燃料电池电动汽车的换挡控制方法及其控制系统与流程

1.本发明涉及燃料电池电动汽车控制技术领域，尤其涉及一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法及其控制系统。


背景技术：

2.近几年，随着能源危机及环境污染问题的不断加剧，世界各国都出台相应的政策促进传统汽车产业的转型发展。由于兼顾了燃油汽车与电动汽车的优点，燃料电池电动汽车获得快速发展。燃料电池电动汽车是一种利用氢气等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下经电化学反应产生电能，并作为主要动力源驱动的汽车。
3.燃料电池电动汽车的关键部件—amt换挡策略，会影响到整车的动力性和经济性。amt(简称变速箱)是燃料电池电动汽车上的电控机械式自动变速器，在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上，加装了电子控制系统，将手动换档机构改造成自动换档机构，从而实现自动换档的有级式机械自动变速器。
4.现有amt换挡策略大多未能考虑有效节能减排。例如，中国专利cn2022110899583公开的燃料电池车辆变速箱换挡控制方法，通过提前对燃料电池发动机功率进行调整，保证调速阶段驱动电机制动功率满足调速需求，可避免换挡失败，但由于该技术对应的换挡规律会受到驱动电机的调速制动功率需求影响，导致换挡时刻、换挡规律非最优，整车的燃料经济性可能较差。中国专利cn202310224786.4公开的amt换挡控制方法，基于发动机的实际转速和目标转速进行换挡，可实现对发动机冷却液的温度和流量的调节，但该技术也未考虑燃料经济性，同时预设温度阀值可能收到干扰或需要持续调整，增加了系统控制的复杂性。


技术实现要素：

5.鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法及其控制系统，用以解决现有技术中amt控制策略未能有效节能减排的问题。
6.一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法，包括如下步骤：
7.s1.在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；
8.s2.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；
9.s3.控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；
10.s4.根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。
11.上述技术方案的有益效果如下：该方法采用了一种基于车速和节气门开度(节气
门设置于电堆的燃料气入口处)的双参数换挡控制策略，有稳定可靠、实现简单的特点。amt换挡策略的优化有利于提高车辆的经济性、动力性、安全性和排放性能。正确的换挡控制策略可以保证汽车的平稳行驶、节油减排，并提高驾驶舒适性。
12.基于上述方法的进一步改进，在步骤s2优化过程中，目标函数为：
13.q
min
＝min[f(x1,x2,x3)]，
[0014]
式中，q
min
为车辆的百公里燃料消耗量最低值，x1为节气门开度，x2为升档车速，x3为降档车速；
[0015]
目标函数的约束条件包括：
[0016]g(j)
(x)≥0，j＝1，2，3，
……
，m，
[0017]
x
i1
≤xi≤x
iu
，i＝1，2，3，
[0018]
式中，j为当前约束条件的序号，m为约束条件总数，x为目标函数中的自变量，包括x1、x2、x3；g
(j)
(x)为第j个约束条件；x
i1
为自变量xi的下限值，x
iu
为自变量xi的上限值。
[0019]
进一步，对于升档，所述目标函数的约束条件包括：
[0020]
30min最高车速大于120km/h；
[0021]
1km最高车速大于120km/h；
[0022]
0～100km/h加速时间小于15s。
[0023]
进一步，对于降档，所述目标函数的约束条件包括：
[0024]
最大爬坡度大于30％。
[0025]
进一步，所述步骤s2进一步包括：
[0026]
s21.建立车辆的百公里燃料消耗量与amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速的数学关系模型，并通过实测数据确定上述数学关系模型中的系数；
[0027]
s22.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过多岛遗传算法对该目标函数进行优化，确定优化后的节气门开度、升档车速、降档车速。
[0028]
进一步，所述步骤s22进一步包括：
[0029]
s221.设置多岛遗传算法中的参数，包括种群数、进化代数、岛数、迁移概率、迁移间隔；
[0030]
s222.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过设置上述参数后的多岛遗传算法对该目标函数进行优化，生成新的节气门开度、升档车速、降档车速，作为新群体；
[0031]
s223.确定新群体的适应度值，以及新的节气门开度、升档车速、降档车速对应的车辆的百公里燃料消耗量；
[0032]
s224.判断新群体的适应度值、车辆的百公里燃料消耗量是否满足设定的优化终止条件，如果是，执行步骤s225，否则，返回至步骤s221重新设置多岛遗传算法中的参数，再次对目标函数进行优化；
[0033]
s225.结束优化过程，并将步骤s222获得的新的节气门开度、升档车速、降档车速作为优化后的节气门开度、升档车速、降档车速输出。
[0034]
进一步，步骤s2中的所述目标函数替换为：
[0035]qmin
＝min[f(x1,x2,x3,c,t)]，
[0036]
式中，c为道路特性参数，t为环境温度参数。
[0037]
进一步，该换挡控制方法还包括如下步骤：
[0038]
s5.获取驱动电机的调速制动功率；
[0039]
s6.识别所述调速制动功率小于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中保持燃料电池的发电功率不变；
[0040]
s7.识别所述调速制动功率大于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中提前对燃料电池的发电功率进行降载调整。
[0041]
进一步，该换挡控制方法还包括如下步骤：
[0042]
s0.识别制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态是否正常，如果制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态均处于正常，则执行步骤s1～s4，否则，整车控制器发出报警信息至车辆显示屏。
[0043]
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
[0044]
1、基于多岛遗传算法对装有amt的燃料电池电动汽车的换挡策略中的升挡车速、降挡车速，以及升档、降档时的油门开度，进行优化，来提高燃料电池电动汽车的燃料经济性。
[0045]
2、该方法可为燃料电池电动汽车amt换挡策略的优化提供参考，可结合其他参数进一步制定更优目标的amt换挡策略。
[0046]
3、优化后的能量消耗比优化前提升了5.6％，提高了能量的利用率。
[0047]
4、可避免换挡失败，并保证调试阶段驱动电机制动功率满足调速需求，达到换挡安全性和舒适性的目的。
[0048]
另一方面，本发明实施例提供了一种使用上述换挡控制方法的燃料电池车辆控制系统，包括燃料电池、驱动电机、amt、主减速器、动力电池，以及整车控制器；其中，
[0049]
驱动电机的供电端分别接燃料电池、动力电池的输出端，其输出端经amt接主减速器以控制燃料电池车辆的车轮转速；
[0050]
整车控制器的输出端接驱动电机、amt、主减速器、燃料电池、动力电池的控制端；
[0051]
整车控制器内预存多个amt换挡理论转速，包括升档车速、降档车速，用于在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；以及，基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；以及，控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；以及，根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。
[0052]
上述技术方案的有益效果如下：给出了采用换挡控制方法的控制系统的动力结构，该动力结构采用了一种基于车速和节气门开度(节气门设置于电堆的燃料气入口处)的双参数换挡控制策略，有稳定可靠、实现简单的特点。amt换挡策略的优化有利于提高车辆的经济性、动力性、安全性和排放性能。正确的换挡控制策略可以保证汽车的平稳行驶、节油减排，并提高驾驶舒适性。
[0053]
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的重要特征或必要特征，也无意限制本发明的范围。
附图说明
[0054]
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0055]
图1示出了实施例1换挡控制方法的步骤示意图；
[0056]
图2示出了实施例2换挡控制方法的流程示意图；
[0057]
图3示出了实施例2优化方法计算过程示意图；
[0058]
图4示出了实施例2燃料电池车辆控制系统的动力结构示意图。
具体实施方式
[0059]
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0060]
在本文中使用的术语“包括”及其变形为开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”为“和/或”。术语“基于”为“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”为“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”为“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0061]
换挡策略按照换挡的控制参数的多少，可为单参数、双参数、三参数以及四参数换挡。单参数换挡是单一地将车速作为控制参数，即到了指定车速就换挡，控制结构简单，但驾驶员无法干预换挡。三参数换挡相比两参数换挡规律需增加车辆的加速度参数，能更进一步反映了车辆的实际的操纵规律，但三参数换挡策略的制定非常复杂，工程运用比较得少。而四参数换挡规律是在三参数换挡规律的基础上再添加油门开度变化率，目前仅局限于工程车辆的理论研究方面。本发明的发明内容采用了双参数换挡，即基于车速和节气门开度为控制参数进行换挡，有稳定可靠和实现简单的特点。
[0062]
燃料电池可以是目前已知的任一种燃料电池，例如氢燃料电池、磷酸燃料电池、碱性燃料电池等。挡位之间的换挡时刻根据换挡控制参数的变化而变化的规律就是换挡规律，换挡规律的输入参数的任意的组合对应着唯一的输出。换挡规律要解决的问题是选取哪些参数作为控制的参数及何时换挡，它将对整车的动力性和经济性产生直接的影响。
[0063]
实施例1
[0064]
本发明的一个实施例，公开了一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0065]
s1.在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；其中，节气门可设于燃料电池系统中电堆的燃料气输入支路、空气输入支路上，参见cn202021235027.6、cn202010449922.6所记载；
[0066]
s2.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标(最低能耗)，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；优化方法可不进行限定，除了实施例2所述的优化方法，还可采用现有专利cn201910520108等中的优化算法；
[0067]
s3.控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；
[0068]
s4.根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。
[0069]
实施时，整车动力系统的运算为：
[0070]
q＝f(x1,x2,x3,m)，
[0071]
式中，q为车辆的百公里燃料消耗量，x1为节气门开度，x2为升档车速，x3为降档车速，m为其他列入考量的参数(包括道路特性参数、环境温度参数、晴雨天参数等)，f()为标定函数，其参数可通过试验标定。
[0072]
与现有技术相比，本实施例提供的换挡控制方法采用了一种基于车速和节气门开度(节气门设置于电堆的燃料气入口处)的双参数换挡控制策略，有稳定可靠、实现简单的特点。amt换挡策略的优化有利于提高车辆的经济性、动力性、安全性和排放性能。正确的换挡控制策略可以保证汽车的平稳行驶、节油减排，并提高驾驶舒适性。
[0073]
实施例2
[0074]
在实施例1的基础上进行改进，在不考虑环境参数的情况下，即晴天、常温(非极寒天气或高温天气)、普通道路(公路)的条件下，在步骤s2优化过程中，目标函数可设为：
[0075]qmin
＝min[f(x1,x2,x3)]，
[0076]
式中，q
min
为车辆的百公里燃料消耗量最低值，x1为节气门开度，x2为升档车速，x3为降档车速，f()为标定函数。该目标函数以变速箱的升挡和降挡曲线的节气门开度、升挡车速和降挡车速为作为优化变量。
[0077]
车辆的百公里燃料消耗量q为:
[0078]
q＝f(x1,x2,x3)，
[0079]
目标函数的约束条件包括：
[0080]g(j)
(x)≥0，j＝1，2，3，
……
，m，
[0081]
x
i1
≤xi≤x
iu
，i＝1，2，3，
[0082]
式中，j为当前约束条件的序号，m为约束条件总数，x为目标函数中的自变量，包括x1、x2、x3；g
(j)
(x)为第j个约束条件；x
i1
为自变量xi的下限值，x
iu
为自变量xi的上限值。
[0083]
优选地，对于升档，所述目标函数的约束条件包括：
[0084]
1)30min最高车速大于120km/h；
[0085]
2)1km最高车速大于120km/h；
[0086]
3)0～100km/h加速时间小于15s。
[0087]
优选地，对于降档，所述目标函数的约束条件包括：
[0088]
4)最大爬坡度大于30％。
[0089]
综上，共四个重要的约束条件。
[0090]
优选地，步骤s2进一步包括：
[0091]
s21.建立车辆的百公里燃料消耗量与amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速的数学关系模型，并通过实测数据确定上述数学关系模型中的系数；
[0092]
s22.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过多岛遗传算法对该目标函数进行优化，确定优化后的节气门开度、升档车速、降档车速。
[0093]
整个换挡控制策略的实现流程如图2所示。
[0094]
优选地，如图3所示，步骤s22进一步包括：
[0095]
s221.设置多岛遗传算法中的参数，包括种群数、进化代数、岛数、迁移概率、迁移间隔；
[0096]
s222.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过设置上述参数后的多岛遗传算法对该目标函数进行优化，生成新的节气门开度、升档车速、降档车速，作为新群体；
[0097]
s223.确定新群体的适应度值，以及新的节气门开度、升档车速、降档车速对应的车辆的百公里燃料消耗量；
[0098]
s224.判断新群体的适应度值、车辆的百公里燃料消耗量是否满足设定的优化终止条件，如果是，执行步骤s225，否则，返回至步骤s221重新设置多岛遗传算法中的参数，再次对目标函数进行优化；
[0099]
s225.结束优化过程，并将步骤s222获得的新的节气门开度、升档车速、降档车速作为优化后的节气门开度、升档车速、降档车速输出。
[0100]
具体地，该优化算法根据kriging插值模型构建的近似模型质量非常高，因此在优化方法中采用了该插值模型用于构型近似模型，然后就优化的方法进行设置，设置种群数为10，迭代次数为10，岛屿数量为10；迁移间隔越小则越有利于子群体之间的融合，除此之外的迁移间隔有利于优良个体及时传播到所有子群体中，对群体的进化方向也可起到良好的指导作用，有利于提高解的精度和群体的收敛速度，因此设置迁移间隔为2；由于一般将各子群体中的最优个体作为被迁移者，如果迁移率选取越大，则对优良个体在整个群体中的传播和收敛速度提高越有利。但伴随着通信销的增加，加速比的下降，会导致群体多样性的下降，不利于算法在多个方向同时进行搜索的特征，所以迁移率的取值应根据经验合理选取，本实施例的迁移率取值为0.5；完成对应的优化方法的设置后，进行模型优化方法计算，产生新的优化群体，进行其适应度值及目标函数函数值优化计算，判断是否满足终止条件，若满足对应的终止条件进行解锁。
[0101]
将通过优化后得到的节气门开度、升档车速、降档车速可生成新的换挡策略。
[0102]
在优化进行过程中，可以实时查看监控目标函数的变化，得到不同优化策略的目标函数寻优历程，本发明以车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，车辆的动力性能为约束条件，选定amt换挡策略中的升档及降档车速及油门开度为优化变量，建立优化的数学模型，通过上述优化方法，其优化的结果表明优化后的能量消耗比优化前提升了5.6％，提高了能量的利用率。
[0103]
优选地，在考虑环境参数的情况下，即常温或极寒天气或高温天气、公路或山路的条件下，步骤s2中的目标函数替换为：
[0104]qmin
＝min[f(x1,x2,x3,c,t)]，
[0105]
式中，c为道路特性参数，t为环境温度参数，c、t可通过实验标定获得，本领域技术人员能够理解。
[0106]
优选地，该方法还包括如下步骤：
[0107]
s5.获取驱动电机的调速制动功率；
[0108]
s6.识别所述调速制动功率小于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中保持燃料电池的发电功率不变；
[0109]
s7.识别所述调速制动功率大于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中提前对燃料电池的发电功率进行降载调整。
[0110]
通过步骤s5～s7可实现避免换挡失败，并保证调试阶段驱动电机制动功率满足调速需求，达到换挡安全性和舒适性的目的。
[0111]
优选地，该方法还包括如下步骤：
[0112]
s0.识别制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态是否正常，如果制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态均处于正常，则执行步骤s1～s4，否则，整车控制器发出报警信息至车辆显示屏。
[0113]
通过步骤s0，进一步提升了换挡安全性。
[0114]
与现有技术相比，本实施例提供的换挡控制方法具有如下有益效果：
[0115]
1、基于多岛遗传算法对装有amt的燃料电池电动汽车的换挡策略中的升挡车速、降挡车速，以及升档、降档时的油门开度，进行优化，来提高燃料电池电动汽车的燃料经济性。
[0116]
2、该方法可为燃料电池电动汽车amt换挡策略的优化提供参考，可结合其他参数进一步制定更优目标的amt换挡策略。
[0117]
3、优化后的能量消耗比优化前提升了5.6％，提高了能量的利用率。
[0118]
4、可避免换挡失败，并保证调试阶段驱动电机制动功率满足调速需求，达到换挡安全性和舒适性的目的。
[0119]
实施例3
[0120]
本发明还公开了一种使用实施例1或2所述换挡控制方法的燃料电池车辆控制系统，该系统包括燃料电池、驱动电机、amt、主减速器、动力电池，如图4所示，以及整车控制器。
[0121]
其中，驱动电机的供电端分别接燃料电池、动力电池的输出端，其输出端经amt接主减速器以控制燃料电池车辆的车轮转速。整车控制器的输出端接驱动电机、amt、主减速器、燃料电池、动力电池的控制端。
[0122]
整车控制器内预存多个amt换挡理论转速，包括升档车速、降档车速，用于在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；以及，基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；以及，控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；以及，根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。
[0123]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，包括步骤：s1.在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；s2.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；s3.控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；s4.根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。2.根据权利要求1所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，在步骤s2优化过程中，目标函数为：q
min
＝min[f(x1,x2,x3)]，式中，q
min
为车辆的百公里燃料消耗量最低值，x1为节气门开度，x2为升档车速，x3为降档车速；目标函数的约束条件包括：g
(j)
(x)≥0，j＝1，2，3，
……
，m，x
i1
≤x
i
≤x
iu
，i＝1，2，3，式中，j为当前约束条件的序号，m为约束条件总数，x为目标函数中的自变量，包括x1、x2、x3；g
(j)
(x)为第j个约束条件；x
i1
为自变量x
i
的下限值，x
iu
为自变量x
i
的上限值。3.根据权利要求2所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，对于升档，所述目标函数的约束条件包括：30min最高车速大于120km/h；1km最高车速大于120km/h；0～100km/h加速时间小于15s。4.根据权利要求2或3所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，对于降档，所述目标函数的约束条件包括：最大爬坡度大于30％。5.根据权利要求4所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述步骤s2进一步包括：s21.建立车辆的百公里燃料消耗量与amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速的数学关系模型，并通过实测数据确定上述数学关系模型中的系数；s22.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过多岛遗传算法对目标函数进行优化，确定优化后的节气门开度、升档车速、降档车速。6.根据权利要求5所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述步骤s22进一步包括：s221.设置多岛遗传算法中的参数，包括种群数、进化代数、岛数、迁移概率、迁移间隔；s222.基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，通过设置上述参数后的多岛遗传算法对目标函数进行优化，生成新的节气门开度、升档车速、降档车速，作为新群体；s223.确定新群体的适应度值，以及新的节气门开度、升档车速、降档车速对应的车辆
的百公里燃料消耗量；s224.判断新群体的适应度值、车辆的百公里燃料消耗量是否满足设定的优化终止条件，如果是，执行步骤s225，否则，返回至步骤s221重新设置多岛遗传算法中的参数，再次对目标函数进行优化；s225.结束优化过程，并将步骤s222获得的新的节气门开度、升档车速、降档车速作为优化后的节气门开度、升档车速、降档车速输出。7.根据权利要求2所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，步骤s2中的所述目标函数替换为：q
min
＝min[f(x1,x2,x3,c,t)]，式中，c为道路特性参数，t为环境温度参数。8.根据权利要求1、2、3、5、6、7任一项所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：s5.获取驱动电机的调速制动功率；s6.识别所述调速制动功率小于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中保持燃料电池的发电功率不变；s7.识别所述调速制动功率大于动力电池的设定充电功率与燃料电池的发电功率之差时，在换挡过程中提前对燃料电池的发电功率进行降载调整。9.根据权利要求1、2、3、5、6、7任一项所述的燃料电池电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：s0.识别制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态是否正常，如果制动踏板、燃料电池、动力电池、高压配电箱、驱动电机的工作状态均处于正常，则执行步骤s1～s4，否则，整车控制器发出报警信息至车辆显示屏。10.一种使用权利要求1-9任一项所述换挡控制方法的燃料电池车辆控制系统，其特征在于，包括燃料电池、驱动电机、amt、主减速器、动力电池，以及整车控制器；其中，驱动电机的供电端分别接燃料电池、动力电池的输出端，其输出端经amt接主减速器以控制燃料电池车辆的车轮转速；整车控制器的输出端接驱动电机、amt、主减速器、燃料电池、动力电池的控制端；整车控制器内预存多个amt换挡理论转速，包括升档车速、降档车速，用于在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中amt换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；以及，基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；以及，控制amt执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；以及，根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。

技术总结
本发明提供了一种燃料电池电动汽车的换挡控制方法及其控制系统，属于燃料电池电动汽车控制技术领域，解决了现有技术中AMT控制策略未能有效节能减排的问题。该方法包括：在车辆行驶过程中，获取整车动力系统中AMT换挡策略的节气门开度、升档车速、降档车速；基于车辆的百公里燃料消耗量最低为目标，对所述节气门开度、升档车速、降档车速进行实时优化；控制AMT执行优化后的升档车速、降档车速以换挡，并在换挡时控制燃料电池执行优化后的节气门开度；根据优化后的节气门开度、升档车速、降档车速进行整车动力系统的运算，输出优化后的车辆的百公里燃料消耗量并显示。的百公里燃料消耗量并显示。的百公里燃料消耗量并显示。


技术研发人员：郑志强 王伟强 刘然 高云庆 方川
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/9