一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法技術

本發明專利技術涉及一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法，包括以下步驟：1）車輛行駛狀態判定；2）利用空擋信號和倒擋信號進行前進擋判斷；3）如果判斷為前進擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的每個前進擋的理論車速，如果判斷為倒車擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的倒車擋的理論車速；4）實際測量車速信號修正；5）判定離合器狀態。本發明專利技術的有益效果為：保持原有車輛底盤狀態，無需加裝離合器踏板位置傳感器，只需將上述方案集成到整車控制器控制軟件中，就能實現離合器工作狀態判斷，從而優化整車控制器對扭矩的控制策略，完善控制功能。本發明專利技術可廣泛應用于裝配普通摩擦盤式離合器的電動汽車中。

【技術實現步驟摘要】
一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法
本專利技術涉及電動汽車的控制
，尤其涉及一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法。
技術介紹
電動汽車主要包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。純電動汽車以高壓動力電池作為唯一能源，靠電動機驅動車輛行駛，具備零排放、低噪音等優點。現階段在電動商用車制造領域，很多企業都是在傳統內燃機車輛底盤的基礎上進行改制，多數情況下出于成本考慮用于改制的商用車底盤裝配的是手動變速箱。改制后的電動車在駕駛過程中如果駕駛員需要換擋，必須通過離合器踏板控制離合器工作狀態。隨著電動汽車控制技術的不斷完善與發展，部分廠家開發的直驅型電動汽車（電機直接驅動，無變速箱和離合器）已經可以實現比較復雜的行駛功能，比如駐坡、定速巡航等。想在裝配有手動變速箱的電動汽車上很好的實現上述功能，離合器狀態是必要的輸入信號，例如在進行定速巡航時，駕駛員踩下了離合器踏板而沒有控制電機停止輸出轉矩，那么因為離合器分離驅動電機負載突然減小，電機轉速會迅速升高，很有可能引起電機超速；或者車輛在駐坡時，如果離合器處于半聯動狀態，因為離合器打滑車輪得到的有效扭矩不足而繼續溜坡，驅動電機必須加大輸出扭矩維持駐坡狀態，嚴重情況下有可能引起電機過載。所以獲取離合器工作狀態對于提高電動汽車行駛性能十分必要，而現實情況是，因為離合器踏板位置不是傳統車輛必須的輸入信號，很多車輛底盤沒有裝配離合器踏板位置傳感器，改制時再進行加裝不僅增加了車輛生產成本，而且部分車型受駕駛艙內的結構限制根本沒有空間布置。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法，無需額外加裝離合器踏板位置傳感器，就可以間接判斷出離合器的工作狀態。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現：一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法，包括以下步驟：1）車輛行駛狀態判定，其中，車輛行駛狀態根據車速傳感器測量的車速信號進行判斷，車速大于1.5km/h時，認為車輛處于行駛狀態；車速重新小于1km/h時，認為車輛處于靜止狀態；2）利用空擋信號和倒擋信號進行前進擋判斷，其中，換擋桿位于空擋位置時，空擋信號為真，其余位置為假；換擋桿位于倒擋位置時，倒擋信號為真，其余位置為假；3）如果判斷為前進擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的每個前進擋的理論車速，如果判斷為倒車擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的倒車擋的理論車速，利用轉換系數計算前進擋或倒車檔的理論車速，前進擋為N個，n表示具體所在前進擋擋位第n擋的轉速，轉換系數由前進擋第n擋的減速比、主減速器減速比、輪胎直徑確定，倒車檔的轉速轉換系數由倒擋的減速比、主減速器減速比、輪胎直徑確定；4）實際測量車速信號修正，其中，利用車速修正系數進行實際測量車速信號修正，如果當前處于前進擋，用修正后的實際車速依次與1擋至N擋理論車速比較，如果擋位處于倒車擋，則用倒擋的理論車速與修正后的實際測量車速比較；所述車速修正系數由實際測量車速決定，通過試驗獲得若干指定車速點的修正系數后，其他速度點的修正系數使用線性插值方法獲得；以及5）判定離合器狀態，其中，如果當前處于前進擋，且某一擋位下的車速偏差值小于設定值，則判定離合器完全結合，否則判定離合器處于半聯動或分離狀態；如果擋位處于倒車擋，且車速偏差小于設定值，判定離合器完全結合，否則判定離合器處于半聯動或分離狀態；所述車速偏差的設定值先通過試驗獲得若干指定車速點的修正系數后，其他速度點的修正系數使用線性插值方法獲得。本專利技術的有益效果為：保持原有車輛底盤狀態，無需加裝離合器踏板位置傳感器，只需將上述方案集成到整車控制器控制軟件中，就能實現離合器工作狀態判斷，從而優化整車控制器對扭矩的控制策略，完善控制功能。本專利技術可廣泛應用于裝配普通摩擦盤式離合器的電動汽車中。附圖說明下面根據附圖對本專利技術作進一步詳細說明。圖1是本專利技術實施例所述電動汽車離合器工作狀態判斷方法的原理框圖；圖2是本專利技術實施例所述電動汽車離合器工作狀態判斷方法的判斷流程圖；圖3是本專利技術實施例所述電動汽車離合器工作狀態判斷方法的電動汽車驅動系統結構框圖。圖中：1、驅動電機；2、離合器；3、手動變速箱；4、車速傳感器；5、傳動軸；6、驅動橋；7、后車輪。具體實施方式如圖1-3所示，本專利技術所述電動汽車使用驅動電機1驅動，裝配有手動變速箱3和離合器2。所述離合器2通過駕駛員操作離合器踏板進行控制，離合器踏板無位置傳感器；所述手動變速箱3裝有空擋傳感器和倒擋傳感器，傳感器信號通過硬線連接至整車控制器，整車控制器通過CAN網絡與電機控制器連接。車速傳感器4安裝在變速箱輸出軸，通過硬線連接至整車控制器。圖1所示為實現所述判斷方法整車控制器需要接收的信號，包括有車速信號、驅動電機實際轉速信號、空擋信號和倒檔信號。上述車速信號由車速傳感器4提供的頻率信號經過換算所得。上述驅動電機1轉速信號由電機控制器提供，并通過CAN總線發送給整車控制器。上述空擋信號、倒檔信號由空擋傳感器和倒檔傳感器提供。為便于說明判斷方法特指定：如果換擋桿在空擋位置，則空擋信號為真，否則為假；如果換擋桿在倒車擋位置，則倒擋信號為真，否則為假。本專利技術實施例所述的電動汽車離合器工作狀態判斷方法，包括以下步驟：步驟1：車輛行駛狀態判定，所述的離合器工作狀態判斷方法是利用了離合器完全結合時車速與電機轉速應保持特定的比例關系這一基本原理。如果車輛靜止或車速很低，考慮到車速傳感器測量精度等問題，無法對離合器工作狀態準確判斷。因此要求車輛必須高于指定的“判定開啟車速”后再開始判斷，同時為避免車輛在“判定開啟車速”附近行駛時“行駛狀態”的反復跳變，設置“判定關閉車速”，低于“判定關閉車速”后停止判定。設置的“判定關閉車速”要低于“判斷開啟車速”。如果判定在行駛狀態中，繼續步驟2，否則停止。步驟2：前進擋判斷，此步驟目的在于判斷變速箱當前是處于空擋、倒車擋或前進擋中的哪一個。利用空擋信號和倒擋信號進行判斷的邏輯為：1）如果空檔信號為假，倒檔信號為假，判斷為前進擋，執行步驟3；2）如果空檔信號為假，倒檔信號為真，判斷為倒擋，執行步驟4；3）如果空檔信號為真，倒檔信號為假，判斷為空擋，判斷結束；步驟3：前進擋理論車速計算，理論車速指當離合器完全結合時，根據車輛傳動系參數（各擋位的減速比、主減速器減速比和輪胎直徑）由電機轉速直接計算所得的車輛行駛速度，理論車速可由下列公式表示：其中n=1、2、…N，N為高前進擋擋位。轉速轉換系數計算公式為：步驟4：倒擋理論車速計算，與前進擋理論車速計算類似，區別在于使用倒擋減速比。步驟5：實際測量車速信號修正，修正后的車速傳感器采集的實際車速與理論車速偏差要盡可能的小。實際測量車速修正可用公式表示為：其中車速修正系數需要先通過試驗獲得若干指定車速點修正系數，存儲在1維的數據表中，修正時根據實際測量車速的大小使用線性插值方法獲得其他速度點的修正系數。如果當前處于前進擋，用修正后的實際車速依次與1擋至N擋理論車速比較，如果擋位處于倒車擋，則用倒擋的理論車速與修正后的實際測量車速比較。步驟6：判定離合器是否處于結合狀態，如果當前處于前進擋，且某一擋位下的車速偏差值小于設定值，則判定離合器完全結合，否則判定離合器處于半聯動或分離狀態；如果擋位處于倒車擋，且車速偏差小于設定值，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電動汽車離合器工作狀態判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：1)車輛行駛狀態判定；2)利用空擋信號和倒擋信號進行前進擋判斷；3)如果判斷為前進擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的每個前進擋的理論車速，如果判斷為倒車擋，則計算驅動電機實際轉速所對應的倒車擋的理論車速，利用轉速轉換系數計算前進擋或倒車檔的理論車速，轉速轉換系數計算公式為：其中n＝1、2…N，N是高前進擋擋位，轉速轉換系數由前進擋第n擋的減速比、主減速器減速比、輪胎直徑確定，利用轉換系數計算前進擋或倒車檔的理論車速，理論車速計算公式為：倒擋理論車速計算，與前進擋理論車速計算類似，區別在于使用倒擋減速比，倒檔的轉速轉換系數由倒擋的減速比、主減速器減速比、輪胎直徑確定；4)實際測量車速信號修正；以及5)判定離合器狀態，如果當前處于前進擋，且某一擋位下的修正后測量車速與理論車速的車速偏差值小于設定值，則判定離合器完全結合，否則判定離合器處于半聯動或分離狀態；如果擋位處于倒車擋，且修正后測量車速與理論車速的車速偏差值小于設定值，判定離合器完全結合，否則判定離合器處于半聯動或分離狀態。2.根據權利要求1所述的電動汽車離合器工...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙辛蒙，張君鴻，姜煒，王帥宇，
申請(專利權)人：北京智行鴻遠汽車技術有限公司，
類型：發明
國別省市：