一種混合動力客車amt最佳動力性換檔系統及換擋方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及混合動力車輛控制，特別設及一種混合動力客車AMT最佳動力性換檔 系統及換擋方法。
【背景技術】
[0002] 插電式混合動力系統包括發動機驅動系統和電機驅動系統，與傳統車相比要多一 套。由于電機的工作狀態隨工況變化而不斷調整，進而影響了發動機的工作狀態，也間接影 響到換檔規律的研究工作。此外由于其添加了電氣系統，質量和載荷的分布也會產生較大 變化，整車的動力性能也會受到影響。基于W上分析，混合動力汽車的換檔規律具有自己的 特點，需要結合其自身特點進行相應的改進和創新。
[0003] 變速器的換檔規律是汽車各排檔間自動換檔時刻隨控制參數變化的規律。換檔規 律的好壞直接影響汽車的動力性能。換檔規律的合理設計，也可避免駕駛員對換檔時刻的 選擇不當。根據控制參數不同傳統換檔規律的研究可分為單參數、兩參數、=參數法。
[0004] 單參數換檔規律多選用車速Ua作為控制參數，控制系統結構簡單，但沒有考慮油 口開度的變化，不能實現駕駛員干預換檔。油口開度較小時，升檔點也對應著發動機的最高 轉速，換檔噪聲大，目前已很少采用。
[0005] 兩參數換檔規律多選用車速Ua和油口開度a聯合控制。油口開度的大小，代表駕駛 員是否想要獲取大的動力性，故除車速外，油口開度也是換檔需考慮的重要因素。與單參數 法相比，兩參數法能夠獲得更好的動力性，應用較廣泛。
[0006] =參數換檔規律W非穩態實驗數據為基礎，更符合車輛實際運行工況。但其制定 過程中，需要大量的發動機非穩態工作的試驗數據。在混合動力車中，還要考慮電驅動系統 的影響，大大增加了換檔策略的復雜程度使其難于應用在實際車輛的控制中。
【發明內容】
[0007] 本發明目的是:提供一種混合動力客車AMT最佳動力性換檔系統及換擋方法，實現 更優的換檔控制，優化混合動力車的傳動性能，提高車輛的動力性和乘坐舒適性。
[000引本發明的技術方案是：
[0009] 一種混合動力客車AMT最佳動力性換檔系統，適用于插電并聯式混合動力客車，所 述插電并聯式混合動力客車包括發動機、電機、變速箱ATM和整車控制器，所述發動機與電 機之間由自動離合器連接，所述換檔系統將變速箱AMT輸入軸與電機輸出軸設計成一個整 體，整車控制器HCU分別通過CAN總線連接發動機控制單元ECU、電機控制單元MCU和變速箱 控制單元TCU;駕駛員通過踏板和操縱桿向整車控制器表達控制意圖，由整車控制器HCU對 發動機的油口開度、電機的轉矩、自動離合器分合狀態W及換檔執行動作進行協調控制。
[0010] 一種混合動力客車AMT最佳動力性換檔方法，在汽車的行駛加速度曲線上取某一 發動機油口開度和電機等效油口開度下，相鄰兩檔加速度曲線的交點處所對應的控制參數 值即為動力性換檔點，即換檔前后加速度相等;所有發動機油口開度和電機等效油口開度 下換檔車速的組合即為該檔的最佳動力性換檔策略。
[0011] 最佳動力性換檔規律的制取步驟如下：
[0012] S1、處理發動機數據:通過臺架試驗獲得發動機的扭矩特性試驗數據，利用最小二 乘法將其擬合為關于轉速的二次曲線；
[0013] S2、處理電機數據:電機轉矩特性曲線也可擬合為關于轉速的二次曲線，然后將發 動機與電機扭矩求和;最終，利用汽車動力學公式，將轉矩曲線轉變為驅動力曲線；
[0014] S3、求取換檔點:通過MTLAB編寫程序，求出同一油口開度下相鄰兩檔加速度相等 時的交點，此交點對應的車輛行駛速度Ua即為在此油口開度下行駛時的換檔車速;編寫程 序時，所求得的換檔車速Ua滿足條件：
[001引城: <吃<的,"
[0016] 式中：iC!為n+1檔的最低車速；《吉^.為n檔的最高車速；
[0017] S4、求取換檔規律:重復步驟S1、S2分別計算各油口開度下的換檔車速，將所得換 檔點擬合為一條關于油口開度a和車速Ua的曲線，即為n檔升到n+1檔的動力性換檔規律;降 檔規律則利用等延遲換檔規律，編寫程序進行計算；
[0018] S5、制定換檔曲線；重復上述步驟，即求得其他檔位間的最佳動力性換檔規律，完 成換檔曲線的制定。
[0019]本發明的優點是：
[0020] 本發明所提供的混合動力客車AMT最佳動力性換檔系統及換擋方法，結合混合動 力系統不同于傳統車的特點，制定出更符合插電式混合動力車本身的動力性換檔規律，與 現有的換檔規律相比，本發明是W最佳的動力型換檔規律控制換檔，使混合動力車的動力 性能得W充分利用。
【附圖說明】
[0021] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：
[0022] 圖1是本發明所適用的插電并聯式混合動力客車整車系統圖；
[0023] 圖2是本發明所述混合動力系統中AMT基本控制圖；
[0024] 圖3是本發明的混合動力客車AMT最佳動力性換檔系統開發流程圖；
[0025] 圖4是本發明實施例中=檔升四檔的=參數動力性換檔曲線圖。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1和2所示，本發明所掲示的混合動力客車AMT最佳動力性換檔系統，適用于插 電并聯式混合動力客車，所述插電并聯式混合動力客車包括發動機、電機、變速箱ATM和整 車控制器，所述發動機與電機之間由自動離合器連接，所述換檔系統將變速箱AMT輸入軸與 電機輸出軸設計成一個整體，既提高了可靠性、減輕整車重量，又降低了成本，也是該系統 的典型特點。整車控制器HCU分別通過CAN總線連接發動機控制單元ECU、電機控制單元MCU 和變速箱控制單元TCU;駕駛員通過踏板和操縱桿向整車控制器表達控制意圖，由整車控制 器HCU對發動機的油口開度、電機的轉矩、自動離合器分合狀態W及換檔執行動作進行協