[发明专利]一种电动汽车手动变速箱前进挡挡位判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车手动变速箱前进挡挡位判断方法。

背景技术

     电动汽车主要包括纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。纯电动汽车以高压动力电池作为唯一能源，靠电动机驱动车辆行驶，具备零排放、低噪音等特性。现阶段在电动商用车制造领域，很多企业都是在传统内燃机车辆底盘的基础上进行改制。多数情况下用于改制的商用车底盘装配的是手动变速箱，且仅能提供空挡和倒挡信号。

电动汽车中的整车控制器属于最上层控制器，由它根据驾驶员意图及车辆当前情况，统一协调管理车辆各主要部件，例如通过解析加速踏板信号计算当前驾驶员需求扭矩，通过电机控制器控制驱动电机输出扭矩，通过电池管理系统对高压动力电池进行能力管理等。在车辆控制过程中，尤其是在实现扭矩滤波、制动能量回收等功能时，除了空挡和倒挡信号外，如果还能获取变速箱所处的前进挡具体挡位，整车控制器就能更有针对性地对驱动电机输出扭矩进行优化，从而改善电动汽车驾驶性能并提高舒适性。

实际情况是手动变速箱在不加装传感器的前提下是无法直接获取当前所处前进挡的具体挡位的。如果想在变速箱本体上加装传感器，考虑到不能降低变速箱的密封、润滑等方面的性能要求，最好是由变速箱生产厂家在出厂时直接加装，但这种小批量的定制产品普遍是没有厂家愿意生产的，即使愿意生产，成本也会提高很多；如果想在变速杆下方加装传感器，同样需要花费很多精力完成机械设计、传感器选型测试等工作后才能予以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车手动变速箱前进挡挡位判断方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种电动汽车手动变速箱前进挡挡位判断方法，所述电动汽车仅使用驱动电机驱动车辆，并装配离合器和手动变速箱，所述方法包括以下步骤：

1）输入信号滤波：上述车速信号和驱动电机转速信号为模拟信号，需要先进行滤波处理，滤波具体方式为求各自的滚动平均值；上述空挡信号、倒挡信号、离合器踏板位置信号为数字信号，需要进行滤波处理，滤波具体方式为延时确认，即只有当数字信号持续时间超过设定时间后，认为该数字信号可信。

2）前进挡判断：该步骤的目的在于判断变速箱当前是处于空挡、倒车挡或前进挡中的哪一个，利用空挡信号和倒挡信号进行判断的逻辑为：

a)如果空挡信号为真，倒挡信号为假，判断为空挡；

b)如果空挡信号为假，倒挡信号为真，判断为倒挡；

c)如果空挡信号为假，倒挡信号为假，判断为前进挡；

d)如果空挡信号为真，倒挡信号为真，判断为挡位信号异常，记录故障；

只有判断为前进挡（上述情况c成立）时，继续执行下一步骤，否则结束。

3）离合器结合状态判断：如果处于前进挡，则进一步判断离合器结合状态。如果离合器踏板位置信号为假（离合器踏板未被踩下），离合器应处于完全结合状态，此时车速与电机转速之间的比例关系为固定值，可进一步判断换挡杆具体位于哪个挡位；如果离合器踏板位置信号为真（离合器踏板被踩下），离合器片会有相对滑动或着完全分离，车速与转速无固定的比例关系，无法进行后续的挡位判断，程序结束。

4）车速信号修正：国家标准中要求仪表显示的车速（也就是仪表发送给整车控制器的车速）要略低于实际车速，因此要先对车速信号进行修正以得到实际车速。车速修正采用线性修正方法，即：

上述增益和偏差需根据组合仪表的车速显示偏差进行匹配。

5）前进挡挡位判断：所述手动变速箱具有N个前进挡，n表示具体所在前进挡挡位。首先按下列公式计算在第n挡时达到当前车速所需要的驱动电机理论转速：

其中：

之后判断所在具体前进挡挡位n：

a)如果第1挡理论转速与实际转速差值小于设定值，则判定当前位于第1挡,否则继续判断；

b)如果第2挡理论转速与实际转速差值小于设定值，则判定当前位于第2挡，否则继续判断；

c)如果第n-1挡理论转速与实际转速差值小于设定值，则判定当前位于第n-1挡，否则继续判断；

d)如果第n挡理论转速与实际转速差值小于设定值，则判定当前位于第n挡，上述转速偏差设定值需根据电机控制器电机转速测量精度和仪表车速计算精度进行匹配。

6）前进挡挡位判断失效：如果全部n挡的理论转速都与实际转速差值都大于偏差设定值，则认定挡位判断失效，整车控制器记录此故障。