CN110332307A - 一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，包括以下步骤：S1：当后驱换挡目标档位FD_num_tar和后驱换挡实际档位FD_num_act不同时电机扭矩开始清0，此时相当于降扭过程；当电机输出扭矩Mot_Tor清0开始进入降扭阶段；S2：降扭阶段；S3：摘挡阶段；S4：调速阶段；S5：再降扭阶段；S6：挂挡阶段。本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换个过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性，动力性和经济性本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换挡过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性、动力性和经济性，并且延长变速箱硬件的使用寿命。

Description

一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法。
背景技术
随着能源枯竭和环境污染问题日益严重，世界各国积极寻求开发低排放、高效率的新能源交通工具，电驱动汽车被视为解决上述问题的重要途径之一得到广泛关注。
纯电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，近些年来越来越受到国家以及各整车厂的重视，是我国七大战略性新兴产业之一。
纯电动汽车自动变速***在结构上最大的特点是取消了离合器和同步器，依靠电机的调速功能实现换挡过程中电机转速与下一挡位齿轮转速的同步。
自动变速两挡箱的控制主要包括换挡控制策略和换挡过程控制。换挡过程控制不好，会导致换挡的顿挫，甚至打齿，整车平顺性、舒适性都会大打折扣。为此我们提出一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，通过可视化和在线标定的方法控制整个换挡过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性、动力性和经济性，并且延长变速箱硬件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，通过可视化和在线标定的方法控制整个换挡过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性、动力性和经济性，并且延长变速箱硬件的使用寿命，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，包括以下步骤：
S1：当后驱换挡目标档位FD_num_tar和后驱换挡实际档位FD_num_act不同时电机扭矩开始清0，此时相当于降扭过程；当电机输出扭矩Mot_Tor清0开始进入降扭阶段；
S2：降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为1，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，当降扭完成标志位CAN_MCU_RedTrq_Finish置1且等待时间超过C_CNT_REQ_TQ（10ms）进入摘挡阶段；
S3：摘挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为2，后驱摘挡，如果摘挡失败则重复2次摘挡，依然失败则停止摘挡；如果摘挡成功则判断，如车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡），不进行调速直接进入挂挡阶段，如不满足则进入调速阶段；
S4：调速阶段，此时换挡状态值FD_flag1为3，发送电机目标转速MotSpd_rest_tar，电机速度控制LV_MotCtrlModeB2为1，降扭状态LV_RedMotTrqB2为0，则电机响应调速指令，电机转速和电机目标转速差的绝对值小于某值（MotSpd_Diff2和MotSpd_Diff1分别是2档和1档的标定量），开始计时超过C_SYN_CNT（10ms）后，或者车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡）进入再降扭阶段；
S5：再降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为4，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，降扭完成则进入挂挡阶段；
S6：挂挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为5，后驱直接挂挡，如果超时则退回第3阶段再次摘挡重挂，只能再挂2次；如果挂上则进入初始阶段，退出速度模式LV_MotCtrlModeB2清0，开始增扭。
优选的，所述步骤S1中观测量：FD_num_tar为后驱目标档位；Mot_Tor为后驱电动扭矩输出。
优选的，所述步骤S2中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；CAN_MCU_RedTrq_Finish为降扭完成标志位；步骤S2中标定量：C_CNT_REQ_TQ（10ms）为降扭等待时间，单位10ms。
优选的，所述步骤S3中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；步骤S3中标定量：C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
优选的，所述步骤S4中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；MotSpd_rest_tar为调速目标转速；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；步骤S4中标定量：MotSpd_Diff2为目标档位为2时的转速差限值，转速差低于此值才计时；MotSpd_Diff1为目标档位为1时的转速差限值，转速差低于此值才计时；C_SYN_CNT（10ms）为转速差的绝对值低于限值进入下阶段的时间限值，单位10ms；C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
优选的，所述步骤S5中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
优选的，所述步骤S6中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；V_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明控制***包括整车控制器，信号输入模块，直流换挡电机，挡位位置传感器。信号输入模块将采集的驾驶员的意图、当前车辆行驶情况传送给整车控制器，整车控制器跟据接收的信号决定当前的换挡策略，并控制汽车的换挡。换挡过程主要包括挡位请求阶段，降扭阶段，摘挡阶段，调速阶段，再降扭阶段，挂挡阶段，超时阶段。本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换个过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性，动力性和经济性本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换挡过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性、动力性和经济性，并且延长变速箱硬件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法的原理框图。
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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明提供了一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，包括以下步骤：
S1：当后驱换挡目标档位FD_num_tar和后驱换挡实际档位FD_num_act不同时电机扭矩开始清0，此时相当于降扭过程；当电机输出扭矩Mot_Tor清0开始进入降扭阶段；
S2：降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为1，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，当降扭完成标志位CAN_MCU_RedTrq_Finish置1且等待时间超过C_CNT_REQ_TQ（10ms）进入摘挡阶段；
S3：摘挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为2，后驱摘挡，如果摘挡失败则重复2次摘挡，依然失败则停止摘挡；如果摘挡成功则判断，如车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡），不进行调速直接进入挂挡阶段，如不满足则进入调速阶段；
S4：调速阶段，此时换挡状态值FD_flag1为3，发送电机目标转速MotSpd_rest_tar，电机速度控制LV_MotCtrlModeB2为1，降扭状态LV_RedMotTrqB2为0，则电机响应调速指令，电机转速和电机目标转速差的绝对值小于某值（MotSpd_Diff2和MotSpd_Diff1分别是2档和1档的标定量），开始计时超过C_SYN_CNT（10ms）后，或者车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡）进入再降扭阶段；
S5：再降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为4，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，降扭完成则进入挂挡阶段；
S6：挂挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为5，后驱直接挂挡，如果超时则退回第3阶段再次摘挡重挂，只能再挂2次；如果挂上则进入初始阶段，退出速度模式LV_MotCtrlModeB2清0，开始增扭。
优选的，所述步骤S1中观测量：FD_num_tar为后驱目标档位；Mot_Tor为后驱电动扭矩输出。
具体的，所述步骤S2中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；CAN_MCU_RedTrq_Finish为降扭完成标志位；步骤S2中标定量：C_CNT_REQ_TQ（10ms）为降扭等待时间，单位10ms。
具体的，所述步骤S3中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；步骤S3中标定量：C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
具体的，所述步骤S4中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；MotSpd_rest_tar为调速目标转速；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；步骤S4中标定量：MotSpd_Diff2为目标档位为2时的转速差限值，转速差低于此值才计时；MotSpd_Diff1为目标档位为1时的转速差限值，转速差低于此值才计时；C_SYN_CNT（10ms）为转速差的绝对值低于限值进入下阶段的时间限值，单位10ms；C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
具体的，所述步骤S5中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
具体的，所述步骤S6中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；V_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
控制***由整车控制器控制，整车控制器是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。整车控制器通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态（车速、温度等）信息，由整车控制器判断处理后，向动力***、动力电池***发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力***的工作模式；VCU具有整车***故障诊断保护与存储功能。
综上所述：本发明控制***包括整车控制器，信号输入模块，直流换挡电机，挡位位置传感器。信号输入模块将采集的驾驶员的意图、当前车辆行驶情况传送给整车控制器，整车控制器跟据接收的信号决定当前的换挡策略，并控制汽车的换挡。换挡过程主要包括挡位请求阶段，降扭阶段，摘挡阶段，调速阶段，再降扭阶段，挂挡阶段，超时阶段。本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换个过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性，动力性和经济性本发明通过可视化和在线标定的方法控制整个换挡过程，最后固化标定得到的最优数据。此方法可以有效提升整车平顺性、动力性和经济性，并且延长变速箱硬件的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)

1.一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：当后驱换挡目标档位FD_num_tar和后驱换挡实际档位FD_num_act不同时电机扭矩开始清0，此时相当于降扭过程；当电机输出扭矩Mot_Tor清0开始进入降扭阶段；
S2：降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为1，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，当降扭完成标志位CAN_MCU_RedTrq_Finish置1且等待时间超过C_CNT_REQ_TQ（10ms）进入摘挡阶段；
S3：摘挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为2，后驱摘挡，如果摘挡失败则重复2次摘挡，依然失败则停止摘挡；如果摘挡成功则判断，如车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡），不进行调速直接进入挂挡阶段，如不满足则进入调速阶段；
S4：调速阶段，此时换挡状态值FD_flag1为3，发送电机目标转速MotSpd_rest_tar，电机速度控制LV_MotCtrlModeB2为1，降扭状态LV_RedMotTrqB2为0，则电机响应调速指令，电机转速和电机目标转速差的绝对值小于某值（MotSpd_Diff2和MotSpd_Diff1分别是2档和1档的标定量），开始计时超过C_SYN_CNT（10ms）后，或者车速低于2且电机转速低于C_N_MIN_MCU（原地挂挡）进入再降扭阶段；
S5：再降扭阶段，此时换挡状态值FD_flag1为4，发送电机速度控制LV_MotCtrlModeB2和降扭状态LV_RedMotTrqB2都为1，即进入速度模式开始响应降扭，降扭完成则进入挂挡阶段；
S6：挂挡阶段，此时换挡状态值FD_flag1为5，后驱直接挂挡，如果超时则退回第3阶段再次摘挡重挂，只能再挂2次；如果挂上则进入初始阶段，退出速度模式LV_MotCtrlModeB2清0，开始增扭。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S1中观测量：FD_num_tar为后驱目标档位；Mot_Tor为后驱电动扭矩输出。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S2中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；CAN_MCU_RedTrq_Finish为降扭完成标志位；步骤S2中标定量：C_CNT_REQ_TQ（10ms）为降扭等待时间，单位10ms。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S3中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；步骤S3中标定量：C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
5.根据权利要求4所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S4中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；MotSpd_rest_tar为调速目标转速；LV_MotCtrlModeB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式；步骤S4中标定量：MotSpd_Diff2为目标档位为2时的转速差限值，转速差低于此值才计时；MotSpd_Diff1为目标档位为1时的转速差限值，转速差低于此值才计时；C_SYN_CNT（10ms）为转速差的绝对值低于限值进入下阶段的时间限值，单位10ms；C_N_MIN_MCU为原地挂挡不调速的转速限制，低于此转速可以不调速换挡。
6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S5中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
7.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车两挡变速箱的换挡过程控制方法，其特征在于：所述步骤S6中观测量：FD_flag1为换挡过程状态量；LV_RedMotTrqB2为电机速度模式标志，置1进入速度模式。
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