汽車自動換擋控制方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車控制技術領域，特別涉及一種汽車自動換擋控制方法與裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國際對能源安全和環(huán)境保護問題的重視不斷提升，各國對汽車排放污染物要求越來越嚴格。減少對能源的依賴，實現(xiàn)節(jié)能減排，已成為世界經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題?；旌蟿恿ζ嚒⒓冸妱悠囈殉蔀楫斀衿嚇I(yè)發(fā)展的趨勢。然而，續(xù)駛里程短是制約純電動汽車產(chǎn)業(yè)化的瓶頸，通過傳動系統(tǒng)的控制方法與動力驅動系統(tǒng)特性的合理配置，提高整車的能量利用效率，是增加純電動汽車續(xù)駛里程的一種有效途徑。
[0003]純電動汽車采用兩擋或多擋來滿足低速時動力性和高速時的經(jīng)濟性。在驅動工況下，通過換擋進行電機驅動工況點的優(yōu)化，能夠更好的改善整車的經(jīng)濟性；在滑行和制動工況下，通過制動能量回收功能回收一部分車輛動能，儲存到電池中，延長續(xù)駛里程?；袪顟B(tài)時利用電機工作于較小的制動扭矩狀態(tài)，模擬傳統(tǒng)車上的發(fā)動機制動效果，利用小電流充電回收少量的制動能量，而在制動狀態(tài)下，則提供較大的電制動力矩進行制動能量回收。在滑行時進行制動能量回收，將車輛動能轉化為電能，這一能量轉化的過程中，損耗是不可避免的，對續(xù)駛里程的提高是不利的。
[0004]進行制動能量回收時，換擋則會要求電制動力矩的撤出和恢復，容易造成整車動力中斷的感覺，從而帶來整車駕駛舒適性的問題，通常采用禁止換擋的策略，因此在制動能量回收時，傳動系統(tǒng)所在的擋位對制動能量回收效率的影響無法去主動干預，即使固定在某一擋位，也則存在選擇低擋有利或者高擋有利的問題。對于兩擋或多擋的純電動汽車，進行滑行或制動能量回收時，車速大多在中高速，此時的擋位通常在高擋。在一定車速下，要求一定的電制動力，高擋傳動比小，相對于低擋，驅動電機轉速較低，變化范圍較窄，且要求電機提供的發(fā)電轉矩較大。根據(jù)電機的發(fā)電效率特性，高效率區(qū)在中高轉速，并且在中轉速，轉矩范圍較寬，在高轉速，轉矩范圍較窄。因此，相對于在高擋進行制動能量回收控制，在低擋進行制動能量回收控制則能夠回收更多制動能量。
[0005]綜上可知，現(xiàn)有技術無法兼顧制動能量回收效率與整車駕駛的動力性，使得傳動系統(tǒng)的控制方法與動力驅動系統(tǒng)特性不能合理匹配，造成整車的能量利用效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有技術無法兼顧制動能量回收效率與整車駕駛的動力性，使得傳動系統(tǒng)的控制方法與動力驅動系統(tǒng)特性不能合理匹配，造成整車的能量利用效率不高。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明技術方案提供一種汽車自動換擋控制方法，包括:
[0008]根據(jù)汽車的換擋桿位置信號確定當前的行車模式，所述行車模式包括前進擋模式、停車擋模式、倒車擋模式和空擋模式；
[0009]若確定的所述行車模式為前進擋模式，則根據(jù)汽車的不同行駛工況確定出目標擋位；所述行駛工況包括滑行工況，所述根據(jù)汽車的不同行駛工況確定出目標擋位包括:若滿足在擋主動退空擋條件，則將目標擋位確定為空擋位置，所述在擋主動退空擋條件包括:汽車的行駛工況為滑行工況，車輛加速度小于或等于0，且與上一次執(zhí)行在擋主動退空擋操作的時間間隔大于時間閥值；
[0010]當確定出的目標擋位與當前擋位不同時，執(zhí)行換擋過程控制。
[0011]可選的，判斷出汽車的行駛工況進入滑行工況的條件是:車速高于爬行車速閾值，加速踏板開度等于0，制動踏板開度等于0。
[0012]可選的，所述在擋主動退空擋條件還包括:車速高于滑行空擋車速閾值，所述滑行空擋車速閾值大于爬行車速閾值。
[0013]可選的，所述在擋主動退空擋條件還包括:汽車的動力電池允許的放電功率大于功率閾值，所述功率閾值的設定與車速相關。
[0014]可選的，所述行駛工況還包括爬行工況，所述根據(jù)車輛的不同行駛工況確定出目標擋位還包括:當汽車的行駛工況為爬行工況時，將目標擋位確定為低擋位置。
[0015]可選的，判斷出汽車的行駛工況進入爬行工況的條件是:加速踏板開度等于0，制動踏板開度等于0，且車速低于爬行車速閾值。
[0016]可選的，所述行駛工況還包括制動工況，所述根據(jù)車輛的不同行駛工況確定出目標擋位還包括:當汽車的行駛工況為制動工況時，若當前擋位處于空擋位置，則將目標擋位確定為低擋位置，否則將目標擋位保持為當前擋位。
[0017]可選的，判斷出汽車的行駛工況進入制動工況的條件是:制動踏板開度大于0。
[0018]可選的，所述行駛工況還包括驅動工況，所述根據(jù)車輛的不同行駛工況確定出目標擋位還包括:當汽車的行駛工況進入驅動工況時，若未處于換擋過程中，則按照制定的升降擋條件及允許換擋的條件確定目標擋位。
[0019]可選的，判斷出汽車的行駛工況進入驅動工況的條件是:加速踏板開度大于0。
[0020]可選的，所述按照制定的升降擋條件及允許換擋的條件確定目標擋位包括:若滿足由低擋位置向高擋位置的升擋條件或由高擋位置向低擋位置的降擋條件，且滿足所述允許換擋的條件，則將目標擋位確定為相應的高擋位置或低擋位置，否則將目標擋位保持為當前擋位。
[0021]可選的，所述允許換擋的條件包括:在升擋過程中，汽車的動力電池允許的充電功率滿足驅動電機的調(diào)速要求；在降擋過程中，汽車的動力電池允許的放電功率滿足驅動電機的調(diào)速要求，且驅動電機的目標轉速小于或等于最高轉速閾值。
[0022]可選的，所述汽車自動換擋控制方法還包括:若確定的所述行車模式為停車擋模式或空擋模式，則將目標擋位確定為空擋位置；若確定的所述行車模式為倒車擋模式，則將目標擋位確定為低擋位置。
[0023]可選的，所述執(zhí)行換擋過程控制包括:在換擋過程中采用驅動電機調(diào)速主動同步控制的方式。
[0024]可選的，所述執(zhí)行換擋過程控制包括:當汽車的動力電池允許的充電功率或放電功率不能滿足驅動電機的調(diào)速要求時，根據(jù)同步器的機械同步性能、使用壽命以及驅動電機慣量和目標同步轉速，以同步器的摩擦來實現(xiàn)換擋過程中的速度同步。
[0025]可選的，所述汽車為純電動汽車。
[0026]為解決上述問題，本發(fā)明技術方案還提供一種汽車自動換擋控制裝置，包括:第一確定單元，適于根據(jù)汽車的換擋桿位置信號確定當前的行車模式，所述行車模式包括前進擋模式、停車擋模式、倒車擋模式和空擋模式；第二確定單元，適于在確定的所述行車模式為前進擋模式時，根據(jù)汽車的不同行駛工況確定出目標擋位；所述行駛工況包括滑行工況，所述第二確定單元包括:第一確定子單元，適于在判斷出滿足在擋主動退空擋條件時，將目標擋位確定為空擋位置，所述在擋主動退空擋條件包括:汽車的行駛工況為滑行工況，車輛加速度小于或等于0，且與上一次執(zhí)行在擋主動退空擋操作的時間間隔大于時間閥值；
[0027]控制單元，適于當確定出的目標擋位與當前擋位不同時，執(zhí)行換擋過程控制。
[0028]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案至少具有以下優(yōu)點:
[0029]通過在制定的最佳經(jīng)濟性升降擋控制方法基礎上，增加在擋滑行主動退空擋的功能，實現(xiàn)了在制動工況下進行制動能量回收時，能夠工作在合理的擋位，既避免制動能量回收時的換擋造成電制動力矩的中斷而影響整車駕駛的動力性，又能在低擋位置上回收更多的制動能量，提高制動能量回收效率，從而提高續(xù)駛里程；
[0030]此外，還能避免電動汽車處于滑行工況時，驅動電機隨車輛的運動而運轉，既有效保護驅動電機，減少驅動電機的磨損和降低驅動電機溫度，又有效減少能量轉換過程中的損耗，從而有效節(jié)能，提高電動汽車的續(xù)航能力；
[0031]同時，通過將“與上一次執(zhí)行在擋主動退空擋操作的時間間隔大于時間閥值”作為所述在擋主動退空擋條件的子條件之一，確保了不會因為頻繁進退滑行工況造成頻繁進退空擋。
[0032]進一步地，通過將“車速高于滑行空擋車速閾值”作為所述在擋主動退空擋條件的子條件之一，能夠確保在頻繁加減速的低速市區(qū)工況下避免進退擋，保證較好的駕駛性。
[0033]進一步地，通過在換擋過程中采用驅動電機調(diào)速主動同步控制的方式，避免了換擋過程中加劇同步器的磨損，縮短其使用壽命。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明技術方案提供的汽車自動換擋控制方法的流程示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明實施例的無離合兩擋純電動汽車自動換擋控制流程的示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明實施例的前進擋模式下的目標擋位判斷的流程示意圖；
[0037]圖4是本發(fā)明實施例的前進擋模式下車輛處于驅動工況的目標擋位判斷邏輯的不意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明實施例的前進擋模式下車輛處于制動工況的目標擋位判斷邏輯的不意圖；
[0039]圖6是本發(fā)明實施例的前進擋模式下車輛處于滑行工況的目標擋位判斷邏輯的示意圖。
【具體實施方式】
[0040]現(xiàn)有技術中，在進行制動能量回收時，為了避免因換擋造成整車動力中斷而影響整車駕駛舒適性，通常采用禁止換擋的策略，但這又會影響制動能量的回收效率。因此，現(xiàn)有技術無法兼顧制動能量回收效率與整車駕駛的動力性，使得傳動系統(tǒng)的控制方法與動力驅動系統(tǒng)特性不能合理匹配，造成整車的能量利用效率不高。
[0041]為解決上述問題，本發(fā)明技術方案提供一種汽車自動換擋控制方法，根據(jù)油門和車速兩參數(shù)制定最佳經(jīng)濟性升降擋控制策略，并進行是否允許升降擋的判定，在制定的升降擋控制策略的基礎上，再增加在擋滑行主動退空擋的功能。本發(fā)明技術方案通過對汽車中兩擋或多擋變速裝置制定合理的換擋規(guī)律，使制動能量回收效率與整車駕駛的動力性這兩者得以兼顧，使得傳動系統(tǒng)的控制方法