[发明专利]一种配置AMT系统的电动汽车上坡行驶换挡综合控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车驱动领域，特别涉及配置AMT变速系统的电动汽车驱动系统上坡行驶时的换挡综合控制方法。

背景技术

车辆在上坡行驶时，其受到的阻力情况与一般行驶过程中不同，在某些情况下，坡道阻力可能成为了车辆阻力的主要构成部分。同时，车辆在上坡行驶时，通过性已经成为了车辆的主要目的，而加速性、经济性等退而次之。所以此时挡位的选择与平路不同，且不同的坡道对应着不同的换挡策略。在文献“AMT车辆坡道换挡策略与试验研究”中对于由内燃机和AMT构成的传动系统的汽车进行了上坡换挡策略的研究，该策略采用了变速箱输出转速为参考对象分类换挡，但是无法实现对坡度的识别。文献“纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制”提出了纯电动客车AMT换挡的一般性方法，也没有对电动车辆上坡行驶进行深入分析。其他相关文献也都没有对电动车辆上坡行驶的AMT换挡进行深入分析。如果在电动车辆上坡行驶时，AMT系统采用通常的换挡策略，可能会因为档位选取问题产生车辆行驶平顺性变差的结果，甚至更有可能因为换挡不合适，导致车辆驱动力不足而产生溜车等严重影响安全的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，解决目前电动车辆在上坡行驶时AMT系统换挡可能存在的问题。

一种电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，所述方法包括以下步骤：

(a)AMT系统在换挡时，将换挡有效信号发送到电机驱动系统；

(b)电机驱动系统收到换挡信号之后，开始监控并存储电机转速；

(c)在AMT系统换挡结束之后，将换挡完毕有效信号发送到电机驱动系统；电机驱动系统利用换挡前后的转速差和车辆质量参数直接计算车辆当前的行驶阻力；

(d)电机驱动系统根据当前的行驶阻力和电机驱动系统的最大转矩进行计算，得到车辆当前行驶所需的变速比；

(e)电机驱动系统将计算得到的变速比发送到AMT系统，从而AMT系统对车辆的档位进行调整。

本发明能够实现电动车辆上坡的顺利换挡，增强车辆行驶平顺性和安全性。

附图说明

图1是上坡行驶时的车辆的受力图。

图2是电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法流程图。

具体实施方式

以下将根据附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

在配置AMT的纯电动汽车中，AMT换挡过程一般经历三个主要阶段：摘空挡-空挡-换挡，在这三个阶段中，AMT系统除了会根据目前车辆状态和驾驶员操作来进行相关档位的判断等工作之外，还会对电机驱动系统发送相应的控制命令，以更好的完成换挡工作。电机驱动系统对应的三个阶段的工作如下：转矩为零(即自由旋转状态)-调速(按照AMT系统的命令，将电机驱动系统转速调整至适合数值)-输出转矩。可以看出，从摘空挡开始直到档位结合合适这一段时间里，电机驱动系统输出转矩始终为零，车辆一直会在滚动阻力、风阻和坡道阻力的作用下逐渐减速。同时，电机驱动系统的转速识别非常精确，从而可以利用车辆在坡道行驶换挡前后的电机转速变化来进行车辆行驶坡度的工况识别。

图1为作用于上坡行驶的车辆上的各种力。作用于驱动轮的轮胎和路面之间的接触面的总牵引力∑F_t＝F_tf+F_tr推动车辆向前运动，其中，F_tf表示前轮驱动力，F_tr表示后轮驱动力。该作用力由动力装置、即电机的转矩产生，通过传动装置传递，最终驱动车轮。当车辆运动时，将受到阻碍其运动的阻力作用。该阻力通常包括轮胎滚动阻力、空气阻力、爬坡阻力和加速阻力。因此，汽车行驶的总阻力为：

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

假设开始摘挡时，变速器档位变比为i₁，电机转速为ω₁，换挡后档位变为i₂，电机转速为ω₂，整个换挡时间为t₀。车辆主减速器减速比为i₀，车辆轮胎半径为r。

则换挡过程中车辆的减速度为