[发明专利]一种机械式自动变速器换挡方法

说明书

本发明涉及一种机械式自动变速器换挡方法，包括如下步骤：获得当前车辆质量和当前坡度；以车辆可以达到的最大加速度为动力性能指标，计算不同车速、不同加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度下的最佳动力性档位，作为车辆动力性换挡策略；以电机效率为经济性指标，在满足车辆的爬坡需求的基础上，计算不同车速、不同加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度下的最佳经济性档位，作为车辆经济性换挡策略；对车辆当前动力性和经济性需求进行判断，选择车辆动力性换挡策略和车辆经济性换挡策略之一来确定换挡点。从而对于车辆的不同质量和道路的不同坡度，计算最佳的换挡策略，并通过基于路况信息和车辆状态的多目标优化方法，对换挡策略进行优化，以提高换挡的智能化水平，避免频繁换挡，使车辆的动力性、经济性达到最优。

技术领域

本发明涉及汽车有级式自动变速器技术领域，具体地说是一种融合了道路坡度和整车质量辨识的电动汽车机械式自动变速器换挡方法。

背景技术

换挡策略定义了挡位决策的控制参数及由这些参数所确定的换挡时机，对于车辆的动力、经济等性能有重要影响，是自动变速系统的核心技术之一。

根据控制参数的差异，目前应用较为广泛的换挡策略有基于车速、油门开度的双参数换挡策略和基于车速、加速度、油门开度的三参数换挡策略，它们是基于水平良好的路面和恒定质量下制定的，而实际运行中路面坡度是不断变化的，车辆的重量也受货物或乘员的增减而不断变化，均会导致车辆的动力、经济等性能发生变化，引起车辆最佳换挡点发生变化。故对于人-车-路构成的闭环系统，需要根据道路坡度和整车质量对自动变速器的换挡策略进行优化，以提高自动变速器换挡策略的适应性。

换挡策略分为动力性换挡和经济性换挡，对于不同车辆运行状态和驾驶员意图，实时选择不同的换挡策略，是自动变速技术发展的必然要求，目前多采用基于道路坡度的阈值进行切换和基于驾驶员风格判断的换挡策略选择，基于道路坡度的切换只考虑了路况条件，没有把驾驶员和车辆状态考虑在内，基于驾驶员风格判断的换挡策略选择难以满足变化的工况下车辆的不同需求。

本发明的目的是解决上述换挡策略的不足之处，提出一种融合了道路坡度和整车质量的，综合考虑车辆动力性、经济性能的多目标综合自动变速器换挡优化方法，从而对于车辆的不同质量和道路的不同坡度，计算最佳的换挡策略，并通过基于路况信息和车辆状态的多目标优化方法，对换挡策略进行优化，以提高换挡的智能化水平，避免频繁换挡，使车辆的动力性、经济性达到最优。

发明内容

一种机械式自动变速器换挡方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：以车辆可以克服等效阻力的能力为动力性能指标，计算不同车速、不同加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度下的最佳动力性档位，作为车辆动力性换挡策略；

步骤2：以电机效率为经济性指标，在满足车辆的爬坡需求的基础上，计算不同车速、不同加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度下的最佳经济性档位，作为车辆经济性换挡策略；

步骤3：获得当前车辆当前质量和当前坡度；

步骤4：对车辆当前动力性和经济性需求进行判断，选择车辆动力性换挡策略和车辆经济性换挡策略之一来确定换挡点。

进一步地，所述步骤1通过如下步骤实现：

等效阻力是滚动阻力、空气阻力、坡道阻力和加速阻力以外的阻力之和；

计算车辆在相同车速、相同加速度、相同油门开度、相同质量和相同坡度下相邻档位克服等效阻力的能力，根据克服等效阻力能力和车速曲线得到车辆在该车速、加速度、油门开度、质量和坡度下的最佳动力性档位；

依次分别遍历不同车速、不同车辆加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度，得到不同车速、不同加速度、不同油门开度、不同质量和不同坡度组合下的最佳动力性档位。

进一步地，所述步骤2通过如下步骤实现：