[发明专利]一种两挡自动变速器车辆的爬坡换挡策略

说明书

一种两挡自动变速器车辆的爬坡换挡策略，包括如下步骤：在车辆行驶过程中，结合驱动电机实时的转速、扭矩以及坡道传感器的数据，利用车辆动力学模型计算得到当前状态下车辆的质量；根据坡道信息和步骤S1计算所得的当前车辆的质量，结合车辆驱动电机的驱动Map理论计算车辆当前状态下各挡位所能达到的最大车速V_max；通过步骤S2计算所得的最大车速V_max，参考车辆最优换挡车速点，对爬坡过程中车辆换挡的策略作出选择。本发明的换掉策略更为简单，优化挡位选择，避免坡道频繁换挡，提高驾驶舒适性。

技术领域

本发明涉及电动车辆的换挡策略，更为具体地说是指一种两挡自动变速器车辆的爬坡换挡策略。

背景技术

随着新能源车辆的快速发展，人们对车辆乘坐的舒适性和可靠性有了更高的要求，而匹配自动变速器的电动车辆换挡车速点通常根据驱动电机的外特性和各挡位速比优化计算得到最优的换挡车速，减少换挡过程中的顿挫感。但是在车辆坡道行驶过程中，时常会因为坡度和负载的变化导致车速的变化，这将使车辆存在频繁换挡的情况，而会影响乘客的乘坐舒适性，同时长此以往会对于自动变速器的操纵机构有一定的损害。因此，优化车辆爬坡过程中换挡策略有较大意义。

中国发明专利申请号为CN107100993A的专利申请文件公开了一种车辆质量与坡度识别的自动变速换挡修正方法，包含如下步骤：

1、对行驶在平坦路面上的车辆进行校准量和已知量识别，得到车辆质量、滚动阻力系数和空气阻力系数；所述车辆质量作为坡道行驶时车辆质量识别的校准量，所述滚动阻力系数和空气阻力系数作为坡道坡度识别的已知量；

2、根据已知量，对行驶在坡道上的车辆进行车辆质量和坡道识别，得到目标车辆质量和目标坡道坡度；根据所述校准量对所述目标车辆质量进行校准，得到校准后的目标车辆质量；

3、根据所述目标坡道坡度和校准后的目标车辆质量，实现对所述自动变速控制的换挡修正控制。

上述专利是根据所得的目标坡道和目标车辆质量对自动变速控制的换挡进行修正，此方法在一定程度上对车辆爬坡的爬坡性能有一定的影响且较为复杂，同时也不适用于两挡自动变速器电动车辆。

发明内容

本发明提供一种两挡自动变速器车辆的爬坡换挡策略，以解决现有的爬坡策略对车辆爬坡的爬坡性能有一定的影响且较为复杂，同时也不适用于两挡自动变速器电动车辆等缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种两挡自动变速器车辆的爬坡换挡策略，包括如下步骤：S1、在车辆行驶过程中，结合驱动电机实时的转速、扭矩以及坡道传感器的数据，利用车辆动力学模型计算得到当前状态下车辆的质量；S2、根据坡道信息和步骤S1计算所得的当前车辆的质量，结合车辆驱动电机的驱动Map理论计算车辆当前状态下各挡位所能达到的最大车速V_max；S3、通过步骤S2计算所得的最大车速V_max，参考车辆最优换挡车速点，对爬坡过程中车辆换挡的策略作出选择。

具体地，上述步骤S1中车辆的质量通过公式（1）求得：，式中：n为电机端输出转速，T为电机端输出扭矩，η_T为驱动系统传动效率，m为车辆质量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，i为坡度值，C_D为空气阻力系数，A为迎风面积，δ为旋转质量换算系数，du/dt为加速度。

进一步地，对给定的时间周期t内计算结果进行求和取均值，以得到校正后车辆的质量。

进一步地，上述步骤S2中各挡位下车辆所能达到的最大车速是根据驱动电机的外特性插值计算所得。

进一步地，上述步骤S2中当前坡度下电机端最低输出扭矩需求由公式（2）计算：，式中：T为电机端输出扭矩，m为车辆的质量，f为滚动阻力系数，i为坡度值，η_T为驱动系统传动效率，i_传为车辆传动系统的传动比。