本發(fā)明屬于車(chē)輛控制，具體涉及一種純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(wèn)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(guò)長(zhǎng)，動(dòng)力中斷，從而無(wú)法滿(mǎn)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(guò)程中踩制動(dòng)，改變了駕駛意圖，現(xiàn)有控制策略可能無(wú)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(wèn)題，本發(fā)明提供了一種純電動(dòng)汽車(chē)換擋控制方法，包括如下步驟：

2、獲取電動(dòng)汽車(chē)在坡道行駛時(shí)的坡度及汽車(chē)在換擋過(guò)程中的制動(dòng)踏板開(kāi)度，根據(jù)所述坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)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(kāi)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(chē)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(chē)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(chē)進(jìn)行換擋操作。

4、所述獲取純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的質(zhì)量模型，根據(jù)純電動(dòng)汽車(chē)質(zhì)量模型實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前汽車(chē)質(zhì)量；

6、獲取純電動(dòng)汽車(chē)的常量參數(shù)，根據(jù)所述常量參數(shù)及當(dāng)前汽車(chē)質(zhì)量計(jì)算純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(shì)常數(shù)，根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(chē)在坡道行駛時(shí)的坡度，具體為：通過(guò)三軸加速度傳感器采集純電動(dòng)汽車(chē)在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值，通過(guò)純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)速，m/s或km/h，kgrade為車(chē)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(kāi)度。

16、優(yōu)選的，所述純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)輛空氣阻力系數(shù)，a為車(chē)輛正向迎風(fēng)面積，v為汽車(chē)行駛速度。

19、本發(fā)明還提供有一種純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)在坡道行駛時(shí)的坡度及汽車(chē)在換擋過(guò)程中的制動(dòng)踏板開(kāi)度，根據(jù)所述坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)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(kāi)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)換擋控制方法。

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

25、本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)獲取電動(dòng)汽車(chē)的坡度和制動(dòng)踏板開(kāi)度，能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度和制動(dòng)補(bǔ)償速度；通過(guò)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償速度能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)在坡道行駛時(shí)因重力引起的速度變化，通過(guò)制動(dòng)補(bǔ)償速度能夠補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)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(guò)將純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)換擋控制方法，其特征在于，所述獲取純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)換擋控制方法，其特征在于，所述獲取純電動(dòng)汽車(chē)在坡道行駛時(shí)的坡度，具體為：通過(guò)三軸加速度傳感器采集純電動(dòng)汽車(chē)在前進(jìn)方向、橫向和垂直方向的加速度值，通過(guò)純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的坡度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)換擋控制方法，其特征在于，所述純電動(dòng)汽車(chē)的質(zhì)量模型，具體為：

7.一種純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)換擋控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，屬于車(chē)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(chē)的坡度及汽車(chē)在換擋過(guò)程中的制動(dòng)踏板開(kāi)度，根據(jù)坡度補(bǔ)償純電動(dòng)汽車(chē)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(kāi)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(chē)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(chē)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(chē)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(yáng)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