專利名稱：一種電動車擋位解析檢查方法
技術領域：
本發明屬于汽車操作與控制的技術領域，涉及電動車擋位的操作與控制，更具體地說，本發明涉及一種電動車擋位解析檢查方法。
背景技術：
隨著世界經濟的發展，能源消耗增多，環境污染日益嚴重，這對汽車的節能、環保提出了更高的要求。因此，發展電動汽車能緩解環境壓力，減少污染，節約能源，是近幾年汽車發展的主要方向。在電動車換擋擋位方面，由于電動車的擋位比較少，一般采用結構簡單的自動換擋機構。然而，隨著各種動力汽車尤其是電動車的發展，對整車自動換擋控制要求也越來越高。由于電動車換擋機構在整車性能方面所處的位置，這樣以來，在考慮整車控制及性能時，沒有進行過多的考慮，往往被忽略。另外，對于不同的車型在自動換擋控制，以及換擋控制的效果等方面沒有統一的檢查方法和評價指標。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種電動車擋位解析檢查方法，其目的是提高和優化整車的性能，并使電動車換擋解析控制能更加合理。為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為本發明所提供的電動車擋位解析檢查方法，所述的電動車擋位分為前進D擋、空擋N擋、倒擋R擋及駐車擋P擋，所述的解析檢查方法應用于整車實車在各種工況的行駛過程中，對擋位的解析檢查；或者應用于在仿真環境條件下，整車行駛于各種模擬道路工況下，對擋位的解析控制檢查；所述的解析檢查方法的過程是步驟1、整車各種行駛工況的注入；步驟2、設計擋位檢查方法；步驟3、模擬適應工況的合理擋位操作，再模擬擋位誤操作和頻繁換擋；步驟4、采集擋位信號；步驟5、擋位信號解析控制，然后輸出以下三個信號輸入擋位信號；決定動力輸出的擋位信號；儀表顯示擋位信號；步驟6、將步驟5輸出的三個信號進行綜合計算，計算評價性指標；步驟7、擋位解析控制評價，駕駛員擋位操作評價。所述的解析檢查方法的過程中的各步驟任務是所述的步驟1是在進行電動車擋位解析之前，考慮整車行駛工況的影響整車各種行駛工況的注入，所述的行駛工況包括整車勻速巡航行駛、整車加速行駛、整車制動減速行駛、整車爬坡行駛、整車起步停車；或者所述的行駛工況的不同組合；所述的步驟2是擋位檢查方法的設計在整車行駛過程中，對擋位的切換改變方式；所述的步驟3先讓整車行駛于所述的行駛工況中的一個道路工況下，然后，先模擬出適應工況的駕駛員合理擋位操作，并采集相關擋位信號，經過擋位信號解析控制，計算出評價性指標；再讓整車行駛于同一道路工況下，并模擬駕駛員的換擋誤動作和頻繁換擋，然后經過相同的流程，并計算出評價性指標，以此來檢驗擋位解析控制的自動容錯能力；所述的步驟4在設置整車行駛環境、換擋動作之后，由傳感器進行擋位信號采集， 并發送給電動車擋位解析控制部分；所述的步驟5是在電動車擋位解析控制部分對擋位采集信號進行處理及邏輯判斷，最后輸出三種擋位信號輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號；所述的步驟6是在計算評價性指標方面，將輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號，這三者綜合起來計算評價指數；將這三種信號分別計算兩兩之間的重合度、三者共同的重合度；所述的步驟7對擋位解析控制的評價是在整車行駛過程中，當采用適應工況的合理換擋操作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則說明當前采用的擋位解析控制策略還需要進一步改進優化；在保證擋位解析控制策略評價的基礎上，對駕駛員擋位操作評價是在整車行駛過程中，當采用模擬換擋誤動作或者頻繁換擋動作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則可判定駕駛員存在一定的換擋誤動作或者換擋惡習。在所述的步驟5中，將電動車擋位信號在所述的電動車擋位解析控制部分分為了三種，考慮整車行駛動態情況、擋位機構采集信號本身的故障情況、駕駛員的誤動作以及頻繁換擋動作情況，并且方便對整車請求力矩、儀表顯示進行清晰的控制與管理。在所述的步驟4中，擋位信號采用傳感器進行采集，并且采用四路信號輸入，這四路信號進行組合，以真值表的形式表示某一擋位，每種擋位對應于唯一的真值表值；當出現其他真值表值時，表示擋位信號采集電路有硬件故障，并進行擋位信號的硬件故障處理；對擋位信號的硬件故障處理是指在擋位信號采集有硬件故障時直接認為輸入擋位信號為空擋N ；在正常情況下，輸入擋位信號就等于傳感器采集的擋位信號值。在所述的步驟5中，計算決定動力輸出的擋位信號；計算該信號時，先將當前輸入擋位信號與前一次輸入擋位信號進行比較，如果這兩者相同，則決定動力輸出的擋位信號為輸入擋位信號；當輸入擋位信號與上次比較不同時，需要考慮到當前整車車速及當前整車請求扭矩的影響；包括以下幾種情況若當前整車車速高于一定值，則不允許在前進D擋和倒擋R 擋之間直接切換；若當前整車車速高于一定值、且加速踏板高于一定值時，不允許從其他擋直接換到駐車擋P擋；若當前整車請求扭矩處于快速變化中，為了提高整車的穩定性，則不允許不同擋位之間進行頻繁切換；在以上幾種情況下，決定動力輸出的擋位信號采用上次輸入的擋位信號；計算儀表顯示的擋位信號當輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號相同時，儀表顯示的擋位信號與其相同；但是當上述兩種擋位信號不同時，對儀表顯示的擋位信號需要進行仲裁判斷，輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號不同，是由于整車行駛在不適宜換擋的時候，駕駛員進行的換擋誤操作，或者惡意頻繁換擋操作所產生的，因此， 在這種情況下，要考慮駕駛員的相關感受，來顯示出可以接受的擋位；在整車正常行駛中，且沒有擋位故障情況下，儀表顯示的擋位信號值直接等于決定動力輸出的擋位信號值，但是在有擋位故障情況下，儀表顯示直接以空擋N擋來進行顯
7J\ ο本發明采用上述技術方案，根據電動換擋結構及控制的特點，提出了一種簡單實用的對電動車擋位信號解析控制進行檢查的方法，并提出了一種基于重合度評價指數的參數對擋位信號解析控制性能好壞、駕駛員換擋操作方法是否合理等情況進行評價的方法， 電動車擋位解析控制做得更加完善可靠、更加合理，提高和優化整車的性能，符合駕駛員常規的擋位顯示感受。
下面對本說明書各幅附圖所表達的內容作簡要說明圖1為電動車擋位解析檢查方法流程圖；圖2為采集擋位信號至三種擋位信號輸出的流程圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式
進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。本發明公開了一種電動車擋位解析檢查方法，應用于純電動汽車、混合動力車型， 也可以用于部分傳統內燃機汽車。如圖1、圖2所表達的本發明的流程圖，為一種電動車擋位解析檢查方法，所述的電動車擋位分為前進D擋、空擋N擋、倒擋R擋及駐車擋P擋，所述的解析檢查方法應用于整車實車在各種工況的行駛過程中，對擋位的解析檢查；或者應用于在仿真環境條件下，整車行駛于各種模擬道路工況下，對擋位的解析控制檢查。也正是由于擋位較少，并且比較簡單，因此在對擋位的解析及控制方面一般采用與傳動汽車自動擋車型的相似處理方法，但對該擋位解析的控制效果不一定滿足要求。為了解決在本說明書背景技術部分所述的目前公知技術存在的問題并克服其缺陷，實現提高和優化整車的性能，并使電動車換擋解析控制能更加合理的發明目的，本發明采取的技術方案為如圖1所示，本發明所提供的電動車擋位解析檢查方法的過程是步驟1、整車各種行駛工況的注入；步驟2、設計擋位檢查方法；步驟3、模擬適應工況的合理擋位操作，再模擬擋位誤操作和頻繁換擋；步驟4、采集擋位信號；步驟5、擋位信號解析控制，然后輸出以下三個信號輸入擋位信號；決定動力輸出的擋位信號；儀表顯示擋位信號；
步驟6、將步驟5輸出的三個信號進行綜合計算，計算評價性指標；步驟7、擋位解析控制評價，駕駛員擋位操作評價。一、本發明對電動車擋位解析的控制效果進行檢查和評價，主要是考慮了以下幾個方面的內容1、設計合理的擋位檢查方法首先考慮整車各種行駛工況對換擋操作的影響各種行駛工況主要是指在城市道路中或郊區道路中反映交通狀態的一些典型路段，這些路段中包含有整車勻速行駛工況、加速工況、減速工況等。針對某一道路交通情況，先要模擬出適應工況的駕駛員合理擋位操作。同時，在相同的路段中，也需要模擬出駕駛員各種換擋誤動作和頻繁換擋等情況。比如換擋時，直接掛到了 2個擋位之間的位置；在高速情況下，駕駛員(故意)頻繁地撥動擋位進行換擋等情況。2、對電動車擋位信號進行解析控制在電動車的換擋擋位解析中，將擋位信號分為了 3種輸入擋位信號、決定整車動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號。這樣的劃分是充分考慮了在駕駛員進行換擋時整車的動態行駛情況、駕駛員換擋的誤動作及惡意換擋動作，以及排擋機構本身所發生的硬件故障情況。在擋位的解析控制中，由傳感器采集多路信號，并以多路信號的組合來表示前進擋、空擋、倒擋。采集的擋位信號經過硬件故障處理之后得到輸入擋位信號，輸入的擋位信號再考慮了整車動態行駛情況、整車車速、整車請求扭矩等限制因素之后，就得到了決定整車動力輸出的擋位信號。最后，在儀表模塊進行擋位顯示時，需要將前面的2種擋位信號進行仲裁處理，其中也考慮了駕駛員的相關感受。3、對電動車擋位信號解析控制及駕駛員擋位操作評價在對電動車擋位解析控制及檢查時，根據輸入的擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號，這三種信號的變動情況，計算出一種擋位重合度評價指標。具體方法是讓整車行駛于一定道路工況下，再模擬出不同駕駛員的換擋操作行為，并分別計算出輸入擋位信號、動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號，其中兩者之間、三者之間的擋位重合度。本發明提出的這種擋位解析檢查方法，是考慮了當前整車的行駛動態、不同駕駛員的各種換擋操作。對電動車來說，能比較方便地檢查出擋位信號解析控制情況。這里是根據相關重合度的指標來間接判斷電動車擋位解析的效果。如果在整車正常行駛情況下并且采用適應工況的合理正確換擋操作時，如果擋位重合度偏低，說明在對擋位的解析、處理及顯示控制等方面效果不理想，需要重新設計。另外，在保證擋位解析控制策略可靠的基礎上，該重合度指標還可以用來反映駕駛員是否存在換擋操作惡習。如果駕駛員頻繁誤操作，該重合度的值會偏低，這樣當低于一定值時，為了保護換擋機構，可以采用聲音或者指示燈來提醒駕駛員，防止駕駛員誤操作。二、所述的解析檢查方法的過程中的各步驟具體任務是
如圖1所示的電動車擋位解析檢查方法流程圖。該方法是適合用于整車實車在各種工況的行駛過程中，對擋位的解析檢查。也可以用于在仿真環境條件下，整車行駛于各種模擬道路工況下，對擋位的解析控制檢查。1、首先，以上所述的步驟1是在制定電動車擋位解析之前，這里考慮了整車行駛工況的影響。整車各種行駛工況的注入，主要是指整車勻速巡航行駛、整車加速行駛、整車制動減速行駛、整車爬坡行駛、整車起步停車等幾種情況，以及這幾種的組合情況。這里是讓整車行駛于不同道路情況下，并分別設計擋位檢查方法，以便進行分析比較。2、所述的步驟2是擋位檢查方法的設計主要是在整車行駛過程中，對擋位的切換改變方式。在本發明中所述的步驟3中，為了檢查電動車擋位解析控制，先讓整車行駛于某一道路工況下。然后，先模擬出適應工況的駕駛員合理擋位操作，并采集相關擋位信號，經過擋位信號解析控制，計算出評價性指標。為了方便對比，讓整車行駛于同一道路工況下，并模擬駕駛員的換擋誤動作和頻繁換擋，然后經過相同的流程，并計算出評價性指標，以此來檢驗擋位解析控制的自動容錯能力。3、有了前面的整車行駛環境、換擋動作之后，所述的步驟4由傳感器進行擋位信號采集，并發送給電動車擋位解析控制部分。所述的步驟5是電動車擋位解析控制部分是要對擋位采集信號進行處理及邏輯判斷，最后要輸出三種擋位信號。這三種擋位信號主要是輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號。這里采用決定動力輸出的擋位信號就是考慮了車輛行駛動態的影響，并且使擋位的解析控制邏輯更加清晰明了。另外，儀表顯示的擋位信號，主要是考慮在故障或者駕駛員惡意動作下，怎樣以駕駛員可接受習慣將擋位信號進行顯不。4、所述的步驟6是在計算評價性指標方面，主要是將輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號，這三者綜合起來計算評價指數。在本發明中，暫時考慮了一種評價指數，這主要是將這三種擋位輸入信號分別計算兩兩之間的重合度、三者共同的重合度。所述的步驟7對擋位解析控制的評價主要是指在整車行駛過程中，當采用適應工況的合理換擋操作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則可以說明當前采用的擋位解析控制策略還需要進一步改進優化。在保證擋位解析控制策略評價的基礎上，對駕駛員擋位操作評價主要是指在整車行駛過程中，當采用模擬換擋誤動作或者頻繁換擋動作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則可判定駕駛員存在一定的換擋誤動作或者換擋惡習。三、圖2表示的采集擋位信號至三種擋位信號輸出的流程圖在本發明的步驟5中，將電動車擋位信號在控制中分為了三種，這樣分是充分考慮了整車行駛動態情況、擋位機構采集信號本身的故障情況，駕駛員的誤動作以及頻繁換擋動作情況等，并且方便對整車請求力矩、儀表顯示等進行清晰的控制與管理。1、計算輸入擋位信號。在所述的步驟4中，擋位信號采用傳感器進行采集，并且采用4路信號輸入，這4路信號進行組合以真值表的形式表示某一擋位，每種擋位對應于唯一的真值表值；當出現其他真值表值時，表示擋位信號采集電路有硬件故障，并進行擋位信號的硬件故障處理；。在這里，對擋位信號的硬件故障處理是指在擋位信號采集有硬件故障時直接認為輸入擋位信號為空擋N。在正常情況下，輸入擋位信號就等于傳感器采集的擋位信號值。2、在所述的步驟5中，計算決定動力輸出的擋位信號。計算這部分時，先將當前輸入擋位信號與前一次輸入擋位信號進行比較，如果這兩者相同，則決定動力輸出的擋位信號為輸入擋位信號。當輸入擋位信號與上次比較不同時，需要考慮到當前整車車速及當前整車請求扭矩的影響；包括以下幾種情況若當前整車車速高于一定值，則不允許在前進D擋和倒擋R 擋之間直接切換；若當前整車車速高于一定值、且加速踏板高于一定值時，不允許從其他擋直接換到駐車擋P擋；若當前整車請求扭矩處于快速變化中，為了提高整車的穩定性，則不允許不同擋位之間進行頻繁切換；在上述幾種情況下，決定動力輸出的擋位信號采用上次輸入的擋位信號；3、計算儀表顯示的擋位信號當輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號相同時，儀表顯示的擋位信號與其相同；但是當上述兩種擋位信號不同時，對儀表顯示的擋位信號需要進行仲裁判斷，輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號不同，是由于整車行駛在不適宜換擋的時候，駕駛員進行的換擋誤操作，或者惡意頻繁換擋操作所產生的，因此， 在這種情況下，要考慮駕駛員的相關感受，來顯示出可以接受的擋位。在本發明中，在整車正常行駛中，且沒有擋位故障情況下，儀表顯示的擋位信號值直接等于決定動力輸出的擋位信號值。但是，在有擋位故障情況下，儀表顯示直接以空擋N 擋來進行顯示。上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種電動車擋位解析檢查方法，所述的電動車擋位分為前進D擋、空擋N擋、倒擋R 擋及駐車擋P擋，所述的解析檢查方法應用于整車實車在各種工況的行駛過程中，對擋位的解析檢查；或者應用于在仿真環境條件下，整車行駛于各種模擬道路工況下，對擋位的解析控制檢查；其特征在于所述的解析檢查方法的過程是 步驟1、整車各種行駛工況的注入； 步驟2、設計擋位檢查方法；步驟3、模擬適應工況的合理擋位操作，再模擬擋位誤操作和頻繁換擋； 步驟4、采集擋位信號；步驟5、擋位信號解析控制，然后輸出以下三個信號輸入擋位信號；決定動力輸出的擋位信號；儀表顯示擋位信號；步驟6、將步驟5輸出的三個信號進行綜合計算，計算評價性指標； 步驟7、擋位解析控制評價，駕駛員擋位操作評價。
2.按照權利要求1所述的電動車擋位解析檢查方法，其特征在于所述的解析檢查方法的過程中的各步驟任務是所述的步驟1是在進行電動車擋位解析之前，考慮整車行駛工況的影響整車各種行駛工況的注入，所述的行駛工況包括整車勻速巡航行駛、整車加速行駛、整車制動減速行駛、整車爬坡行駛、整車起步停車；或者所述的行駛工況的不同組合；所述的步驟2是擋位檢查方法的設計在整車行駛過程中，對擋位的切換改變方式； 所述的步驟3先讓整車行駛于所述的行駛工況中的一個道路工況下，然后，先模擬出適應工況的駕駛員合理擋位操作，并采集相關擋位信號，經過擋位信號解析控制，計算出評價性指標；再讓整車行駛于同一道路工況下，并模擬駕駛員的換擋誤動作和頻繁換擋，然后經過相同的流程，并計算出評價性指標，以此來檢驗擋位解析控制的自動容錯能力；所述的步驟4在設置整車行駛環境、換擋動作之后，由傳感器進行擋位信號采集，并發送給電動車擋位解析控制部分；所述的步驟5是在電動車擋位解析控制部分對擋位采集信號進行處理及邏輯判斷，最后輸出三種擋位信號輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、儀表顯示的擋位信號；所述的步驟6是在計算評價性指標方面，將輸入擋位信號、決定動力輸出的擋位信號、 儀表顯示的擋位信號，這三者綜合起來計算評價指數；將這三種信號分別計算兩兩之間的重合度、三者共同的重合度；所述的步驟7對擋位解析控制的評價是在整車行駛過程中，當采用適應工況的合理換擋操作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則說明當前采用的擋位解析控制策略還需要進一步改進優化；在保證擋位解析控制策略評價的基礎上，對駕駛員擋位操作評價是在整車行駛過程中，當采用模擬換擋誤動作或者頻繁換擋動作時，如果上述三種擋位信號中相關重合度指數低于一定值，則可判定駕駛員存在一定的換擋誤動作或者換擋惡習。
3.按照權利要求2所述的電動車擋位解析檢查方法，其特征在于在所述的步驟5中， 將電動車擋位信號在所述的電動車擋位解析控制部分分為了三種，考慮整車行駛動態情況、擋位機構采集信號本身的故障情況、駕駛員的誤動作以及頻繁換擋動作情況，并且方便對整車請求力矩、儀表顯示進行清晰的控制與管理。
4.按照權利要求2所述的電動車擋位解析檢查方法，其特征在于在所述的步驟4中， 擋位信號采用傳感器進行采集，并且采用四路信號輸入，這四路信號進行組合，以真值表的形式表示某一擋位，每種擋位對應于唯一的真值表值；當出現其他真值表值時，表示擋位信號采集電路有硬件故障，并進行擋位信號的硬件故障處理；對擋位信號的硬件故障處理是指在擋位信號采集有硬件故障時直接認為輸入擋位信號為空擋N ；在正常情況下，輸入擋位信號就等于傳感器采集的擋位信號值。
5.按照權利要求2所述的電動車擋位解析檢查方法，其特征在于在所述的步驟5中， 計算決定動力輸出的擋位信號；計算該信號時，先將當前輸入擋位信號與前一次輸入擋位信號進行比較，如果這兩者相同，則決定動力輸出的擋位信號為輸入擋位信號；當輸入擋位信號與上次比較不同時，需要考慮到當前整車車速及當前整車請求扭矩的影響；包括以下幾種情況若當前整車車速高于一定值，則不允許在前進D擋和倒擋R擋之間直接切換；若當前整車車速高于一定值、且加速踏板高于一定值時，不允許從其他擋直接換到駐車擋P擋；若當前整車請求扭矩處于快速變化中，為了提高整車的穩定性，則不允許不同擋位之間進行頻繁切換；在以下幾種情況下，決定動力輸出的擋位信號采用上次輸入的擋位信號；計算儀表顯示的擋位信號當輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號相同時，儀表顯示的擋位信號與其相同；但是當上述兩種擋位信號不同時，對儀表顯示的擋位信號需要進行仲裁判斷，輸入的擋位信號和決定動力輸出的擋位信號不同，是由于整車行駛在不適宜換擋的時候，駕駛員進行的換擋誤操作，或者惡意頻繁換擋操作所產生的，因此，在這種情況下，要考慮駕駛員的相關感受，來顯示出可以接受的擋位；在整車正常行駛中，且沒有擋位故障情況下，儀表顯示的擋位信號值直接等于決定動力輸出的擋位信號值，但是在有擋位故障情況下，儀表顯示直接以空擋N擋來進行顯示。
全文摘要
本發明公開了一種電動車擋位解析檢查方法，其步驟為整車各種行駛工況的注入；設計擋位檢查方法；模擬適應工況的合理擋位操作，再模擬擋位誤操作和頻繁換擋；采集擋位信號；擋位信號解析控制，然后輸出以下三個信號輸入擋位信號；決定動力輸出的擋位信號；儀表顯示擋位信號；將步驟5輸出的三個信號進行綜合計算，計算評價性指標；擋位解析控制評價，駕駛員擋位操作評價。采用上述技術方案，簡單實用、更加完善可靠、更加合理，提高和優化整車的性能，符合駕駛員常規的擋位顯示感受。
文檔編號B60W50/04GK102407851SQ20111024376
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者曾斌躍 申請人:奇瑞汽車股份有限公司