CN103587527A - 一种带amt变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，在换挡的过程中，电机的扭矩先是减小，电机扭矩降到零后，产生反方向扭矩进行调速。在换挡成功后，电机的扭矩上升直到设定值。根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，在换挡过程中，合理控制电机调速过程，使换挡快捷平稳，减小接合过程中的车辆冲击、提高驾驶的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别是涉及一种带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法。
背景技术
环境污染、能源匮乏是目前汽车工业可持续发展面临的两大难题，也是全球汽车产业发展的两大瓶颈。交通工具的能量消耗量占世界总能源消费的40%，汽车的能源消耗量约占1/4，面对节能和环保的巨大压力，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。因此，纯电动汽车已成为当今汽车业发展的趋势。纯电动汽车将传统的内燃机替换为电机，用高性能电池为其提供能源，能够实现排放为零，无污染，是目前各大汽车公司发展的首选趋势。
图1示出了一种现有的纯电动汽车的技术方案，其中，1-液晶显示终端，2-电机控制器，3-电机，4-AMT自动变速箱，5-整车控制器，6-AMT控制器，7-动力电池组，8-充电器，9-电池管理***。
如图1所示，纯电动汽车的动力源是电机3，整车控制器5（VMS）是整车控制的核心，主要负责协调电池管理***9（BMS）和电机控制器2（MCU）之间的控制，以及和AMT控制器6（TCU）的扭矩协调，以实现车辆良好的驾驶性能及能量最优化。
其中，AMT自动变速箱4的换挡控制在纯电动汽车领域中是关键技术之一，其也在不断发展进步。在纯电动汽车的AMT自动变速箱4换挡过程中，由电机3控制换挡调速过程，由于电机3响应速度很快，扭矩到达目标值时间短，很容易造成车辆的冲击很大，需要合理调节电机3调速过程中扭矩的变化，优化控制策略对于解决冲击问题非常重要。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种带AMT变速箱的纯电动汽车在换挡过程中，合理控制电机调速过程，使换挡快捷平稳，减小接合过程中的车辆冲击、提高驾驶的舒适性的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法。
根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，所述纯电动汽车包括整车控制器和分别与整车控制器相连的AMT变速箱控制器和电机控制器，包括以下步骤：a）所述整车控制器判断是否收到换挡信号；b）当所述整车控制器收到换挡信号时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使电机的扭矩降为0的信号；c）当所述电机的扭矩降为0时，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使同步器移动到空挡的信号；d）当所述同步器移动到空挡时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机产生反向扭矩的信号以进行调速；e）当所述电机完成调速时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩变为0的信号，然后，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定的信号；和f）当所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩上升的信号。
根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，预定换挡条件满足后，AMT变速箱开始换挡。在AMT变速箱换挡的过程中，电机的扭矩先是减小，电机扭矩降到零后，产生反方向扭矩进行调速。在换挡成功后，电机的扭矩上升，直到设定值。通过采用根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，使AMT变速箱换挡过程中的车辆冲击小，驾驶舒适性良好。通过合理控制电机扭矩，使扭矩恢复平顺。
另外，根据本发明上述实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述换挡信号包括加挡信号和减挡信号。
根据本发明的一个实施例，所述电机的扭矩呈平滑曲线上升。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是现有技术中的一种电动汽车的示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法流程示意图；和
图3是采用根据本发明的一个实施例的带AMT变速箱的电动汽车的换挡控制方法进行换挡过程中随时间变化的曲线示意图；
其中，图3中a代表目标挡位曲线，b代表车速曲线，c代表实际挡位曲线，d代表电机转速曲线，e代表电机扭矩曲线，f代表控制模式曲线，Ⅰ代表1挡，Ⅱ代表2挡。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法。
如图2和图3所示，根据本发明实施例的一种带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，纯电动汽车包括整车控制器和分别与整车控制器相连的AMT变速箱控制器和电机控制器。
具体的说，所述换挡控制方法包括以下步骤：
A）所述整车控制器判断是否收到换挡信号。
B）当所述整车控制器收到换挡信号时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使电机的扭矩降为0的信号。
C）当所述电机的扭矩降为0时，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使同步器移动到空挡的信号。
D）当所述同步器移动到空挡时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机产生反向扭矩的信号以进行调速。
E）当所述电机完成调速时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩变为0的信号，然后，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定的信号。
F）当所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩上升的信号。
根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，预定换挡条件满足后，AMT变速箱开始换挡。在AMT变速箱换挡的过程中，电机的扭矩先是减小，电机扭矩降到零后，产生反方向扭矩进行调速。在换挡成功后，电机的扭矩上升，直到设定值。通过采用根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，使AMT变速箱换挡过程中的车辆冲击小，驾驶舒适性良好。通过合理控制电机扭矩，使扭矩恢复平顺。合理控制电机调速过程，使换挡快捷平稳，减小接合过程中的车辆冲击、提高驾驶的舒适性。
有利地，根据本发明的一个实施例，所述换挡信号包括加挡信号和减挡信号。由此，可以进一步提高车辆驾驶的舒适性。
有利地，根据本发明的一些实施例，所述电机的扭矩呈平滑曲线上升。由此，进一步减小换挡过程中对车辆的冲击。
下面参考附图3来简述采用根据本发明的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法进行换挡的过程。
首先需要说明的是，在EV模式下，换档的优化是重要的调试内容。整车控制器与AMT变速箱控制器需要很好的协调扭矩，才能使换档正常进行，且换档冲击小。挡位以两挡为例。
（1）在车速逐渐增加时，当车辆满足1档升2档（即整车需要加速时）条件时，AMT变速箱控制器控制模式从0变为2（如图3中所示的在t0时的控制模式曲线f），此时整车控制器接到AMT变速箱控制器控制模式不为0的信号，并给电机发送一个扭矩降为0的指令。在t0时，电机接到指令减小扭矩（即如图3中所示，电机扭矩曲线e在t0时降为0，电机转速曲线d由t0前的峰值变为t0后的逐步下降）。
（2）在t1时，电机扭矩为0，此时AMT变速箱控制器开始控制同步器移动到空挡位置。
（3）t1-t2期间是电机调速阶段。AMT变速箱控制器控制模式从2变为1。换档过程中，电机的调速扭矩变化比较大，在调速模式中，通过调节电机产生反方向的扭矩来调速。如图3所示，在t1-t2期间，电机扭矩曲线e先下降后上升，电机的转速进一步降低（如电机转速曲线d所示）。
（4）在t2时，电机调速完成。AMT变速箱控制器给电机发送Free Mode（自由模式）,电机的目标扭矩变为0。在t2-t3是换挡阶段，同步器开始移动，直到移到目标挡位并锁住。
（5）t3时换挡成功，挡位由1档升为2档。同步器移到位后，AMT变速箱控制器给整车控制器发送控制模式为0信号。整车控制器接收到信号后，做扭矩恢复的操作，整车控制器发给电机的扭矩呈上升变化。如图3所示，由t3开始，控制模式曲线f为0，实际挡位曲线c与目标挡位曲线a重合，电机扭矩曲线e由0逐渐上升，电机转速曲线d由0逐渐上升，车速曲线b开始上升。整车完成升挡提速。
可以理解的时，在车速逐渐减慢时，当车辆满足2档降1档条件时，换挡过程中，也可以使电机的扭矩先减小，电机扭矩降到零后，产生反方向扭矩进行调速。在换挡成功后，电机的扭矩上升直到设定值。在此不再赘述。
根据本发明实施例的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，在换挡过程中，合理控制电机调速过程，使换挡快捷平稳，减小接合过程中的车辆冲击、提高驾驶的舒适性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (3)
1.一种带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，所述纯电动汽车包括整车控制器和分别与整车控制器相连的AMT变速箱控制器和电机控制器，其特征在于，包括以下步骤：
A）所述整车控制器判断是否收到换挡信号；
B）当所述整车控制器收到换挡信号时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使电机的扭矩降为0的信号；
C）当所述电机的扭矩降为0时，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使同步器移动到空挡的信号；
D）当所述同步器移动到空挡时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机产生反向扭矩的信号以进行调速；
E）当所述电机完成调速时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩变为0的信号，然后，所述整车控制器向所述AMT变速箱控制器发出使所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定的信号；和
F）当所述同步器从空挡移动到目标挡位并锁定时，所述整车控制器向所述电机控制器发出使所述电机的扭矩上升的信号。
2.根据权利要求1所述的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述换挡信号包括加挡信号和减挡信号。
3.根据权利要求1所述的带AMT变速箱的纯电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，所述电机的扭矩呈平滑曲线上升。
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