CN114312330A - 一种电动汽车制动换挡控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车制动换挡控制方法及系统，包括以下步骤：计算总需求制动力；根据前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力；速比优化；等加速度换挡控制；本发明在同一制动强度z下所得到的需求制动力根据制动力分配策略，得到固定的再生制动力矩，从而得到在当前档位下的加速度，而后在换挡前后速度不会突变，传动比的变化则会带来电机反转转速的不同，而此时就会产生新的再生制动力矩，同时产生新的加速度，令这两个加速度相等，得到前后再生制动力矩的关系以及它们在电机效率曲线图上的分布，从而实现经济性的要求。

Description

一种电动汽车制动换挡控制方法及系统

技术领域

本发明属于新能源汽车制动领域，尤其涉及一种电动汽车制动换挡控制方法及系统。

背景技术

电动汽车是新能源汽车的一种类型，其依靠蓄电池储能，并经电机向整车提供动力，从而驱使汽车前行。电机替代了传统内燃机，蓄电池替代了传统油箱，并且作为可再生能源的电能来源丰富。电动汽车最大的特点是在行驶过程中实现零排放、零污染、噪声小、结构简单、维修方便，所以近几年电动汽车在国内呈现井喷式发展。但是蓄电池容量有限和充电站还未普及，让续驶里程短成为电动汽车进一步发展的重要障碍。

由于短时期内蓄电池容量不能有所提高，再生制动技术开始出现在大家视野中。再生制动发生在电动汽车减速制动时，或者在较长下坡的路况下，利用电机的可逆状态，让电机运行在发电模式，在整车控制器的作用下调节电机侧的电压，这样发出的电量能够流向电压侧，进而回收并储存在蓄电池里，从而充分发挥蓄电池电能的利用率，提高电动汽车的续驶里程。

再生制动一般是在制动踏板下压或者油门踏板从下压位置松开时进行控制，制动力是在这种分离过程或者释放过程相结合中产生的。电动汽车进行制动时未考虑电池在不同SOC值充电效率，只引入电机充电功率会导致能量回收率不足，而与传统的档位固定的控制策略相比，换挡前后等加速度策略则能够进一步提高能量回收率，因此在档位变化并考虑电机电池联合运行效率的控制策略节能效果会有较大提高。换挡策略会影响汽车的动力性、经济性，选择两挡变速器，优化各档位速比以及升降档速差的确定很有必要。

基于此，有必要提出一种电动汽车电动汽车制动等加速度的经济性换挡策略，以回收能量关于速比的目标函数来确定变速器各档速比，电机、变速器一体化控制保证汽车换挡前后加速度一致，在换挡前后加速度相等的情况下结合电机在变速器一档二档分别的效率，得到换挡判别公式，基于电机效率就车辆再生制动经济性与传统的换挡方式比较，不仅经济性有提升，换挡冲击较小，换挡品质更优，提高了其行驶里程。

发明内容

为了克服背景技术所述电动汽车再生制动存在的问题，本发明提出一种电动汽车制动换挡控制方法及系统，是一种电动汽车制动等加速度的经济性换挡控制方法及系统。

本发明在同一制动强度z下所得到的需求制动力根据制动力分配策略，得到固定的再生制动力矩，从而得到在当前档位下的加速度，而后在换挡前后速度不会突变，传动比的变化则会带来电机反转转速的不同，而此时就会产生新的再生制动力矩，同时产生新的加速度，令这两个加速度相等，得到前后再生制动力矩的关系以及它们在电机效率曲线图上的分布，从而实现经济性的要求。

本发明根据经济性的要求，重新设计了两档式自动变速器，针对速比进行了优化方案，同时定义了升档点和降档点的速差，使换挡前后加速度不变的情况下，冲击较小，换挡品质更优，结果表明：本文设计的考虑电机制动力与档位变化的控制策略比传统固定档位的控制策略能量回收率能够提高，增加了汽车的续驶里程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种电动汽车制动换挡控制方法，包括以下步骤：

步骤S1、计算总需求制动力：

在制动开始时，由车速传感器采集到的车速u，制动踏板传感器采集到制动强度z，输入到制动力计算模块中，得到总需求制动力，以及前后轴制动器制动力分配曲线；

步骤S2、根据步骤S1所述前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力：

首先得到M点坐标和N点的坐标，然后进行前后轴再生制动力与液压制动力的具体分配，首先分配前轴电机再生制动力、满足最小前轴制动力限值的初始前轴液压制动力，再对前轴液压制动力、后轴液压制动力进行分配，其中，M点为制动强度线与I曲线的交点，N点为制动强度线与f轴交点、制动强度线与CEC法规线的交点或制动强度线与X轴的交点；

步骤S3、速比优化：

根据所述步骤2得到再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

步骤S4、等加速度换挡控制：在所述步骤S3速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡。

上述方案中，所述步骤1制动力计算模块在运算过长中，若车辆再减速过程中以车速u₁匀减速至车速u₂，减速时间为t，加速度

将t分为m个等分，则第k时刻的速度为：

式中，i₀是主减速器速比，i_gi是第i档变速器速比，r是车轮半径；

在速度为u_k时电机转速为：

由汽车纵向动力学方程：

结合具体车辆参数，得到前后轴制动器制动力分配曲线，其中，F_f是滚动阻力，F_w是空气阻力，F_i是坡度阻力，F_b是地面制动力。

上述方案中，所述步骤2中M点受I曲线限制，因此M点坐标为：

式中：F_{μf_I}为制动强度为z时I轴上前轴制动器制动力，F_{μr_I}为制动强度为z时I轴上后轴制动器制动力，F_{μf_M}，F_{μr_M}分别为M点横纵坐标。

上述方案中，所述步骤2中当前制动强度z线与f轴交点后轴制动力大于0，并且当前制动强度z线与f轴交点的前轴制动力小于当前制动强度z线与ECE轴交点的前轴制动力，则N点处于f轴上，N点坐标为：

若N点不在f线上，如果当前制动强度z线与ECE轴交点的后轴制动力大于0，则N点处于ECE曲线上，N点坐标为：

排除N点在f线以及ECE线上，N点就在x轴上，此时N点坐标为：

其中，G车辆重力，L轴距，b质心到后轴水平距离，z是制动强度，h_g是质心高度；

经分配后再生制动力：

其中F_{mf_max}为电机能够提供的最大再生制动力，F_{μf_N}为N点横坐标。

上述方案中，所述步骤3速比优化具体为：

电机再生制动转矩：

再生制动功率：

汽车回收能量为：

整个制动过程消耗的能量：

所回收能量关于速比的目标函数：W(i₀,i_g1,i_g2)

其中，η_T是电机效率，η_e是传动系统效率，t是减速时间，u_k是车速，n是电机转速，i₀是主减速器速比，i_g1是第1档变速器速比，i_g2是第2档变速器速比；

再以车辆的动力性经济性定义约束条件得到速比的优化结果。

上述方案中，所述步骤4的等加速度降档策略中，换挡前后加速度一致，得到前后电机制动转矩的关系，电机转矩又是制动强度与电机转速的函数，得到在同一制动强度下电机转矩和转速的函数关系，电机效率是电机转矩和转速的目标函数，根据降档判别公式一档效率大于二档效率的要求进行换挡。

上述方案中，所述步骤4中在优化的速比基础上根据等加速度换挡策略进行换挡具体为：

假设换当前电机转速为n，制动强度为z，轮胎滚动半径r，传动比为i_gi，此时的车速为u，电机输出转矩为T_tq，

车速表示为：

汽车行驶时加速度：

假设汽车处于水平路面，忽略坡度引起的阻力，换挡后电机转速：

换挡前后加速度：

式中a₁为换挡后一档加速度，a₂换档时二档的加速度，C_D为风阻系数，A为迎风面积，η_e，η_e′分别为换挡前后的传动系统效率，T_tq，T_tq′分别为换挡前后的电机转矩；

对于轿车来说，旋转质量系数δ利用下面的经验公式进行估算：

δ_n＝1+δ₁′+δ₂′i_gi ²

上式中，i_gi是i档变速器传动比，δ₁′取0.04，δ₂′表示与动力装置有关的旋转部件的作用，取0.025，为了保证换档前后车辆加速度相等有a₁＝a₂，代入得到：

T_tq′＝αT_tq+q

其中q是关于车速u的函数，代入制动过程中的上下限车速得出该值波动不大，故取β，得到：

T_tq′＝αT_tq+β

其中，α、β通过代入车辆基本参数得到；

在前述的制动力分配策略下，电机制动转矩也是制动强度P和转速n的函数：

T_tq＝f₁(z，n)

则

即对应于某一制动强度下T_tq，n及T_tq′，n′的函数关系；

又知电机效率η是电机转矩T_tq和转速n的函数：

η_T＝f₃(T_tq，n)

其中η_T1为一档的电机效率，η_T2为二档的电机效率，制动时降档的判别公式：

η_T1≥η_T2

即：

得到降档后的电机特性图，验证电机工作在高效区，经济性得到改善。

一种实现所述电动汽车制动换挡控制方法的系统，包括车速传感器、制动踏板传感器和控制器，所述控制器包括需求制动力预估模块、制动力分配模块、速比优化模块、电机模块、变速器模块和电池模块；

所述需求制动力预估模块用于计算总需求制动力，以及得到前后轴制动器制动力分配曲线；

所述制动力分配模块根据需求制动力预估模块得到的前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力；

所述速比优化模块用于根据制动力分配模块得到的再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

所述电机模块与变速器模块用于等加速度换挡控制，在速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡；

所述电池模块用于接收等加速度换挡策略换挡后电机的电流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明电机、变速器一体化控制能保证汽车换档前后加速度一致，优于传统的经济性换档规律，基于电机效率就车辆的经济性及其他综合特性较传统经济性换档规律更优。本发明制动过程中保证换挡前后加速度一致，使得换挡时冲击更小，换挡品质更优。

附图说明

图1为本发明电动汽车换挡策略流程示意图；

图2为本发明电动汽车前后轴制动力可分配范围；

图3为本发明一实施方式的制动工况下，车速随时间变化图；

图4为本发明一实施方式的制动工况下，档位变化图；

图5为本发明一实施方式的制动工况下，电池soc变化曲线；

图6为本发明电动汽车再生制动控制系统运行流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

一种电动汽车制动换挡控制方法，对电机、变速器一体化控制，保证换挡前后加速度一致，使得换挡冲击更小，换挡品质更优，汽车行驶经济性得到改善，提高续驶里程，包括如下步骤，如图1所示：

步骤S1、计算总需求制动力：

在制动开始时，由车速传感器采集到的车速u，制动踏板传感器采集到制动强度z，输入到制动力计算模块中，得到总需求制动力，以及前后轴制动器制动力分配曲线；

步骤S2、根据步骤S1所述前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力：

首先得到M点坐标和N点的坐标，然后进行前后轴再生制动力与液压制动力的具体分配，首先分配前轴电机再生制动力(考虑N点对前轴制动力的最大限值)、满足最小前轴制动力限值的初始前轴液压制动力(使得前轴分配的制动力满足M点对前轴制动力的最小限值)，再对前轴液压制动力、后轴液压制动力进行分配，若此时需求制动力还没有被完全满足，则不足部分由前轴液压制动力和后轴液压制动力，予以补足。此分配策略在保证前、后轴制动力在安全制动范围内分配的同时，可以最大程度地利用前后电机再生制动潜力回收制动能量。其中，M点为制动强度线与I曲线的交点，N点为制动强度线与f轴交点、制动强度线与CEC法规线的交点或制动强度线与X轴的交点；

步骤S3、速比优化：

根据所述步骤2得到再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

步骤S4、等加速度换挡控制：在所述步骤S3速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡。

上述方案中，所述步骤1制动力计算模块在运算过长中，若车辆再减速过程中以车速u₁匀减速至车速u₂，减速时间为t，加速度

将t分为m个等分，则第k时刻的速度为：

式中，i₀是主减速器速比，i_gi是第i档变速器速比，r是车轮半径；

在速度为u_k时电机转速为：

由汽车纵向动力学方程：

结合具体车辆参数，得到前后轴制动器制动力分配曲线，其中，F_f是滚动阻力，F_w是空气阻力，F_i是坡度阻力，F_b是地面制动力。

防抱死、ECE法规制定具体制动力分配策略如下：

所提出的再生制动控制策略的目标是在满足驾驶员制动需求、保证制动时安全性、制动方向稳定性的条件下，考虑路面附着条件等限制因素，结合前后电机外特性对再生制动力大小的影响，尽可能多的分配再生制动力给前后轴以回收更多的制动能量。

图2是制动强度为Z时，前后轴制动力可分配范围。

上述方案中，所述步骤2中M点受I曲线限制，因此M点坐标为：

式中：F_{μf_I}为制动强度为z时I轴上前轴制动器制动力，F_{μr_I}为制动强度为z时I轴上后轴制动器制动力，F_{μf_M}，F_{μr_M}分别为M点横纵坐标。由于f轴是实时估算出来的，因此N点的位置实时改变。这里提出一种简化方法，可以快速确定点N是处于x轴、ECE法规还是前轴峰值附着系数限制之下，制动过程中则默认前后轴附着系数相同。

先确定是否处于BC段制动强度下，所述步骤2中当前制动强度z线与f轴交点后轴制动力大于0，并且当前制动强度z线与f轴交点的前轴制动力小于当前制动强度z线与ECE轴交点的前轴制动力，则N点处于f轴上，N点坐标为：

若N点不在f线上，如果当前制动强度z线与ECE轴交点的后轴制动力大于0，则N点处于ECE曲线上，N点坐标为：

排除N点在f线以及ECE线上，N点就在x轴上，此时N点坐标为：

其中，G车辆重力，L轴距，b质心到后轴水平距离，z是制动强度，h_g是质心高度；

获得了M、N点坐标之后，可以进行前后轴再生制动力与液压制动力的具体分配。具体分配策略如下：首先分配前轴电机再生制动力(考虑N点对前轴制动力的最大限值)、满足最小前轴制动力限值的初始前轴液压制动力(使得前轴分配的制动力满足M点对前轴制动力的最小限值)，然后分配后轴电机再生制动力(考虑M点对后轴制动力的最大限值)、初始后轴液压制动力(后轴分配的制动力满足N点对后轴制动力的最小限值)，前轴液压制动力、后轴液压制动力进行最后分配，此分配策略在保证前、后轴制动力在安全制动范围内分配的同时，可以最大程度地利用前后电机再生制动潜力回收制动能量。

经分配后再生制动力：

其中F_{mf_max}为电机能够提供的最大再生制动力，F_{μf_N}为N点横坐标。

上述方案中，所述步骤3速比优化具体为：

电机再生制动转矩：

再生制动功率：

汽车回收能量为：

整个制动过程消耗的能量：

所回收能量关于速比的目标函数：W(i₀,i_g1,i_g2)

其中，η_T是电机效率，η_e是传动系统效率，t是减速时间，u_k是车速，n是电机转速，i₀是主减速器速比，i_g1是第1档变速器速比，i_g2是第2档变速器速比；

再以车辆的动力性经济性定义约束条件得到速比的优化结果。

上述方案中，所述步骤4的等加速度降档策略中，换挡前后加速度一致，得到前后电机制动转矩的关系，电机转矩又是制动强度与电机转速的函数，得到在同一制动强度下电机转矩和转速的函数关系，电机效率是电机转矩和转速的目标函数，根据降档判别公式一档效率大于二档效率的要求进行换挡，最终验证经济性有所提升。

上述方案中，所述步骤4中在优化的速比基础上根据等加速度换挡策略进行换挡具体为：

假设换当前电机转速为n，制动强度为z，轮胎滚动半径r，传动比为i_gi，此时的车速为u，电机输出转矩为T_tq，

车速表示为：

汽车行驶时加速度：

假设汽车处于水平路面，忽略坡度引起的阻力，换挡后电机转速：

换挡前后加速度：

式中a₁为换挡后一档加速度，a₂换档时二档的加速度，C_D为风阻系数，A为迎风面积，η_e，η_e′分别为换挡前后的传动系统效率，T_tq，T_tq′分别为换挡前后的电机转矩；

对于轿车来说，旋转质量系数δ利用下面的经验公式进行估算：

δ_n＝1+δ₁′+δ₂′i_gi ²

上式中，i_gi是i档变速器传动比，δ₁′取0.04，δ₂′表示与动力装置有关的旋转部件的作用，取0.025，为了保证换档前后车辆加速度相等有a₁＝a₂，代入得到：

T_tq′＝αT_tq+q

其中q是关于车速u的函数，代入制动过程中的上下限车速得出该值波动不大，故取β，得到：

T_tq′＝αT_tq+β

其中，α、β通过代入车辆基本参数得到；

在前述的制动力分配策略下，电机制动转矩也是制动强度P和转速n的函数：

T_tq＝f₁(z，n)

则

即对应于某一制动强度下T_tq，n及T_tq′，n′的函数关系；

又知电机效率η是电机转矩T_tq和转速n的函数：

ηT＝f₃(T_tq，n)

其中η_T1为一档的电机效率，η_T2为二档的电机效率，制动时降档的判别公式：

η_T1≥η_T2

即：

若η_T1≥η_T2则切换一档，否则保持二档；

步骤S5、得到降档后的电机特性图，验证电机工作在高效区，经济性得到改善。

如图3、4和5所示，在一个具体工况下，制动初始速度为50km/h，制动强度为0.3，制动直至纵向车速为0，初始状态电池SOC值为70％，SOC变化如图5所示，相比于不换挡换挡能量回收率更高。

如图6所示，一种实现所述电动汽车制动换挡控制方法的系统，包括车速传感器、制动踏板传感器和控制器，所述控制器包括需求制动力预估模块、制动力分配模块、速比优化模块、电机模块、变速器模块和电池模块；

所述需求制动力预估模块用于计算总需求制动力，以及得到前后轴制动器制动力分配曲线；

所述制动力分配模块根据需求制动力预估模块得到的前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力；

所述速比优化模块用于根据制动力分配模块得到的再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

所述电机模块与变速器模块用于等加速度换挡控制，在速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡；

所述电池模块用于接收等加速度换挡策略换挡后电机的电流。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、计算总需求制动力：

在制动开始时，由车速传感器采集到的车速u，制动踏板传感器采集到制动强度z，输入到制动力计算模块中，得到总需求制动力，以及前后轴制动器制动力分配曲线；

步骤S2、根据步骤S1所述前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力：

首先得到M点坐标和N点的坐标，然后进行前后轴再生制动力与液压制动力的具体分配，首先分配前轴电机再生制动力、满足最小前轴制动力限值的初始前轴液压制动力，再对前轴液压制动力、后轴液压制动力进行分配，其中，M点为制动强度线与I曲线的交点，N点为制动强度线与f轴交点、制动强度线与CEC法规线的交点或制动强度线与X轴的交点；

步骤S3、速比优化：

根据所述步骤2得到再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

步骤S4、等加速度换挡控制：在所述步骤S3速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡。

2.根据权利要求1所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤1制动力计算模块在运算过长中，若车辆再减速过程中以车速u₁匀减速至车速u₂，减速时间为t，加速度

将t分为m个等分，则第k时刻的速度为：

式中，i₀是主减速器速比，i_gi是第i档变速器速比，r是车轮半径；

在速度为u_k时电机转速为：

由汽车纵向动力学方程：

结合具体车辆参数，得到前后轴制动器制动力分配曲线，其中，F_f是滚动阻力，F_w是空气阻力，F_i是坡度阻力，F_b是地面制动力。

3.根据权利要求2所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤2中M点受I曲线限制，因此M点坐标为：

式中：F_{μf_I}为制动强度为z时I轴上前轴制动器制动力，F_{μf_I}为制动强度为z时I轴上后轴制动器制动力，F_{μf_M}，F_{μr_M}分别为M点横纵坐标。

4.根据权利要求3所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤2中当前制动强度z线与f轴交点后轴制动力大于0，并且当前制动强度z线与f轴交点的前轴制动力小于当前制动强度z线与ECE轴交点的前轴制动力，则N点处于f轴上，N点坐标为：

若N点不在f线上，如果当前制动强度z线与ECE轴交点的后轴制动力大于0，则N点处于ECE曲线上，N点坐标为：

排除N点在f线以及ECE线上，N点就在x轴上，此时N点坐标为：

其中，G车辆重力，L轴距，b质心到后轴水平距离，z是制动强度，h_g是质心高度；

经分配后再生制动力：

其中F_{mf_max}为电机能够提供的最大再生制动力，F_{μf_N}为N点横坐标。

5.根据权利要求4所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤3速比优化具体为：

电机再生制动转矩：

再生制动功率：

汽车回收能量为：

整个制动过程消耗的能量：

所回收能量关于速比的目标函数：W(i₀,i_g1,i_g2)

其中，η_T是电机效率，η_e是传动系统效率，t是减速时间，u_k是车速，n是电机转速，i₀是主减速器速比，i_g1是第1档变速器速比，i_g2是第2档变速器速比；

再以车辆的动力性经济性定义约束条件得到速比的优化结果。

6.根据权利要求1所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤4的等加速度降档策略中，换挡前后加速度一致，得到前后电机制动转矩的关系，电机转矩又是制动强度与电机转速的函数，得到在同一制动强度下电机转矩和转速的函数关系，电机效率是电机转矩和转速的目标函数，根据降档判别公式一档效率大于二档效率的要求进行换挡。

7.根据权利要求1所述的电动汽车制动换挡控制方法，其特征在于，所述步骤4中在优化的速比基础上根据等加速度换挡策略进行换挡具体为：

假设换当前电机转速为n，制动强度为z，轮胎滚动半径r，传动比为i_gi，此时的车速为u，电机输出转矩为T_tq，

车速表示为：

汽车行驶时加速度：

假设汽车处于水平路面，忽略坡度引起的阻力，换挡后电机转速：

换挡前后加速度：

式中a₁为换挡后一档加速度，a₂换档时二档的加速度，C_D为风阻系数，A为迎风面积，η_e，η_e′分别为换挡前后的传动系统效率，T_tq，T_tq′分别为换挡前后的电机转矩；

对于轿车来说，旋转质量系数δ利用下面的经验公式进行估算：

δ_n＝1+δ₁′+δ₂′i_gi ²

上式中，i_gi是i档变速器传动比，δ₁′取0.04，δ₂′表示与动力装置有关的旋转部件的作用，取0.025，为了保证换档前后车辆加速度相等有a₁＝a₂，代入得到：

T_tq′＝αT_tq+q

其中q是关于车速u的函数，代入制动过程中的上下限车速得出该值波动不大，故取β，得到：

T_tq′＝αT_tq+β

其中，α、β通过代入车辆基本参数得到；

在前述的制动力分配策略下，电机制动转矩也是制动强度P和转速n的函数：

T_tq＝f₁(z，n)

则

即对应于某一制动强度下T_tq，n及T_tq′，n′的函数关系；

又知电机效率η是电机转矩T_tq和转速n的函数：

η_T＝f₃(T_tq，n)

其中η_T1为一档的电机效率，η_T2为二档的电机效率，制动时降档的判别公式：

η_T1≥η_T2

即：

得到降档后的电机特性图，验证电机工作在高效区，经济性得到改善。

8.一种实现权利要求1-7任意一项所述电动汽车制动换挡控制方法的系统，其特征在于，包括车速传感器、制动踏板传感器和控制器，所述控制器包括需求制动力预估模块、制动力分配模块、速比优化模块、电机模块、变速器模块和电池模块；

所述需求制动力预估模块用于计算总需求制动力，以及得到前后轴制动器制动力分配曲线；

所述制动力分配模块根据需求制动力预估模块得到的前后轴制动器制动力分配曲线确定制动力分配策略，计算再生制动力；

所述速比优化模块用于根据制动力分配模块得到的再生制动力计算得到再生制动转矩及再生制动功率，再进一步得到匀减速工况下一段制动时间内的可回收能量，以可回收能量为目标函数，主减速器及变速器速比为决策变量，以车辆动力性经济性为约束条件，得到速比的优化结果；

所述电机模块与变速器模块用于等加速度换挡控制，在速比的优化结果基础上根据等加速度换挡策略进行换挡；

所述电池模块用于接收等加速度换挡策略换挡后电机的电流。

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