”中對于由內(nèi)燃機(jī)和 AMT構(gòu)成的傳動系統(tǒng)的汽車進(jìn)行了上坡?lián)Q擋策略的研究，該策略采用了變速箱輸出轉(zhuǎn)速為參考對象分類換擋，但是無法實現(xiàn)對坡度的識別。文獻(xiàn)“純電動客車自動機(jī)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(jìn)行深入分析。其他相關(guān)文獻(xiàn)也都沒有對電動車輛上坡行駛的AMT換擋進(jìn)行深入分析。如果在電動車輛上坡行駛時，AMT系統(tǒng)采用通常的換擋策略，可能會因為檔位選取問題產(chǎn)生車輛行駛平順性變差的結(jié)果，甚至更有可能因為換擋不合適，導(dǎo)致車輛驅(qū)動力不足而產(chǎn)生溜車的嚴(yán)重安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動汽車上坡AMT系統(tǒng)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(tǒng)換擋可能存在的問題。一種電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，所述方法包括以下步驟(a)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)實時監(jiān)測并存儲電機(jī)轉(zhuǎn)速；(b)AMT系統(tǒng)在換擋時，將換擋有效信號發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)；(c)在AMT系統(tǒng)換擋結(jié)束之后，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)利用換擋前后的轉(zhuǎn)速差計算坡度，從而計算車輛當(dāng)前的行駛阻力；(d)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的行駛阻力和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計算，得到車輛當(dāng)前行駛所需的變速比；(e)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)將計算得到的變速比發(fā)送到AMT系統(tǒng)，從而AMT系統(tǒng)對車輛的檔位進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電動車輛上坡的順利換擋，增強(qiáng)車輛行駛平順性。


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(tǒng)換擋綜合控制方法流程圖。
具體實施方式
以下將根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)的說明。在配置AMT的純電動汽車中，AMT換擋過程一般經(jīng)歷三個主要階段摘空擋-空 擋_換擋，在這三個階段中，AMT系統(tǒng)除了會根據(jù)目前車輛狀態(tài)和駕駛員操作來進(jìn)行相關(guān)檔 位的判斷等工作之外，還會對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的控制命令，以更好的完成換擋工作。 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)對應(yīng)的三個階段的工作如下轉(zhuǎn)矩為零(即自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài))_調(diào)速(按照AMT 系統(tǒng)的命令，將電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)整至適合數(shù)值)_輸出轉(zhuǎn)矩?？梢钥闯觯瑥恼論蹰_始 直到檔位結(jié)合合適這一段時間里，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩始終為零，車輛一直會在滾動阻 力、風(fēng)阻和坡道阻力的作用下逐漸減速。同時，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)速變化來進(jìn)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(qū)動輪的輪胎和路面之間的接 觸面的總牽引力E Ft = Ftf+Ftr推動車輛向前運(yùn)動，其中，F(xiàn)tf表示滾動阻力，F(xiàn)te表示爬坡阻 力。該作用力由動力裝置、即電機(jī)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，通過傳動裝置傳遞，最終驅(qū)動車輪。當(dāng)車輛 運(yùn)動時，將受到阻礙其運(yùn)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E Ft = Fr+Fw+Fg+Fj(1)在車輛上坡行駛過程中，認(rèn)為加速阻力Fj為零，同時認(rèn)為車輛行駛速度較低，從而 空氣阻力？,近似認(rèn)為零，所以上式簡化為E Ft = Fr+Fg在坡道行駛時，滾動阻力表示為Fr = Pfrcos a其中，f；是滾動阻力系數(shù)，P為作用于滾動車輪中心的鉛垂方向的載荷，a為路面 的傾斜角。由路面坡度所產(chǎn)生的力通常稱為爬坡阻力，即Fg = Mgsina所以，在坡道行駛時，車輛受到的阻力為E Ft = Ff+Fg = Mg (frcos a +sin a )(2)在沒有驅(qū)動力的情況下，車輛的減速度為
權(quán)利要求
1.一種電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，所述方法包括以下步驟(a)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)實時監(jiān)測并存儲電機(jī)轉(zhuǎn)速；(b)AMT系統(tǒng)在換擋時，將換擋有效信號發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)；(c)在AMT系統(tǒng)換擋結(jié)束之后，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)利用換擋前后的轉(zhuǎn)速差計算坡度，從而計算車輛當(dāng)前的行駛阻力；(d)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的行駛阻力和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計算，得到車輛當(dāng)前行駛所需的變速比；(e)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)將計算得到的變速比發(fā)送到AMT系統(tǒng)，從而AMT系統(tǒng)對車輛的檔位進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，其特征是如果上述計算得到的變速比與AMT系統(tǒng)自身選擇的變速比一致，則車輛繼續(xù)行駛；如果上述計算得到的變速比與AMT系統(tǒng)自身選擇的變速比不一致，則AMT系統(tǒng)上述計算得到的變速比對車輛檔位進(jìn)行調(diào)整。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，其特征是在上述步驟(c)中，根據(jù)換擋前后電機(jī)的轉(zhuǎn)速差計算車輛的減速度，并且計算車輛在沒有驅(qū)動力情況下的減速度，由此能夠計算坡度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，其特征是在上述步驟(d)中，由下式計算車輛當(dāng)前行駛所需的變速比車輛驅(qū)動力=電機(jī)轉(zhuǎn)矩X變速箱變速比X主減速比其中，車輛的驅(qū)動力為車輛當(dāng)前的行駛阻力，電機(jī)轉(zhuǎn)矩為電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，主減速比固定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動汽車上坡AMT系統(tǒng)換擋綜合控制方法，所述方法包括以下步驟電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)實時監(jiān)測并存儲電機(jī)轉(zhuǎn)速；AMT系統(tǒng)在換擋時，將換擋有效信號發(fā)生到電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)；在AMT系統(tǒng)換擋結(jié)束之后，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)利用換擋前后轉(zhuǎn)速差計算坡度，從而計算車輛當(dāng)前的行駛阻力；電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的行駛阻力和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計算，得到車輛當(dāng)前行駛所需的AMT系統(tǒng)變速比；電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)將計算得到的變速比發(fā)送到AMT系統(tǒng)，從而AMT系統(tǒng)對車輛的檔位進(jìn)行調(diào)整。因而本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電動車輛上坡的順利換擋，增強(qiáng)車輛行駛平順性。
文檔編號F16H59/02GK102425657SQ201110326709
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者葉輝萍, 張承寧, 王志福 申請人:北京理工大學(xué)