汽车自动换挡控制方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种汽车自动换挡控制方法与装置。
【背景技术】
[0002]随着国际对能源安全和环境保护问题的重视不断提升，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。混合动力汽车、纯电动汽车已成为当今汽车业发展的趋势。然而，续驶里程短是制约纯电动汽车产业化的瓶颈，通过传动系统的控制方法与动力驱动系统特性的合理配置，提高整车的能量利用效率，是增加纯电动汽车续驶里程的一种有效途径。
[0003]纯电动汽车采用两挡或多挡来满足低速时动力性和高速时的经济性。在驱动工况下，通过换挡进行电机驱动工况点的优化，能够更好的改善整车的经济性；在滑行和制动工况下，通过制动能量回收功能回收一部分车辆动能，储存到电池中，延长续驶里程。滑行状态时利用电机工作于较小的制动扭矩状态，模拟传统车上的发动机制动效果，利用小电流充电回收少量的制动能量，而在制动状态下，则提供较大的电制动力矩进行制动能量回收。在滑行时进行制动能量回收，将车辆动能转化为电能，这一能量转化的过程中，损耗是不可避免的，对续驶里程的提高是不利的。
[0004]进行制动能量回收时，换挡则会要求电制动力矩的撤出和恢复，容易造成整车动力中断的感觉，从而带来整车驾驶舒适性的问题，通常采用禁止换挡的策略，因此在制动能量回收时，传动系统所在的挡位对制动能量回收效率的影响无法去主动干预，即使固定在某一挡位，也则存在选择低挡有利或者高挡有利的问题。对于两挡或多挡的纯电动汽车，进行滑行或制动能量回收时，车速大多在中高速，此时的挡位通常在高挡。在一定车速下，要求一定的电制动力，高挡传动比小，相对于低挡，驱动电机转速较低，变化范围较窄，且要求电机提供的发电转矩较大。根据电机的发电效率特性，高效率区在中高转速，并且在中转速，转矩范围较宽，在高转速，转矩范围较窄。因此，相对于在高挡进行制动能量回收控制，在低挡进行制动能量回收控制则能够回收更多制动能量。
[0005]综上可知，现有技术无法兼顾制动能量回收效率与整车驾驶的动力性，使得传动系统的控制方法与动力驱动系统特性不能合理匹配，造成整车的能量利用效率不高。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的问题是现有技术无法兼顾制动能量回收效率与整车驾驶的动力性，使得传动系统的控制方法与动力驱动系统特性不能合理匹配，造成整车的能量利用效率不高。
[0007]为解决上述问题，本发明技术方案提供一种汽车自动换挡控制方法，包括:
[0008]根据汽车的换挡杆位置信号确定当前的行车模式，所述行车模式包括前进挡模式、停车挡模式、倒车挡模式和空挡模式；
[0009]若确定的所述行车模式为前进挡模式，则根据汽车的不同行驶工况确定出目标挡位；所述行驶工况包括滑行工况，所述根据汽车的不同行驶工况确定出目标挡位包括:若满足在挡主动退空挡条件，则将目标挡位确定为空挡位置，所述在挡主动退空挡条件包括:汽车的行驶工况为滑行工况，车辆加速度小于或等于0，且与上一次执行在挡主动退空挡操作的时间间隔大于时间阀值；
[0010]当确定出的目标挡位与当前挡位不同时，执行换挡过程控制。
[0011]可选的，判断出汽车的行驶工况进入滑行工况的条件是:车速高于爬行车速阈值，加速踏板开度等于0，制动踏板开度等于0。
[0012]可选的，所述在挡主动退空挡条件还包括:车速高于滑行空挡车速阈值，所述滑行空挡车速阈值大于爬行车速阈值。
[0013]可选的，所述在挡主动退空挡条件还包括:汽车的动力电池允许的放电功率大于功率阈值，所述功率阈值的设定与车速相关。
[0014]可选的，所述行驶工况还包括爬行工况，所述根据车辆的不同行驶工况确定出目标挡位还包括:当汽车的行驶工况为爬行工况时，将目标挡位确定为低挡位置。
[0015]可选的，判断出汽车的行驶工况进入爬行工况的条件是:加速踏板开度等于0，制动踏板开度等于0，且车速低于爬行车速阈值。
[0016]可选的，所述行驶工况还包括制动工况，所述根据车辆的不同行驶工况确定出目标挡位还包括:当汽车的行驶工况为制动工况时，若当前挡位处于空挡位置，则将目标挡位确定为低挡位置，否则将目标挡位保持为当前挡位。
[0017]可选的，判断出汽车的行驶工况进入制动工况的条件是:制动踏板开度大于0。
[0018]可选的，所述行驶工况还包括驱动工况，所述根据车辆的不同行驶工况确定出目标挡位还包括:当汽车的行驶工况进入驱动工况时，若未处于换挡过程中，则按照制定的升降挡条件及允许换挡的条件确定目标挡位。
[0019]可选的，判断出汽车的行驶工况进入驱动工况的条件是:加速踏板开度大于0。
[0020]可选的，所述按照制定的升降挡条件及允许换挡的条件确定目标挡位包括:若满足由低挡位置向高挡位置的升挡条件或由高挡位置向低挡位置的降挡条件，且满足所述允许换挡的条件，则将目标挡位确定为相应的高挡位置或低挡位置，否则将目标挡位保持为当前挡位。
[0021]可选的，所述允许换挡的条件包括:在升挡过程中，汽车的动力电池允许的充电功率满足驱动电机的调速要求；在降挡过程中，汽车的动力电池允许的放电功率满足驱动电机的调速要求，且驱动电机的目标转速小于或等于最高转速阈值。
[0022]可选的，所述汽车自动换挡控制方法还包括:若确定的所述行车模式为停车挡模式或空挡模式，则将目标挡位确定为空挡位置；若确定的所述行车模式为倒车挡模式，则将目标挡位确定为低挡位置。
[0023]可选的，所述执行换挡过程控制包括:在换挡过程中采用驱动电机调速主动同步控制的方式。
[0024]可选的，所述执行换挡过程控制包括:当汽车的动力电池允许的充电功率或放电功率不能满足驱动电机的调速要求时，根据同步器的机械同步性能、使用寿命以及驱动电机惯量和目标同步转速，以同步器的摩擦来实现换挡过程中的速度同步。
[0025]可选的，所述汽车为纯电动汽车。
[0026]为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种汽车自动换挡控制装置，包括:第一确定单元，适于根据汽车的换挡杆位置信号确定当前的行车模式，所述行车模式包括前进挡模式、停车挡模式、倒车挡模式和空挡模式；第二确定单元，适于在确定的所述行车模式为前进挡模式时，根据汽车的不同行驶工况确定出目标挡位；所述行驶工况包括滑行工况，所述第二确定单元包括:第一确定子单元，适于在判断出满足在挡主动退空挡条件时，将目标挡位确定为空挡位置，所述在挡主动退空挡条件包括:汽车的行驶工况为滑行工况，车辆加速度小于或等于0，且与上一次执行在挡主动退空挡操作的时间间隔大于时间阀值；
[0027]控制单元，适于当确定出的目标挡位与当前挡位不同时，执行换挡过程控制。
[0028]与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下优点:
[0029]通过在制定的最佳经济性升降挡控制方法基础上，增加在挡滑行主动退空挡的功能，实现了在制动工况下进行制动能量回收时，能够工作在合理的挡位，既避免制动能量回收时的换挡造成电制动力矩的中断而影响整车驾驶的动力性，又能在低挡位置上回收更多的制动能量，提高制动能量回收效率，从而提高续驶里程；
[0030]此外，还能避免电动汽车处于滑行工况时，驱动电机随车辆的运动而运转，既有效保护驱动电机，减少驱动电机的磨损和降低驱动电机温度，又有效减少能量转换过程中的损耗，从而有效节能，提高电动汽车的续航能力；
[0031]同时，通过将“与上一次执行在挡主动退空挡操作的时间间隔大于时间阀值”作为所述在挡主动退空挡条件的子条件之一，确保了不会因为频繁进退滑行工况造成频繁进退空挡。
[0032]进一步地，通过将“车速高于滑行空挡车速阈值”作为所述在挡主动退空挡条件的子条件之一，能够确保在频繁加减速的低速市区工况下避免进退挡，保证较好的驾驶性。
[0033]进一步地，通过在换挡过程中采用驱动电机调速主动同步控制的方式，避免了换挡过程中加剧同步器的磨损，缩短其使用寿命。
【附图说明】
[0034]图1是本发明技术方案提供的汽车自动换挡控制方法的流程示意图；
[0035]图2是本发明实施例的无离合两挡纯电动汽车自动换挡控制流程的示意图；
[0036]图3是本发明实施例的前进挡模式下的目标挡位判断的流程示意图；
[0037]图4是本发明实施例的前进挡模式下车辆处于驱动工况的目标挡位判断逻辑的不意图；
[0038]图5是本发明实施例的前进挡模式下车辆处于制动工况的目标挡位判断逻辑的不意图；
[0039]图6是本发明实施例的前进挡模式下车辆处于滑行工况的目标挡位判断逻辑的示意图。
【具体实施方式】
[0040]现有技术中，在进行制动能量回收时，为了避免因换挡造成整车动力中断而影响整车驾驶舒适性，通常采用禁止换挡的策略，但这又会影响制动能量的回收效率。因此，现有技术无法兼顾制动能量回收效率与整车驾驶的动力性，使得传动系统的控制方法与动力驱动系统特性不能合理匹配，造成整车的能量利用效率不高。
[0041]为解决上述问题，本发明技术方案提供一种汽车自动换挡控制方法，根据油门和车速两参数制定最佳经济性升降挡控制策略，并进行是否允许升降挡的判定，在制定的升降挡控制策略的基础上，再增加在挡滑行主动退空挡的功能。本发明技术方案通过对汽车中两挡或多挡变速装置制定合理的换挡规律，使制动能量回收效率与整车驾驶的动力性这两者得以兼顾，使得传动系统的控制方法