专利名称：一种电动汽车上坡amt系统换挡综合控制方法
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的严重安全问题。
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)电机驱动系统的控制系统实时监测并存储电机转速；(b)AMT系统在换挡时，将换挡有效信号发送到电机驱动系统；(c)在AMT系统换挡结束之后，电机驱动系统利用换挡前后的转速差计算坡度，从而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。
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E Ft = Ftf+Ftr推动车辆向前运动，其中，Ftf表示滚动阻力，Fte表示爬坡阻 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E Ft = Fr+Fw+Fg+Fj(1)在车辆上坡行驶过程中，认为加速阻力Fj为零，同时认为车辆行驶速度较低，从而 空气阻力？,近似认为零，所以上式简化为E Ft = Fr+Fg在坡道行驶时，滚动阻力表示为Fr = Pfrcos a其中，f；是滚动阻力系数，P为作用于滚动车轮中心的铅垂方向的载荷，a为路面 的倾斜角。由路面坡度所产生的力通常称为爬坡阻力，即Fg = Mgsina所以，在坡道行驶时，车辆受到的阻力为E Ft = Ff+Fg = Mg (frcos a +sin a )(2)在没有驱动力的情况下，车辆的减速度为
权利要求
1.一种电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，所述方法包括以下步骤(a)电机驱动系统的控制系统实时监测并存储电机转速；(b)AMT系统在换挡时，将换挡有效信号发送到电机驱动系统；(c)在AMT系统换挡结束之后，电机驱动系统利用换挡前后的转速差计算坡度，从而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。
2.根据权利要求1所述的电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，其特征是如果上述计算得到的变速比与AMT系统自身选择的变速比一致，则车辆继续行驶；如果上述计算得到的变速比与AMT系统自身选择的变速比不一致，则AMT系统上述计算得到的变速比对车辆档位进行调整。。
3.根据权利要求1所述的电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，其特征是在上述步骤(c)中，根据换挡前后电机的转速差计算车辆的减速度，并且计算车辆在没有驱动力情况下的减速度，由此能够计算坡度。
4.根据权利要求1所述的电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，其特征是在上述步骤(d)中，由下式计算车辆当前行驶所需的变速比车辆驱动力=电机转矩X变速箱变速比X主减速比其中，车辆的驱动力为车辆当前的行驶阻力，电机转矩为电机最大转矩，主减速比固定。
全文摘要
本发明提供一种电动汽车上坡AMT系统换挡综合控制方法，所述方法包括以下步骤电机驱动系统的控制系统实时监测并存储电机转速；AMT系统在换挡时，将换挡有效信号发生到电机驱动系统；在AMT系统换挡结束之后，电机驱动系统利用换挡前后转速差计算坡度，从而计算车辆当前的行驶阻力；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AMT系统变速比；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。因而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。
文档编号F16H59/02GK102425657SQ201110326709
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者叶辉萍, 张承宁, 王志福 申请人:北京理工大学