CN103723142B - 纯电动汽车的启动控制方法及电动汽车 - Google Patents

纯电动汽车的启动控制方法及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车的启动控制方法，包括以下步骤：整车控制器接收驾驶员的启动挂档信号；整车控制器将启动挂档信号发送至变速箱控制器；变速箱控制器对变速箱进行检测；当变速箱控制器判断满足换挡条件之后，变速箱控制器向整车控制器发送换挡请求；整车控制器在判断允许换挡之后，变速箱控制器向电机控制器发送转动指令；电机控制器控制电机以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度。根据本发明的实施例能够避免在车辆起步时变速箱输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，具有能够顺利完成挂挡操作的优点。本发明还提出了一种电动汽车。

Description

纯电动汽车的启动控制方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种纯电动汽车的启动控制方法及电动汽车。
背景技术
目前，有些电动汽车的AMT本体不带同步器，在车辆正常起步的情况下，在执行挂挡操作时，变速箱输入轴接合齿圈可能与电机输出轴外花键顶住，从而导致无法完成挂挡操作。
该电动汽车的动力***是由驱动电机直接与AMT本体相连，取消了传统的离合器，正常换挡完全依赖于驱动电机与AMT本体的配合。在车辆正常起步时，当变速箱控制器接收到的换挡手柄信号由N档转换为D或R档，直接执行挂挡操作。由于该AMT本体取消同步器，所以变速箱输入轴接合齿圈便可能与电机输出轴外花键顶住，导致起步故障。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种能够避免在车辆起步时变速箱输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，具有能够顺利完成挂挡操作的纯电动汽车的启动控制方法。
本发明的另一目的在于提出一种电动汽车。
为达到所述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种纯电动汽车的启动控制方法，包括以下步骤：整车控制器接收驾驶员的启动挂档信号；所述整车控制器将所述启动挂档信号发送至变速箱控制器；所述变速箱控制器对变速箱进行检测；当所述变速箱控制器判断满足换挡条件之后，所述变速箱控制器向所述整车控制器发送换挡请求；所述整车控制器在判断允许换挡之后，所述变速箱控制器向电机控制器发送转动指令；以及所述电机控制器控制电机以预设转速转动，以调整所述电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度。
根据本发明实施例的纯电动汽车的启动控制方法，在车辆正常起步时，例如有N档变至D档或者R档时，由变速箱控制器发送给电机控制器转动指令，使电机输出轴转动，变速箱输入轴接合齿圈便与电机输入轴外花键形成错位，由此可顺利完成挂挡操作，避免出现变速箱输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，导致无法挂档的故障的发生，从而提高电动汽车的安全性和可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的纯电动汽车的启动控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，还包括：所述整车控制器判断是否满足换挡条件；以及如果判断满足换挡条件，则所述整车控制器判断允许换挡。
在一些示例中，还包括：所述整车控制器对所述启动挂档信号进行过滤。
在一些示例中，还包括：所述变速箱控制器检测所述电机的转速；当所述电机的转速等于所述电机的目标转速时，进行挂档操作。
在一些示例中，还包括：所述电机控制器向所述整车控制器或变速箱控制器发送响应信号，其中，所述响应信号中具有标志位。
进一步地，当所述标志位为0时，所述响应信号用于响应所述整车控制器的请求，当所述标志位为1时，所述响应信号用于响应所述变速箱控制器的请求。
本发明第二方面的实施例公开了一种电动汽车，包括：变速箱；整车控制器，所述整车控制器用于接收驾驶员的启动挂档信号，并在接收到换挡请求后判断是否允许换挡；变速箱控制器，所述变速箱控制器用于接收来自所述整车控制器的启动挂档信号，并在接收到所述启动挂档信号后对所述变速箱进行检测，当判断满足换挡条件之后，向所述整车控制器发送换挡请求，并在所述整车控制器判断允许换挡之后生成转动指令；电机控制器，所述电机控制器接收来自所述变速箱控制器的转动指令，并在接收到所述转动指令之后，控制电机以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度。
根据本发明实施例的电动汽车，在车辆正常起步时，例如有N档变至D档或者R档时，由变速箱控制器发送给电机控制器转动指令，使电机输出轴转动，变速箱输入轴接合齿圈便与电机输入轴外花键形成错位，由此可顺利完成挂挡操作，避免出现变速箱输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，导致无法挂档的故障的发生，从而提高电动汽车的安全性和可靠性。
本发明附加的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
本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的纯电动汽车的启动控制方法中整车控制器、电机控制器、变速箱控制器和变速箱之间的关系示意图；
图2是根据本发明一个实施例的纯电动汽车的启动控制方法的流程图；
图3是根据本发明另一实施例的纯电动汽车的启动控制方法的流程图；以及
图4是根据本发明一个实施例的电动汽车的整车控制器、电机控制器、变速箱控制器和变速箱的结构框图。
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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
图1是根据本发明一个实施例的纯电动汽车的启动控制方法中整车控制器、电机控制器、变速箱控制器和变速箱之间的关系示意图。如图1所示，本发明实施例的电动汽车中增加机械式自动变速器***（AMT），可以保证电机（图中未示出）工作在高效区，使车辆在整车续驶里程上得到较大的提升，同时能够更好的体现车辆动力性，尤其是在爬坡的情形下动力性良好。增加的AMT，由变速箱控制器（TCU）根据整车状态自动执行挂挡、摘档操作，能够保证电动车驾驶的便利性和舒适性。
图2是根据本发明一个实施例的纯电动汽车的启动控制方法的流程图。
如图2所示，并结合图1，根据本发明一个实施例的纯电动汽车的启动控制方法，包括以下步骤：
步骤S201，整车控制器（VCU）接收驾驶员的启动挂档信号（RND信号）。例如当电动汽车正常起步时，驾驶员将换挡手柄由N档拨至D档或者R档时，VCU采集该RND信号。
步骤S202，整车控制器将启动挂档信号发送至变速箱控制器（TCU）。
步骤S203，变速箱控制器对变速箱（AMT变速箱）进行检测。例如，检测变速箱是否正常，无故障，并对变速箱当前的状态进行检测。在该实例中，检测的目的是为了判断变速箱是否满足换挡条件，例如，可根据检测到的变速箱状态判断是否满足换挡条件。
步骤S204，当变速箱控制器判断满足换挡条件之后，变速箱控制器向整车控制器发送换挡请求。该换挡请求可以为一个信号，也可以为一个指令，当然，本发明的实施例对此并没有限制，例如还可以为一个值。
步骤S205，整车控制器在判断允许换挡之后，变速箱控制器向电机控制器（MCU）发送转动指令。在本发明的一个实施例中，整车控制器在接收到换挡请求之后，整车控制器首先判断是否满足换挡条件；接着如果判断满足换挡条件，则整车控制器判断允许换挡。在该实例中，判断是否满足换挡条件例如为整车控制器根据整车状况对换挡请求进行判断，在整车状况正常，且换挡允许条件时判断为满足换挡条件，即允许换挡。
然后，变速箱控制器向电机控制器发送转动指令。具体而言，在整车控制器判断允许换档之后，TCU首先向MUC发送电机转速模式请求，即使MCU进行转速模式，MCU进入转速模式后向TCU进行反馈，TCU接收到MCU反馈的转速模式后，发送转动指令给MCU，该转动指令包括转速，例如转速为10rpm。
步骤S206，电机控制器控制电机（图中未示出）以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体（AMT）输入轴接合套齿轮之间的角度。在该实例中，预设转速可以预先设置为上述转动指令包括的转速，如10rpm。也可对转动指令进行解析得到。
电机控制器控制电机以预设转速转动时，还可包括以下步骤：变速箱控制器检测电机的转速；当电机的转速等于电机的目标转速时，进行挂档操作。在该实例中，该目标转速可为上述预设转速，由此，电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间形成角度，避免顶撞，从而可顺利完成挂档。
根据本发明实施例的纯电动汽车的启动控制方法，在车辆正常起步时，例如有N档变至D档或者R档时，由变速箱控制器发送给电机控制器转动指令，使电机输出轴转动，变速箱输入轴接合齿圈便与电机输入轴外花键形成错位，由此可顺利完成挂挡操作，避免出现变速箱输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，导致无法挂档的故障的发生，从而提高电动汽车的安全性和可靠性。
在本发明的一个实施例中，整车控制器可对启动挂档信号进行过滤。将过滤后的启动挂档信号发送给变速箱控制器。例如过滤的目的是对启动挂档信号进行去抖，保证启动挂档信号准确可靠。
在本发明的一些示例中，电机控制器与整车控制器，或者电机控制器与变速箱控制器之间的通讯可通过响应信号的方式判断电机控制器是与整车控制器通讯还是电机控制器与变速箱控制器通讯，具体而言，电机控制器向整车控制器或变速箱控制器发送响应信号，其中，响应信号中具有标志位。进一步地，当标志位为0时，响应信号用于响应整车控制器的请求，当标志位为1时，响应信号用于响应变速箱控制器的请求。由此，电机控制器可对不同控制器（整车控制器和变速箱控制器）请求的响应。
图3是根据本发明另一实施例的纯电动汽车的启动控制方法的流程图。
如图3所示，当电动车正常起步时，驾驶员将换挡手柄由N档拨至D或R档,该启动挂档信号由VCU采集，经过信号去抖后，将启动挂档信号发送至TCU，TCU接收到该信号后，根据当前变速箱状态判断是否满足换挡条件。当满足换挡条件时，TCU向VCU发送换挡请求，VCU根据整车状况对换挡请求进行判断，判断是否允许换挡。当VCU允许换挡后，将允许换挡信号发送至TCU，此时，TCU向MCU发送电机转速模式请求，MCU判断是否为转速模式，当判断为转速模式以后，MUC向TCU反馈电机模式反馈，即将电机转速模式反馈至TCU，TCU接收到MCU反馈的电机转速模式后，TCU向MCU发送转速请求，例如10rpm转速的请求。MUC控制电机转速变至10rpm，并向TCU反馈电机转速，当TCU监测到的电机转速等于电机转速请求的转速时，进行挂挡操作，并将挂档完成信号反馈给VCU，VCU在接收到挂档完成信号后，判定挂档完成。其中MCU对VCU和TCU的响应由一标志位决定，在默认状态下，该标志位为0，MCU响应VCU的请求；当标志位置1时，MCU响应TCU的请求，由此MCU可对不同控制器请求进行响应。
图4是根据本发明一个实施例的电动汽车的整车控制器、电机控制器、变速箱控制器和变速箱的结构框图。
如图4所示，根据本发明一个实施例的电动汽车，包括：变速箱410、整车控制器420、变速箱控制器430和电机控制器440。
具体地，整车控制器420用于接收驾驶员的启动挂档信号，例如当电动汽车正常起步时，驾驶员将换挡手柄由N档拨至D档或者R档时，VCU采集该RND信号，并在接收到换挡请求后判断是否允许换挡。
变速箱控制器430用于接收来自整车控制器420的启动挂档信号，并在接收到启动挂档信号后对变速箱410进行检测，例如，检测变速箱410是否正常，无故障，并对变速箱410当前的状态进行检测。在该实例中，检测的目的是为了判断变速箱410是否满足换挡条件，例如，可根据检测到的变速箱410状态判断是否满足换挡条件，当判断满足换挡条件之后，向整车控制器420发送换挡请求，该换挡请求可以为一个信号，也可以为一个指令，当然，本发明的实施例对此并没有限制，例如还可以为一个值。并在整车控制器420判断允许换挡之后生成转动指令。在本发明的一个实施例中，整车控制器420在接收到换挡请求之后，整车控制器420首先判断是否满足换挡条件；接着如果判断满足换挡条件，则整车控制器420判断允许换挡。在该实例中，判断是否满足换挡条件例如为整车控制器420根据整车状况对换挡请求进行判断，在整车状况正常，且换挡允许条件时判断为满足换挡条件，即允许换挡。
然后，变速箱控制器430向电机控制器440发送转动指令。具体而言，在整车控制器420判断允许换档之后，TCU首先向MUC发送电机转速模式请求，即使MCU进行转速模式，MCU进入转速模式后向TCU进行反馈，TCU接收到MCU反馈的转速模式后，发送转动指令给MCU，该转动指令包括转速，例如转速为10rpm。
电机控制器440接收来自变速箱控制器430的转动指令，并在接收到转动指令之后，控制电机以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度。在该实例中，预设转速可以预先设置为上述转动指令包括的转速，如10rpm。也可对转动指令进行解析得到。
电机控制器440控制电机以预设转速转动时，变速箱控制器430还用于：检测电机的转速；当电机的转速等于电机的目标转速时，进行挂档操作。在该实例中，该目标转速可为上述预设转速，由此，电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间形成角度，避免顶撞，从而可顺利完成挂档。
在本发明的一个实施例中，整车控制器420还用于：对启动挂档信号进行过滤。将过滤后的启动挂档信号发送给变速箱控制器430。例如过滤的目的是对启动挂档信号进行去抖，保证启动挂档信号准确可靠。
在本发明的一些示例中，电机控制器440与整车控制器420，或者电机控制器440与变速箱控制器430之间的通讯可通过响应信号的方式判断电机控制器440是与整车控制器420通讯还是电机控制器440与变速箱控制器430通讯，具体而言，电机控制器440用于：向整车控制器420或变速箱控制器430发送响应信号，其中，响应信号中具有标志位。进一步地，当标志位为0时，响应信号用于响应整车控制器420的请求，当标志位为1时，响应信号用于响应变速箱控制器430的请求。由此，电机控制器440可对不同控制器（整车控制器420和变速箱控制器430）请求的响应。
根据本发明实施例的电动汽车，在车辆正常起步时，例如有N档变至D档或者R档时，由变速箱控制器430发送给电机控制器440转动指令，使电机输出轴转动，变速箱410输入轴接合齿圈便与电机输入轴外花键形成错位，由此可顺利完成挂挡操作，避免出现变速箱410输入轴接合齿圈与电机输出轴外花键顶住，导致无法挂档的故障的发生，从而提高电动汽车的安全性和可靠性。
另外，根据本发明实施例的电动汽车的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，此处不做描述。
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，对所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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种纯电动汽车的启动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
整车控制器接收驾驶员的启动挂挡信号；
所述整车控制器将所述启动挂挡信号发送至变速箱控制器；
所述变速箱控制器对变速箱进行检测；
当所述变速箱控制器判断满足换挡条件之后，所述变速箱控制器向所述整车控制器发送换挡请求；
所述整车控制器在判断允许换挡之后，所述变速箱控制器向电机控制器发送转动指令；以及
所述电机控制器控制电机以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度，其中，所述电机控制器向所述整车控制器或变速箱控制器发送响应信号，其中，所述响应信号中具有标志位。
2.如权利要求1所述的纯电动汽车的启动控制方法，其特征在于，还包括：
所述整车控制器判断是否满足换挡条件；以及
如果判断满足换挡条件，则所述整车控制器判断允许换挡。
3.如权利要求1所述的纯电动汽车的启动控制方法，其特征在于，还包括：
所述整车控制器对所述启动挂挡信号进行过滤。
4.如权利要求1所述的纯电动汽车的启动控制方法，其特征在于，还包括：
所述变速箱控制器检测所述电机的转速；
当所述电机的转速等于所述电机的目标转速时，进行挂挡操作。
5.如权利要求1所述的纯电动汽车的启动控制方法，其特征在于，其中，当所述标志位为0时，所述响应信号用于响应所述整车控制器的请求，当所述标志位为1时，所述响应信号用于响应所述变速箱控制器的请求。
6.一种电动汽车，其特征在于，包括：
变速箱；
整车控制器，所述整车控制器用于接收驾驶员的启动挂挡信号，并在接收到换挡请求后判断是否允许换挡；
变速箱控制器，所述变速箱控制器用于接收来自所述整车控制器的启动挂挡信号，并在接收到所述启动挂挡信号后对所述变速箱进行检测，当判断满足换挡条件之后，向所述整车控制器发送换挡请求，并在所述整车控制器判断允许换挡之后生成转动指令；以及
电机控制器，所述电机控制器接收来自所述变速箱控制器的转动指令，并在接收到所述转动指令之后，控制电机以预设转速转动，以调整电机输出轴外花键和机械式自动变速器AMT本体输入轴接合套齿轮之间的角度，其中，所述电机控制器向所述整车控制器或变速箱控制器发送响应信号，其中，所述响应信号中具有标志位。
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