本發(fā)明屬于車輛控制，具體涉及一種純電動(dòng)汽車換擋控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、自動(dòng)機(jī)械式變速器(amt)作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，在提高駕駛效率和乘坐舒適性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。amt的坡道換擋控制是其關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，在特殊工況下，如坡道行駛或駕駛意圖突然改變時(shí)，現(xiàn)有amt的控制策略在坡道換擋和改變駕駛意圖等工況下存在換擋失敗的問題，主要由于輸出軸轉(zhuǎn)速控制不當(dāng)和目標(biāo)轉(zhuǎn)速匹配不準(zhǔn)確導(dǎo)致。當(dāng)amt在坡道或阻力較大的平路上換擋時(shí)，如果沿用正常工況下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q擋時(shí)間過長，動(dòng)力中斷，從而無法滿足掛擋所需的扭矩差和速差條件，導(dǎo)致?lián)Q擋失敗，從而可能引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患；此外，當(dāng)駕駛者在換擋過程中踩制動(dòng)，改變了駕駛意圖，現(xiàn)有控制策略可能無法及時(shí)響應(yīng)這種變化，導(dǎo)致?lián)Q擋失敗，從而影響換擋的準(zhǔn)確性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服在特殊工況下，amt換擋控制不準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明提供了一種純電動(dòng)汽車換擋控制方法，包括如下步驟：

2、獲取電動(dòng)汽車在坡道行駛時(shí)的坡度及汽車在換擋過程中的制動(dòng)踏板開度，根據(jù)所述坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車因重力引起的速度變化，得到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度，根據(jù)所述制動(dòng)踏板開度補(bǔ)償因制動(dòng)引起速度變化，得到制動(dòng)補(bǔ)償速度，根據(jù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度及制動(dòng)補(bǔ)償速度對(duì)純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)目標(biāo)轉(zhuǎn)速公式進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式，并使用目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式獲取目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

3、獲取純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速，使用控制器對(duì)輸入軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制誤差達(dá)到設(shè)定閾值后對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行換擋操作。

4、所述獲取純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速，包括如下步驟：

5、獲取純電動(dòng)汽車的質(zhì)量模型，根據(jù)純電動(dòng)汽車質(zhì)量模型實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前汽車質(zhì)量；

6、獲取純電動(dòng)汽車的常量參數(shù)，根據(jù)所述常量參數(shù)及當(dāng)前汽車質(zhì)量計(jì)算純電動(dòng)汽車的滾動(dòng)阻力、空氣阻力和坡度阻力，根據(jù)滾動(dòng)阻力、空氣阻力和坡度阻力計(jì)算純電動(dòng)汽車的總阻力；

7、獲取電機(jī)相關(guān)參數(shù)，根據(jù)所述純電動(dòng)汽車的總阻力及電機(jī)相關(guān)參數(shù)獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速，即輸入軸轉(zhuǎn)速。

8、優(yōu)選的，所述獲取電機(jī)相關(guān)參數(shù)，根據(jù)所述純電動(dòng)汽車的總阻力及電機(jī)相關(guān)參數(shù)獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速，包括如下步驟：

9、獲取電機(jī)效率，根據(jù)電機(jī)效率及所述總阻力計(jì)算電機(jī)扭矩；

10、獲取電機(jī)扭矩常數(shù)，根據(jù)電機(jī)扭矩常數(shù)及電機(jī)扭矩計(jì)算電機(jī)電流；

11、獲取電機(jī)反電動(dòng)勢常數(shù)，根據(jù)反電動(dòng)勢常數(shù)和電機(jī)電流計(jì)算電機(jī)的理論轉(zhuǎn)速，根據(jù)電機(jī)的理論轉(zhuǎn)速和電機(jī)扭矩計(jì)算電機(jī)的功率，根據(jù)電機(jī)反電動(dòng)勢常數(shù)和電機(jī)的理論轉(zhuǎn)速計(jì)算電機(jī)的電壓，根據(jù)電機(jī)的功率和電機(jī)的電壓獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速。

12、優(yōu)選的，所述獲取純電動(dòng)汽車在坡道行駛時(shí)的坡度，具體為：通過三軸加速度傳感器采集純電動(dòng)汽車在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值，通過純電動(dòng)汽車在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值計(jì)算純電動(dòng)汽車的坡度。

13、優(yōu)選的，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式具體如下：

14、ω2＝rvcurrent/60+kgradesin(θ)-kbrakeωbrake，

15、式中，r為目標(biāo)擋位的傳動(dòng)比，vcurrent為當(dāng)前車速，m/s或km/h，kgrade為車輛性能及坡度調(diào)整系數(shù)，kbrake為制動(dòng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)，θ為坡度角度，ωbrake為制動(dòng)踏板開度。

16、優(yōu)選的，所述純電動(dòng)汽車的質(zhì)量模型，具體為：

17、m＝0.337·telec·nelec/(g·fr+g·i+cd·a·v2/2)，

18、式中，telec為電機(jī)的額定扭矩，nelec為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，g為重力加速度，fr為道路滾動(dòng)阻力系數(shù)，i為道路坡度，cd為車輛空氣阻力系數(shù)，a為車輛正向迎風(fēng)面積，v為汽車行駛速度。

19、本發(fā)明還提供有一種純電動(dòng)汽車換擋控制系統(tǒng)，包括：

20、目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整模塊，用于獲取電動(dòng)汽車在坡道行駛時(shí)的坡度及汽車在換擋過程中的制動(dòng)踏板開度，根據(jù)所述坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車因重力引起的速度變化，得到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度，根據(jù)所述制動(dòng)踏板開度補(bǔ)償因制動(dòng)引起速度變化，得到制動(dòng)補(bǔ)償速度，根據(jù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度及制動(dòng)補(bǔ)償速度對(duì)純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)目標(biāo)轉(zhuǎn)速公式進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式，并使用目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式獲取目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

21、換擋控制模塊，用于獲取純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速，使用控制器對(duì)輸入軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制誤差達(dá)到設(shè)定閾值后對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行換擋操作。

22、本發(fā)明還提供有一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于運(yùn)行所述存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序，以執(zhí)行所述純電動(dòng)汽車換擋控制方法。

23、本發(fā)明還提供有一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序適于處理器進(jìn)行加載，以執(zhí)行所述純電動(dòng)汽車換擋控制方法。

24、本發(fā)明提供的純電動(dòng)汽車換擋控制方法具有以下有益效果：

25、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)獲取電動(dòng)汽車的坡度和制動(dòng)踏板開度，能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度和制動(dòng)補(bǔ)償速度；通過動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車在坡道行駛時(shí)因重力引起的速度變化，通過制動(dòng)補(bǔ)償速度能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車在改變駕駛意圖時(shí)因制動(dòng)引起速度變化，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整目標(biāo)轉(zhuǎn)速；通過將純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速控制在與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制誤差范圍內(nèi)對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行換擋操作，能夠大大提高在坡道行駛時(shí)和改變駕駛意圖的換擋成功率，以適應(yīng)不同工況的需求。

技術(shù)特征：

1.一種純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，所述獲取純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速，包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，所述獲取電機(jī)相關(guān)參數(shù)，根據(jù)所述純電動(dòng)汽車的總阻力及電機(jī)相關(guān)參數(shù)獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，所述獲取純電動(dòng)汽車在坡道行駛時(shí)的坡度，具體為：通過三軸加速度傳感器采集純電動(dòng)汽車在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值，通過純電動(dòng)汽車在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值計(jì)算純電動(dòng)汽車的坡度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式具體如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法，其特征在于，所述純電動(dòng)汽車的質(zhì)量模型，具體為：

7.一種純電動(dòng)汽車換擋控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器用于運(yùn)行所述存儲(chǔ)器內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序，以執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序適于處理器進(jìn)行加載，以執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的純電動(dòng)汽車換擋控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種純電動(dòng)汽車換擋控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，其方法包括如下步驟：獲取電動(dòng)汽車的坡度及汽車在換擋過程中的制動(dòng)踏板開度，根據(jù)坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車因重力引起的速度變化，得到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度，根據(jù)制動(dòng)踏板開度補(bǔ)償因制動(dòng)引起速度變化，得到制動(dòng)補(bǔ)償速度，根據(jù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度及制動(dòng)補(bǔ)償速度對(duì)純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)目標(biāo)轉(zhuǎn)速公式進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式，并使用目標(biāo)轉(zhuǎn)速調(diào)整公式獲取目標(biāo)轉(zhuǎn)速；獲取純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸轉(zhuǎn)速，使用控制器對(duì)輸入軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制誤差達(dá)到設(shè)定閾值后對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行換擋操作。本發(fā)明能夠提高換擋成功率。

技術(shù)研發(fā)人員：陳勇,楊海亮,歐陽天成,辛金暉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19