[发明专利]一种混合动力客车AMT最佳动力性换档系统及换挡方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆控制，特别涉及一种混合动力客车AMT最佳动力性换 档系统及换挡方法。

背景技术

插电式混合动力系统包括发动机驱动系统和电机驱动系统，与传统车相比要多一套。由 于电机的工作状态随工况变化而不断调整，进而影响了发动机的工作状态，也间接影响到换 档规律的研究工作。此外由于其添加了电气系统，质量和载荷的分布也会产生较大变化，整 车的动力性能也会受到影响。基于以上分析，混合动力汽车的换档规律具有自己的特点，需 要结合其自身特点进行相应的改进和创新。

变速器的换档规律是汽车各排档间自动换档时刻随控制参数变化的规律。换档规律的好 坏直接影响汽车的动力性能。换档规律的合理设计，也可避免驾驶员对换档时刻的选择不当。 根据控制参数不同传统换档规律的研究可分为单参数、两参数、三参数法。

单参数换档规律多选用车速u_a作为控制参数，控制系统结构简单，但没有考虑油门开度 的变化，不能实现驾驶员干预换档。油门开度较小时，升档点也对应着发动机的最高转速， 换档噪声大，目前已很少采用。

两参数换档规律多选用车速u_a和油门开度α联合控制。油门开度的大小，代表驾驶员 是否想要获取大的动力性，故除车速外，油门开度也是换档需考虑的重要因素。与单参数法 相比，两参数法能够获得更好的动力性，应用较广泛。

三参数换档规律以非稳态实验数据为基础，更符合车辆实际运行工况。但其制定过程 中，需要大量的发动机非稳态工作的试验数据。在混合动力车中，还要考虑电驱动系统的 影响，大大增加了换档策略的复杂程度使其难于应用在实际车辆的控制中。

发明内容

本发明目的是：提供一种混合动力客车AMT最佳动力性换档系统及换挡方法，实 现更优的换档控制，优化混合动力车的传动性能，提高车辆的动力性和乘坐舒适性。

本发明的技术方案是：

一种混合动力客车AMT最佳动力性换档系统，适用于插电并联式混合动力客车，所述 插电并联式混合动力客车包括发动机、电机、变速箱ATM和整车控制器，所述发动机与电机 之间由自动离合器连接，所述换档系统将变速箱AMT输入轴与电机输出轴设计成一个整体， 整车控制器HCU分别通过CAN总线连接发动机控制单元ECU、电机控制单元MCU和变速箱控 制单元TCU；驾驶员通过踏板和操纵杆向整车控制器表达控制意图，由整车控制器HCU对发 动机的油门开度、电机的转矩、自动离合器分合状态以及换档执行动作进行协调控制。

一种混合动力客车AMT最佳动力性换档方法，在汽车的行驶加速度曲线上取某一发动 机油门开度和电机等效油门开度下，相邻两档加速度曲线的交点处所对应的控制参数值即为 动力性换档点，即换档前后加速度相等；所有发动机油门开度和电机等效油门开度下换档车 速的组合即为该档的最佳动力性换档策略。

最佳动力性换档规律的制取步骤如下：

S1、处理发动机数据：通过台架试验获得发动机的扭矩特性试验数据，利用最小二乘法 将其拟合为关于转速的二次曲线；

S2、处理电机数据：电机转矩特性曲线也可拟合为关于转速的二次曲线，然后将发动机 与电机扭矩求和；最终，利用汽车动力学公式，将转矩曲线转变为驱动力曲线；

S3、求取换档点：通过MATLAB编写程序，求出同一油门开度下相邻两档加速度相等时的 交点，此交点对应的车辆行驶速度u_a即为在此油门开度下行驶时的换档车速；编写程序时， 所求得的换档车速u_a满足条件：

uminn+1≤ua≤umaxn]]>

式中：为n+1档的最低车速；为n档的最高车速；