CN108128213B - 动力控制方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种动力控制方法和***，该方法包括接收电机控制器发送的电机的转速和输出扭矩信息；根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，以及在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。本发明实施例能够有效提高电动车中的动力控制***的整体性能，降低电机功率消耗。

Description

动力控制方法和***
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种动力控制方法和***。
背景技术
目前纯电动皮卡的动力***主要采用电机直驱方式或电机与减速箱相配合的驱动方式，但是，这两种驱动方式均采用大扭矩低转速的电机进行驱动，导致电机成本过高，且高效区较窄。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种动力控制方法和***，以改善上述问题。
本发明较佳实施例提供了一种动力控制方法应用于与自动变速箱连接的自动变速箱控制单元,所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述自动变速箱的输入轴与电机连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组，所述方法包括：
接收电机控制器(MCU，Moter Contro l Unit)发送的电机的转速和输出扭矩信息；
根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
在本发明较佳实施例的选择中，所述方法还包括：
在所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开后，控制所述第一离合器***；以及
检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***，控制所述第三离合器进行动力传递。
本发明较佳实施例还提供一种动力控制方法，应用于包括电机控制器、电机、自动变速箱和自动变速箱控制单元,所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述电机与所述自动变速箱的输入轴连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组，所述方法包括：
所述电机控制器发送电机的转速和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元；
所述自动变速箱控制单元根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
在本发明较佳实施例的选择中，所述方法还包括：
在所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开后，所述自动变速箱控制单元控制所述第一离合器***；以及
所述自动变速箱控制单元检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***，所述第三离合器进行动力传递。
在本发明较佳实施例的选择中，所述动力控制***还包括整车控制器，在所述电机控制器发送电机的转速和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元的步骤之前，所述方法还包括：
所述整车控制器(VCU，Veh i c l e Contro l Un it)检测档位信息并根据该档位信息计算油门开度，以及根据所述油门开度计算电机的转速和输出扭矩信息并将该转速和输出扭矩信息发送给所述电机控制器。
在本发明较佳实施例的选择中，所述方法还包括：
所述电机控制器根据所述转速和输出扭矩信息计算用于驱动电机转动的功率大小，并控制所述电机按照所述功率大小进行转动。
在本发明较佳实施例的选择中，在所述整车控制器检测档位信息的步骤之前，所述方法包括：
所述整车控制器检测动力控制***是否存在故障，当所述动力控制***中不存在故障时，所述整车控制器执行检测档位信息的步骤。
在本发明较佳实施例的选择中，所述方法还包括：
当所述动力控制***中存在故障时，对故障信息进行保存，并将所述故障信息进行显示以对驾驶者进行提示。
本发明较佳实施例还提供一种动力控制***，包括电机、自动变速箱和自动变速箱控制单元，所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器；
所述电机与所述自动变速箱的输入轴连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组且能够在所述自动变速箱控制单元的控制下与所述行星齿轮组结合以实现档位切换。
在本发明较佳实施例的选择中，所述第一离合器和所述第三离合器为多片离合器，所述第二离合器为单向离合器，所述电机为高速电机。
与现有技术相比，本发明实施例提供一种动力控制方法和***，其中，该动力控制***采用电机与两档自动变速箱配合的方式实现换挡过程中的动力传递，能够有效提高动力控制***的整体性能，降低电机功耗和成本。同时，本发明还能有效延长电动车的整体续航能力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的动力控制***的方框结构示意图。
图2为本发明实施例提供的应用于图1中所示的动力控制***的动力控制方法的流程示意图。
图3为本发明实施例提供的应用于自动变速箱控制单元的动力控制方法的流程示意图。
图4为本发明实施例提供的动力控制方法的另一流程示意图
图标：10-动力控制***；11-整车控制器；12-电机控制器；13-自动变速箱控制单元；14-自动变速箱；15-电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
如图1所示，为本发明实施例提供的动力控制***10的方框结构示意图，其中，该动力控制***10包括自动变速箱控制单元13、自动变速箱14和电机15，所述自动变速箱14包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器。所述电机15与所述自动变速箱14的输入轴连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱14的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组。
其中，所述第一离合器和所述第三离合器可以为多片离合器，所述第二离合器可以为单向离合器，如机械单向离合器等，本实施例在此不做限制。另外，所述电机15可以为转速超过10000r/min的高速电机15，该高速电机15的电机15功率密度高，但体积远小于功率普通的电机15，可以有效的节约材料，降低成本。
应注意，所述自动变速箱14为两档自动变速箱14。因此，本发明实施例中通过采用高速电机15与两档自动变速箱14匹配进行动力传递的方式，能够有效提升电动车的整体性能，降低电机15的功耗以及制造成本。同时，相对于现有的直驱式动力驱动***，本实施例中给出的动力控制***10可延长电动车的续航能力。
所述自动变速箱控制单元13用于根据接收到的所述转速信息和输出扭矩信息控制自动变速箱14实现档位切换，如低档切换至高档或高档切换至低档等。
此外，所述动力控制***10还包括电机控制器12和整车控制器11，所述整车控制器11与所述电机控制器12和所述自动变速箱控制单元13连接，所述电极控制器与所述电机15连接。其中，所述整车控制器11用于检测所述动力控制***10的状态信息，以及电动车的档位信息，并根据该档位信息计算油门开度，进而得到进行档位切换时的功率信息以及电机15的转速信息和输出扭矩，并将进行档位切换时的功率信息以功率请求的方式发送给所述电机控制器12以及将所述转速信息和输出扭矩发送给自动变速箱控制单元13。
所述电机控制器12根据接收到的功率请求控制电机15转动。
进一步地，基于对上述动力控制***10的描述和设计，如图2所示，本发明实施例还提供一种应用于该动力控制***10的动力控制方法，下面将结合图2对所述动力控制方法的具体步骤和流程进行描述。
步骤S10，所述整车控制器11检测所述动力控制***10是否存在故障，当所述动力控制***10中不存在故障信息时，则执行步骤S12，反之则执行步骤S11。
其中，所述整车控制器11检测所述动力控制***10是否存在故障时可仅在电动车上电并启动时进行，也可在电动车换挡或者运行过程中进行，本实例在此不做限制。
另外，所述整车控制器11作为电动车的整车控制决策的核心电子控制单元，具有整车***故障诊断保护与存储功能，如可通过监测车辆状态信息并对其进行判断处理后，如车速、温度等，向动力***、动力电池***发送车辆的运行状态控制指令等。
步骤S11，当所述动力控制***10中存在故障时，对所述故障信息进行保存，并将所述故障信息进行显示以对驾驶者进行提示。
本发明实施例中，若所述整车控制器11检测到所述动力控制***10中存在故障信息，则对该故障类型等进行保存和显示，以便于驾驶者根据故障提示信息对故障进行及时修复。
步骤S12，所述整车控制器11检测档位信息并根据该档位信息计算油门开度，以及根据所述油门开度计算电机15的转速和输出扭矩信息并将该转速和输出扭矩信息发送给所述电机控制器12。
步骤S13，所述电机控制器12根据所述转速和输出扭矩信息计算用于驱动电机15转动的功率大小，并控制所述电机15按照所述功率大小进行转动。
步骤S14，所述电机控制器12发送电机15的转速信息和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元13。
步骤S15，所述自动变速箱控制单元13根据所述电机15的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机15的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。。
其中，所述自动变速箱控制单元13控制所述第一离合器与所述行星齿轮组进行瞬时脱开时，脱开速度可达到50ms以内，同时，在控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合时，其结合速度可达到300ms左右，能够大幅提升电动车的整车动力性能，且其加速度及爬坡度也均有较大提升。
另外，本发明实施例中，在所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开后，所述自动变速箱控制单元13控制所述第一离合器***；以及
所述自动变速箱控制单元13检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***，所述第三离合器进行动力传递。
其中，所述结合力矩是否已经满足动力传递需求的判断标准可根据接收到的电机15的转速和输出扭矩进行判断，本实施例例在此不做限制。
进一步地，基于对上述动力控制方法的描述，请结合参阅图3和图4，本发明较佳实施例还提供一种应用于自动控制箱单元的动力控制方法，下面将结合图3、图4对该动力控制方法的具体步骤和流程进行说明。
步骤S20，接收电机控制器12发送的电机15的转速和输出扭矩信息。
步骤S21，根据所述电机15的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机15的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
步骤S22，在所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开后，控制所述第一离合器***。
步骤S23，检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***，控制所述第三离合器进行动力传递。
其中，上述步骤S21至步骤S23与步骤S14和步骤S15具有相同的技术特征，具体可参阅上述步骤S14和步骤S15的描述，本实施例在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供一种动力控制方法和***，其中，该动力控制***10采用电机15与两档自动变速箱14配合的方式实现换挡过程中的动力传递，能够有效提高动力控制***10的整体性能，降低电机15的功率消耗和成本。同时，本发明还能有效延长电动车的整体续航能力。
在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动力控制方法，其特征在于，应用于与自动变速箱连接的自动变速箱控制单元,所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述自动变速箱的输入轴与电机连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组，所述方法包括：
接收电机控制器发送的电机的转速和输出扭矩信息；
根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后,控制所述第一离合器***；
检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求,则控制所述第二离合器进行超越***,控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
2.一种动力控制方法，其特征在于，应用于包括电机控制器、电机、自动变速箱和自动变速箱控制单元的动力控制***,所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述电机与所述自动变速箱的输入轴连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组，所述方法包括：
所述电机控制器发送电机的转速和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元；
所述自动变速箱控制单元根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后,控制所述第一离合器***；
所述自动变速箱控制单元检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***,控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
3.根据权利要求2所述的动力控制方法，其特征在于，所述动力控制***还包括整车控制器，在所述电机控制器发送电机的转速和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元的步骤之前，所述方法还包括：
所述整车控制器检测档位信息并根据该档位信息计算油门开度，以及根据所述油门开度计算电机的转速和输出扭矩信息并将该转速和输出扭矩信息发送给所述电机控制器。
4.根据权利要求3所述的动力控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述电机控制器根据所述转速和输出扭矩信息计算用于驱动电机转动的功率大小，并控制所述电机按照所述功率大小进行转动。
5.根据权利要求3所述的动力控制方法，其特征在于，在所述整车控制器检测档位信息的步骤之前，所述方法包括：
所述整车控制器检测动力控制***是否存在故障，当所述动力控制***中不存在故障时，所述整车控制器执行检测档位信息的步骤。
6.根据权利要求5所述的动力控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述动力控制***中存在故障时，对故障信息进行保存，并将所述故障信息进行显示以对驾驶者进行提示。
7.一种动力控制***，其特征在于，包括电机、自动变速箱和自动变速箱控制单元，所述自动变速箱包括行星齿轮组、第一离合器、第二离合器和第三离合器；
所述电机与所述自动变速箱的输入轴连接，且所述行星齿轮组设置于所述自动变速箱的输入轴，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器设置于所述行星齿轮组且能够在所述自动变速箱控制单元的控制下与所述行星齿轮组结合以实现档位切换；
电机控制器发送电机的转速和输出扭矩信息给所述自动变速箱控制单元；
所述自动变速箱控制单元根据所述电机的转速和输出扭矩信息控制所述第二离合器与所述行星齿轮组保持连接并在所述电机的驱动下进行动力传递，以及控制所述第一离合器与所述行星齿轮组脱开，并在该第一离合器与所述行星齿轮组脱开后,控制所述第一离合器***；
所述自动变速箱控制单元检测所述第三离合器与所述行星齿轮组的结合力矩是否已经满足动力传递需求，若已经满足动力传递需求，则控制所述第二离合器进行超越***,控制所述第三离合器与所述行星齿轮组结合以完成档位切换。
8.根据权利要求7所述的动力控制***，其特征在于，所述第一离合器和所述第三离合器为多片离合器，所述第二离合器为单向离合器，所述电机为高速电机。
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