[发明专利]一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法

权利要求书

1.一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：判断车辆当前行驶状态，当检测到车辆处于减速状态时进入步骤S2；

S2：根据变速器当前所处档位确定下一时刻可选择的档位；

S3：基于历史车速与筛选的档位集合预测电机下一刻的转速和转矩容许集合；

S4：根据电机的转速和转矩容许集合，查询电机效率MAP图，确定下一时刻的电机效率容许集合；

S5：预测下一时刻的车辆加速度，如果与当前时刻加速度的差值小于设定阈值，则保持档位不变，否则进入步骤S6；

S6：比较电机效率容许集合中的各元素值，使电机效率最大的档位作为下一采样时刻的最佳档位。

2.根据权利要求1所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，车辆当前行驶状态按照下述方式判定：

检测制动踏板的转动角度与制动踏板角加速度判定是否进入能量回收模式，判定规则如下：

其中，ψ＝1表示车辆进入能量回收模式；ψ＝0表示车辆紧急制动或正常行驶状态；δ表示制动踏板踩踏信号；δ＝1说明制动踏板转动角度不为零，δ＝0时说明未检测到驾驶员踩踏制动踏板的行为；ξ为制动踏板转动的角加速度；σ_th为角加速度阈值，根据整车参数进行标定。

3.根据权利要求1所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：

其中，gear(k+1)为下一时刻的档位值，gear_max为变速器的最高档位值；gear(k)为当前档位值。

4.根据权利要求1所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31：根据历史车速，基于马尔科夫或者神经网络等预测方法预测下一时刻速度；

S32：基于预测的车速与整车参数计算电机转矩与转速容许集合。

5.根据权利要求4所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：所述步骤S32中，电机转矩与转速容许集合计算如下：

其中，T(k+1)为下一时刻电机转矩容许集合，ω(k+1)为下一时刻电机转速容许集合，m_v为整车质量，g为重力加速度，f和C_d分别为滚动阻力系数和空气阻力系数，A为迎风面积，ρ_air为空气密度，v(k)为当前时刻k的车速，v(k+1)为步骤S31中预测得到的下一时刻的车速，R_w为车轮半径，δ为旋转质量换算系数，Δt为采样时间间隔，i_T(gear(k+1))为下一时刻变速器的容许传动比，与档位一一对应。

6.根据权利要求1所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：在所述步骤S5中，预测下一时刻的车辆加速度具体计算方法为：

7.根据权利要求1所述的一种考虑能量回收效率的有级变速器档位控制方法，其特征在于：在所述步骤S6中，比较电机效率容许集合中的各元素值具体计算方法为：

[index，gear^*(k+1)]＝max(η_em(T(k+1)，ω(k+1)))

其中，max(·)为求向量或者矩阵最大元素的函数，gear^*(k+1)为下一时刻最优档位，index为gear^*(k+1)在集合中的指针，η_em是根据电机转矩容许集合T(k+1)和电机转速容许集合ω(k+1)确定的电机效率容许集合。