CN102407851B

CN102407851B - 一种电动车挡位解析检查方法

Info

Publication number: CN102407851B
Application number: CN2011102437635A
Authority: CN
Inventors: 曾斌跃
Original assignee: SAIC Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery New Energy Automobile Co Ltd
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: CN102407851A

Abstract

本发明公开了一种电动车挡位解析检查方法，其步骤为：整车各种行驶工况的注入；设计挡位检查方法；模拟适应工况的合理挡位操作，再模拟挡位误操作和频繁换挡；采集挡位信号；挡位信号解析控制，然后输出以下三个信号：输入挡位信号；决定动力输出的挡位信号；仪表显示挡位信号；将步骤5输出的三个信号进行综合计算，计算评价性指标；挡位解析控制评价，驾驶员挡位操作评价。采用上述技术方案，简单实用、更加完善可靠、更加合理，提高和优化整车的性能，符合驾驶员常规的挡位显示感受。

Description

一种电动车挡位解析检查方法

技术领域

本发明属于汽车操作与控制的技术领域，涉及电动车挡位的操作与控制，更具体地说，本发明涉及一种电动车挡位解析检查方法。

背景技术

随着世界经济的发展，能源消耗增多，环境污染日益严重，这对汽车的节能、环保提出了更高的要求。因此，发展电动汽车能缓解环境压力，减少污染，节约能源，是近几年汽车发展的主要方向。

在电动车换挡挡位方面，由于电动车的挡位比较少，一般采用结构简单的自动换挡机构。然而，随着各种动力汽车尤其是电动车的发展，对整车自动换挡控制要求也越来越高。由于电动车换挡机构在整车性能方面所处的位置，这样以来，在考虑整车控制及性能时，没有进行过多的考虑，往往被忽略。另外，对于不同的车型在自动换挡控制，以及换挡控制的效果等方面没有统一的检查方法和评价指标。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种电动车挡位解析检查方法，其目的是提高和优化整车的性能，并使电动车换挡解析控制能更加合理。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的电动车挡位解析检查方法，所述的电动车挡位分为前进D挡、空挡N挡、倒挡R挡及驻车挡P挡，所述的解析检查方法应用于整车实车在各种工况的行驶过程中，对挡位的解析检查；或者应用于在仿真环境条件下，整车行驶于各种模拟道路工况下，对挡位的解析控制检查；

所述的解析检查方法的过程是：

步骤1、整车各种行驶工况的注入；

步骤2、设计挡位检查方法；

步骤3、模拟适应工况的合理挡位操作，再模拟挡位误操作和频繁换挡；

步骤4、采集挡位信号；

步骤5、挡位信号解析控制，然后输出以下三个信号：输入挡位信号；决定动力输出的挡位信号；仪表显示挡位信号；

步骤6、将步骤5输出的三个信号进行综合计算，计算评价性指标；

步骤7、挡位解析控制评价，驾驶员挡位操作评价。

所述的解析检查方法的过程中的各步骤任务是：

所述的步骤1是在进行电动车挡位解析之前，考虑整车行驶工况的影响：整车各种行驶工况的注入，所述的行驶工况包括整车匀速巡航行驶、整车加速行驶、整车制动减速行驶、整车爬坡行驶、整车起步停车；或者所述的行驶工况的不同组合；

所述的步骤2是挡位检查方法的设计：在整车行驶过程中，对挡位的切换改变方式；

所述的步骤3先让整车行驶于所述的行驶工况中的一个道路工况下，然后，先模拟出适应工况的驾驶员合理挡位操作，并采集相关挡位信号，经过挡位信号解析控制，计算出评价性指标；

再让整车行驶于同一道路工况下，并模拟驾驶员的换挡误动作和频繁换挡，然后经过相同的流程，并计算出评价性指标，以此来检验挡位解析控制的自动容错能力；

所述的步骤4在设置整车行驶环境、换挡动作之后，由传感器进行挡位信号采集，并发送给电动车挡位解析控制部分；

所述的步骤5是在电动车挡位解析控制部分对挡位采集信号进行处理及逻辑判断，最后输出三种挡位信号：输入挡位信号、决定动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号；

所述的步骤6是在计算评价性指标方面，将输入挡位信号、决定动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号，这三者综合起来计算评价指数；将这三种信号分别计算两两之间的重合度、三者共同的重合度；

所述的步骤7对挡位解析控制的评价是在整车行驶过程中，当采用适应工况的合理换挡操作时，如果上述三种挡位信号中相关重合度指数低于一定值，则说明当前采用的挡位解析控制策略还需要进一步改进优化；

在保证挡位解析控制策略评价的基础上，对驾驶员挡位操作评价是在整车行驶过程中，当采用模拟换挡误动作或者频繁换挡动作时，如果上述三种挡位信号中相关重合度指数低于一定值，则可判定驾驶员存在一定的换挡误动作或者换挡恶习。

在所述的步骤5中，将电动车挡位信号在所述的电动车挡位解析控制部分分为了三种，考虑整车行驶动态情况、挡位机构采集信号本身的故障情况、驾驶员的误动作以及频繁换挡动作情况，并且方便对整车请求力矩、仪表显示进行清晰的控制与管理。

在所述的步骤4中，挡位信号采用传感器进行采集，并且采用四路信号输入，这四路信号进行组合，以真值表的形式表示某一挡位，每种挡位对应于唯一的真值表值；当出现其他真值表值时，表示挡位信号采集电路有硬件故障，并进行挡位信号的硬件故障处理；对挡位信号的硬件故障处理是指在挡位信号采集有硬件故障时直接认为输入挡位信号为空挡N；在正常情况下，输入挡位信号就等于传感器采集的挡位信号值。

在所述的步骤5中，计算决定动力输出的挡位信号；计算该信号时，先将当前输入挡位信号与前一次输入挡位信号进行比较，如果这两者相同，则决定动力输出的挡位信号为输入挡位信号；

当输入挡位信号与上次比较不同时，需要考虑到当前整车车速及当前整车请求扭矩的影响；包括以下几种情况：若当前整车车速高于一定值，则不允许在前进D挡和倒挡R挡之间直接切换；若当前整车车速高于一定值、且加速踏板高于一定值时，不允许从其他挡直接换到驻车挡P挡；若当前整车请求扭矩处于快速变化中，为了提高整车的稳定性，则不允许不同挡位之间进行频繁切换；在以上几种情况下，决定动力输出的挡位信号采用上次输入的挡位信号；

计算仪表显示的挡位信号：当输入的挡位信号和决定动力输出的挡位信号相同时，仪表显示的挡位信号与其相同；但是当上述两种挡位信号不同时，对仪表显示的挡位信号需要进行仲裁判断，输入的挡位信号和决定动力输出的挡位信号不同，是由于整车行驶在不适宜换挡的时候，驾驶员进行的换挡误操作，或者恶意频繁换挡操作所产生的，因此，在这种情况下，要考虑驾驶员的相关感受，来显示出可以接受的挡位；

在整车正常行驶中，且没有挡位故障情况下，仪表显示的挡位信号值直接等于决定动力输出的挡位信号值，但是在有挡位故障情况下，仪表显示直接以空挡N挡来进行显示。

本发明采用上述技术方案，根据电动换挡结构及控制的特点，提出了一种简单实用的对电动车挡位信号解析控制进行检查的方法，并提出了一种基于重合度评价指数的参数对挡位信号解析控制性能好坏、驾驶员换挡操作方法是否合理等情况进行评价的方法，电动车挡位解析控制做得更加完善可靠、更加合理，提高和优化整车的性能，符合驾驶员常规的挡位显示感受。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容作简要说明：

图1为电动车挡位解析检查方法流程图；

图2为采集挡位信号至三种挡位信号输出的流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明公开了一种电动车挡位解析检查方法，应用于纯电动汽车、混合动力车型，也可以用于部分传统内燃机汽车。

如图1、图2所表达的本发明的流程图，为一种电动车挡位解析检查方法，所述的电动车挡位分为前进D挡、空挡N挡、倒挡R挡及驻车挡P挡，所述的解析检查方法应用于整车实车在各种工况的行驶过程中，对挡位的解析检查；或者应用于在仿真环境条件下，整车行驶于各种模拟道路工况下，对挡位的解析控制检查。

也正是由于挡位较少，并且比较简单，因此在对挡位的解析及控制方面一般采用与传动汽车自动挡车型的相似处理方法，但对该挡位解析的控制效果不一定满足要求。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高和优化整车的性能，并使电动车换挡解析控制能更加合理的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1所示，本发明所提供的电动车挡位解析检查方法的过程是：

步骤1、整车各种行驶工况的注入；

步骤2、设计挡位检查方法；

步骤4、采集挡位信号；

步骤7、挡位解析控制评价，驾驶员挡位操作评价。

一、本发明对电动车挡位解析的控制效果进行检查和评价，主要是考虑了以下几个方面的内容：

1、设计合理的挡位检查方法：

首先考虑整车各种行驶工况对换挡操作的影响：

各种行驶工况主要是指在城市道路中或郊区道路中反映交通状态的一些典型路段，这些路段中包含有整车匀速行驶工况、加速工况、减速工况等。

针对某一道路交通情况，先要模拟出适应工况的驾驶员合理挡位操作。

同时，在相同的路段中，也需要模拟出驾驶员各种换挡误动作和频繁换挡等情况。

比如：换挡时，直接挂到了2个挡位之间的位置；在高速情况下，驾驶员(故意)频繁地拨动挡位进行换挡等情况。

2、对电动车挡位信号进行解析控制：

在电动车的换挡挡位解析中，将挡位信号分为了3种：

输入挡位信号、决定整车动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号。

这样的划分是充分考虑了在驾驶员进行换挡时整车的动态行驶情况、驾驶员换挡的误动作及恶意换挡动作，以及排挡机构本身所发生的硬件故障情况。

在挡位的解析控制中，由传感器采集多路信号，并以多路信号的组合来表示前进挡、空挡、倒挡。采集的挡位信号经过硬件故障处理之后得到输入挡位信号，输入的挡位信号再考虑了整车动态行驶情况、整车车速、整车请求扭矩等限制因素之后，就得到了决定整车动力输出的挡位信号。

最后，在仪表模块进行挡位显示时，需要将前面的2种挡位信号进行仲裁处理，其中也考虑了驾驶员的相关感受。

3、对电动车挡位信号解析控制及驾驶员挡位操作评价：

在对电动车挡位解析控制及检查时，根据输入的挡位信号、决定动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号，这三种信号的变动情况，计算出一种挡位重合度评价指标。

具体方法是让整车行驶于一定道路工况下，再模拟出不同驾驶员的换挡操作行为，并分别计算出输入挡位信号、动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号，其中两者之间、三者之间的挡位重合度。

本发明提出的这种挡位解析检查方法，是考虑了当前整车的行驶动态、不同驾驶员的各种换挡操作。

对电动车来说，能比较方便地检查出挡位信号解析控制情况。这里是根据相关重合度的指标来间接判断电动车挡位解析的效果。如果在整车正常行驶情况下并且采用适应工况的合理正确换挡操作时，如果挡位重合度偏低，说明在对挡位的解析、处理及显示控制等方面效果不理想，需要重新设计。

另外，在保证挡位解析控制策略可靠的基础上，该重合度指标还可以用来反映驾驶员是否存在换挡操作恶习。如果驾驶员频繁误操作，该重合度的值会偏低，这样当低于一定值时，为了保护换挡机构，可以采用声音或者指示灯来提醒驾驶员，防止驾驶员误操作。

二、所述的解析检查方法的过程中的各步骤具体任务是：

如图1所示的电动车挡位解析检查方法流程图。

该方法是适合用于整车实车在各种工况的行驶过程中，对挡位的解析检查。也可以用于在仿真环境条件下，整车行驶于各种模拟道路工况下，对挡位的解析控制检查。

1、首先，以上所述的步骤1是在制定电动车挡位解析之前，这里考虑了整车行驶工况的影响。整车各种行驶工况的注入，主要是指整车匀速巡航行驶、整车加速行驶、整车制动减速行驶、整车爬坡行驶、整车起步停车等几种情况，以及这几种的组合情况。这里是让整车行驶于不同道路情况下，并分别设计挡位检查方法，以便进行分析比较。

2、所述的步骤2是挡位检查方法的设计：主要是在整车行驶过程中，对挡位的切换改变方式。

在本发明中所述的步骤3中，为了检查电动车挡位解析控制，先让整车行驶于某一道路工况下。然后，先模拟出适应工况的驾驶员合理挡位操作，并采集相关挡位信号，经过挡位信号解析控制，计算出评价性指标。

为了方便对比，让整车行驶于同一道路工况下，并模拟驾驶员的换挡误动作和频繁换挡，然后经过相同的流程，并计算出评价性指标，以此来检验挡位解析控制的自动容错能力。

3、有了前面的整车行驶环境、换挡动作之后，所述的步骤4由传感器进行挡位信号采集，并发送给电动车挡位解析控制部分。

所述的步骤5是：电动车挡位解析控制部分是要对挡位采集信号进行处理及逻辑判断，最后要输出三种挡位信号。这三种挡位信号主要是输入挡位信号、决定动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号。

这里采用决定动力输出的挡位信号就是考虑了车辆行驶动态的影响，并且使挡位的解析控制逻辑更加清晰明了。另外，仪表显示的挡位信号，主要是考虑在故障或者驾驶员恶意动作下，怎样以驾驶员可接受习惯将挡位信号进行显不。

4、所述的步骤6是在计算评价性指标方面，主要是将输入挡位信号、决定动力输出的挡位信号、仪表显示的挡位信号，这三者综合起来计算评价指数。在本发明中，暂时考虑了一种评价指数，这主要是将这三种挡位输入信号分别计算两两之间的重合度、三者共同的重合度。

所述的步骤7对挡位解析控制的评价主要是指在整车行驶过程中，当采用适应工况的合理换挡操作时，如果上述三种挡位信号中相关重合度指数低于一定值，则可以说明当前采用的挡位解析控制策略还需要进一步改进优化。

在保证挡位解析控制策略评价的基础上，对驾驶员挡位操作评价主要是指在整车行驶过程中，当采用模拟换挡误动作或者频繁换挡动作时，如果上述三种挡位信号中相关重合度指数低于一定值，则可判定驾驶员存在一定的换挡误动作或者换挡恶习。

三、图2表示的采集挡位信号至三种挡位信号输出的流程图：

在本发明的步骤5中，将电动车挡位信号在控制中分为了三种，这样分是充分考虑了整车行驶动态情况、挡位机构采集信号本身的故障情况，驾驶员的误动作以及频繁换挡动作情况等，并且方便对整车请求力矩、仪表显示等进行清晰的控制与管理。

1、计算输入挡位信号。在所述的步骤4中，挡位信号采用传感器进行采集，并且采用4路信号输入，这4路信号进行组合以真值表的形式表示某一挡位，每种挡位对应于唯一的真值表值；当出现其他真值表值时，表示挡位信号采集电路有硬件故障，并进行挡位信号的硬件故障处理；。在这里，对挡位信号的硬件故障处理是指在挡位信号采集有硬件故障时直接认为输入挡位信号为空挡N。在正常情况下，输入挡位信号就等于传感器采集的挡位信号值。

2、在所述的步骤5中，计算决定动力输出的挡位信号。计算这部分时，先将当前输入挡位信号与前一次输入挡位信号进行比较，如果这两者相同，则决定动力输出的挡位信号为输入挡位信号。

当输入挡位信号与上次比较不同时，需要考虑到当前整车车速及当前整车请求扭矩的影响；包括以下几种情况：若当前整车车速高于一定值，则不允许在前进D挡和倒挡R挡之间直接切换；若当前整车车速高于一定值、且加速踏板高于一定值时，不允许从其他挡直接换到驻车挡P挡；若当前整车请求扭矩处于快速变化中，为了提高整车的稳定性，则不允许不同挡位之间进行频繁切换；在上述几种情况下，决定动力输出的挡位信号采用上次输入的挡位信号；

3、计算仪表显示的挡位信号：当输入的挡位信号和决定动力输出的挡位信号相同时，仪表显示的挡位信号与其相同；但是当上述两种挡位信号不同时，对仪表显示的挡位信号需要进行仲裁判断，输入的挡位信号和决定动力输出的挡位信号不同，是由于整车行驶在不适宜换挡的时候，驾驶员进行的换挡误操作，或者恶意频繁换挡操作所产生的，因此，在这种情况下，要考虑驾驶员的相关感受，来显示出可以接受的挡位。

在本发明中，在整车正常行驶中，且没有挡位故障情况下，仪表显示的挡位信号值直接等于决定动力输出的挡位信号值。但是，在有挡位故障情况下，仪表显示直接以空挡N挡来进行显示。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电动车挡位解析检查方法，所述的电动车挡位分为前进D挡、空挡N挡、倒挡R挡及驻车挡P挡，所述的解析检查方法应用于整车实车在各种工况的行驶过程中，对挡位的解析检查；或者应用于在仿真环境条件下，整车行驶于各种模拟道路工况下，对挡位的解析控制检查；

其特征在于所述的解析检查方法的过程是：

步骤1、整车各种行驶工况的注入；

步骤2、设计挡位检查方法；

步骤4、采集挡位信号；

步骤7、挡位解析控制评价，驾驶员挡位操作评价；

当输入挡位信号与上次比较不同时，需要考虑到当前整车车速及当前整车请求扭矩的影响；包括以下几种情况：若当前整车车速高于一定值，则不允许在前进D挡和倒挡R挡之间直接切换；若当前整车车速高于一定值、且加速踏板高于一定值时，不允许从其他挡直接换到驻车挡P挡；若当前整车请求扭矩处于快速变化中，为了提高整车的稳定性，则不允许不同挡位之间进行频繁切换；在以下几种情况下，决定动力输出的挡位信号采用上次输入的挡位信号；

2.按照权利要求1所述的电动车挡位解析检查方法，其特征在于：所述的解析检查方法的过程中的各步骤任务是：

3.按照权利要求2所述的电动车挡位解析检查方法，其特征在于：在所述的步骤5中，将电动车挡位信号在所述的电动车挡位解析控制部分分为了三种，考虑整车行驶动态情况、挡位机构采集信号本身的故障情况、驾驶员的误动作以及频繁换挡动作情况，并且方便对整车请求力矩、仪表显示进行清晰的控制与管理。

4.按照权利要求2所述的电动车挡位解析检查方法，其特征在于：在所述的步骤4中，挡位信号采用传感器进行采集，并且采用四路信号输入，这四路信号进行组合，以真值表的形式表示某一挡位，每种挡位对应于唯一的真值表值；当出现其他真值表值时，表示挡位信号采集电路有硬件故障，并进行挡位信号的硬件故障处理；对挡位信号的硬件故障处理是指在挡位信号采集有硬件故障时直接认为输入挡位信号为空挡N；在正常情况下，输入挡位信号就等于传感器采集的挡位信号值。