CN116044985A - 一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 - Google Patents
一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116044985A CN116044985A CN202310324416.8A CN202310324416A CN116044985A CN 116044985 A CN116044985 A CN 116044985A CN 202310324416 A CN202310324416 A CN 202310324416A CN 116044985 A CN116044985 A CN 116044985A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- torque
- phase
- clutch
- motor
- braking force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及汽车动力传动***控制技术领域,公开了一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,包括:分析不同换挡前后电机工作点情形对换挡前后轮上电机制动力的影响,即变速器输出扭矩是否发生改变;在能量回收的过程中同时进行换挡并根据电机制动力是否改变采取不同的协同控制方法;换挡前后轮上电机制动力不变的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别在充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制离合器压力和电机扭矩;换挡前后轮上电机制动力变化的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制离合器压力、电机扭矩和液压制动力。在保证制动安全性和平顺性的同时有效提升能量回收率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动力传动***控制技术领域,更具体地说,涉及一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法。
背景技术
为了应对全球能源危机和环境污染,具有低排放、低污染和高能量利用率等优势的纯电动汽车/混合动力汽车(EV/HEV)迎来了快速发展的浪潮。目前,大多数纯电动汽车/混合动力汽车的换挡过程控制方法仍然采用的是驱动状态的换挡过程控制方法或者能量回收过程采用不换挡策略,这会导致能量回收率低、换挡冲击大以及制动效能低等问题。
对此,公告号为CN105857087B的中国专利公开了一种基于AMT的HEV/EV再生制动过程中降档协同控制方法及机电***。TCU将机械制动***期望制动力作为驾驶员期望制动力发给BCU,获得BCU控制的机械制动***实际制动力,并计算驱动电机的期望制动力以通知MCU调节驱动电机制动力。当驱动电机制动力低于阈值时,控制AMT摘挡,并采集所选目标挡位的齿轮转速,通过MCU控制驱动电机输出转速和目标挡位齿轮转速差值小于阈值后,控制AMT进挡。但是在该专利中,针对纯电动汽车/混合动力汽车的能量回收过程,采用AMT换挡控制,其包括摘挡、选挡和进挡过程,制动过程中存在制动力中断,会导致换挡冲击大、制动效能低、制动安全等问题。
综上,目前行业现状中能量回收与降档过程的控制情况为:首先,大多数纯电动汽车/混合动力汽车的换挡过程控制方法仍然采用的是驱动状态的换挡过程控制方法或者能量回收过程不换挡策略,但能量回收率低、换挡冲击大以及制动效能低;其次,能量回收过程换挡需要考虑多种情况即换挡前后变速器输出扭矩是否发生改变;再次,针对不同情况制定换挡过程控制方法,在策略制定时,需要考虑液压制动扭矩、离合器传递扭矩以及电机扭矩的协同控制;最后,是换挡过程控制的目标在于既保证换挡平顺、无动力中断,同时要保证制动安全性,这两个目标需要同时满足。因此,为解决以上四个问题,本发明提出了一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法。
发明内容
要解决的技术问题:本发明通过在能量回收同时换挡的过程中协同控制分离离合器和接合离合器,可以有效解决能量回收过程中存在制动力中断,导致换挡冲击大、制动效能低、制动安全等问题,以及协同控制电机扭矩、液压制动,既保证制动安全性和平顺性的情况下同时有效提升能量回收率。
采用的技术方案如下:
一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,适用于采用多片式摩擦离合器作为换挡元件的液力自动变速器/双离合自动变速器,包括以下步骤:
S1:分析不同换挡前后电机工作点情形对换挡前后轮上电机制动力的影响,即所述变速器输出扭矩的是否发生改变;在能量回收的过程中同时进行换挡并根据所述电机制动力是否改变采取不同的协同控制方法;
S2:换挡前后轮上电机制动力不变的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别在充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制所述离合器压力和电机扭矩;
S3:换挡前后轮上电机制动力变化的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制所述离合器压力、电机扭矩以及液压制动力。
进一步,步骤S1中,前后轮上电机制动力变化具体分以下三种情形:情形一、换挡前后轮上电机制动力≥需求制动力;情形二、换挡前后轮上电机制动力<需求制动力;情形三、换挡前轮上电机制动力<需求制动力,换挡后轮上电机制动力≥需求制动力;情形一属于换挡前后电机制动力不变的情况,情形二和情形三属于换挡前后轮上电机制动力改变的情况。
进一步,步骤S2或步骤S3中,充油相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器需要完成预充油使得离合器活塞和摩擦片刚好消除间隙达到临界油压,接合离合器传递扭矩为0;
分离离合器需要降压至传递扭矩的最低允许油压,分离离合器传递扭矩保持不变;
电机扭矩保持不变;
液压制动力等于0。
进一步,在步骤S2中,转矩相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器需要升压来完成扭矩的传递;
分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递,分离离合器在转矩相传递的扭矩值逐渐减小为0;
转矩相电机扭矩按照下式进行协同控制:
其中转矩相结束时刻,电机扭矩值:
其中为充油相结束时刻电机扭矩值,为充油相结束时刻分离离合器传递扭矩,为分离离合器传递扭矩值,为接合离合器传递扭矩值,为充油相分离离合器传递的扭矩值,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比,表示时间;
液压制动力等于0。
进一步,在步骤S2或S3中,转速相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器保持传递扭矩不变,同时逐渐缩小主动端与从动端的转速差,接合离合器油压始终等于转矩相结束时刻的离合器油压值;
分离离合器传递扭矩为0,但是分离离合器油压始终保持为临界油压点;
转速相电机扭矩按照以下方法进行协同控制:
在标定的转速相结束时刻,电机转速换挡后的目标速度为:
在已知目标转速和转速相时间的情况下,可以求得转速相角加速度为:
由此可以求得转速相电机扭矩为:
其中为转矩相结束时刻电机转速,为转矩相结束时刻电机扭矩值,为电机转动惯量;
液压制动力等于0。
进一步,在步骤S2或S3中,锁止相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器迅速升高压力以完全压紧接合离合器片;
分离离合器油压从临界油压点降低到0;
锁止相电机扭矩值按照下式进行协同控制:
;
液压制动力始终等于0。
进一步,步骤S3中,转矩相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
转矩相换挡前液压制动力为:
;
转矩相换挡后的液压制动力为:
在转矩相中按照定斜率增加液压制动力,具体的控制如下式:
其中,为转矩相液压制动力,为充油相结束时刻,为转矩相结束时刻,为轮上总制动力需求,为换挡前电机最大扭矩,为换挡后电机最大扭矩,为换挡前挡位传动比,为换挡后挡位传动比,为轮胎半径;
分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递,分离离合器在转矩相传递的扭矩值由充油相结束时刻扭矩值逐渐减小为0;
接合离合器需要升压来完成扭矩的传递;
接合离合器传递扭矩值与分离离合器在转矩相开始时刻的值并不相等,且轮上电机制动力的变化也会导致电机扭矩的变化;为了保证变速器输出轴扭矩保持不变,转矩相电机扭矩值协同控制应该按照式:
。
进一步,步骤S3中,转矩相阶段,为了保证扭矩传递的平稳,应该控制转矩相分离离合器油压按照下式进行传递:
其中为分离离合器的临界油压点,为传递扭矩所需要的最低油压。
进一步,步骤S3中,转矩相阶段,变速器输出轴扭矩在转矩相结束时刻的值为:
在转矩相接合离合器传递的扭矩值如下式:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,控制转矩相接合离合器油压:
其中,为转矩相结束时刻输出轴油压,为充油相分离离合器油压。
进一步,步骤S2或S3中,在锁止相阶段,锁止相接合离合器油压按照一定斜率逐渐升高,其控制如下式所示:
其中为转速相结束时刻接合离合器油压,为接合离合器最大油压,为锁止相结束时间。
进一步,步骤S2中,在转矩相阶段,设置接合离合器在转矩相开始时刻即充油相结束时刻传递的扭矩值为0,在转矩相结束时刻接合离合器传递的扭矩值:
在转矩相结束时刻接合离合器的油压值:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,应该控制转矩相接合离合器油压:
其中,为临界点油压。
本发明的有益效果在于:
(1)将能量回收过程中换挡过程控制方法分为换挡前后轮上电机制动力不变的换挡过程控制方法和换挡前后轮上电机制动力改变的换挡过程控制方法两种类型,实现了能量回收过程中换挡过程离合器、动力源以及液压制动***的分阶段协同控制;
(2)考虑了能量回收过程中电机产生负扭矩的情况所导致的换挡过程控制难题,通过协同控制多阶段的接合离合器、分离离合器、电机扭矩、液压制动,保证了换挡过程平顺性,确保了换挡过程无动力中断,同时提高了能量回收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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的附图。
图1为本发明车辆在再生过程中换挡过程协同控制方法的流程图;
图2为本发明的换挡前后的轮上电机制动力保持不变的换挡过程控制的时序图;
图3为本发明的换挡前后的轮上电机制动力改变的换挡过程控制的时序图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作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。
本实施例针对的是采用多片式摩擦离合器作为换挡元件的液力自动变速器/双离合自动变速器(AT/DCT),具体实施流程如图1所示,一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,包括以下步骤:
步骤一、分析不同换挡工作点情形对换挡前后轮上电机制动力的影响,即变速器输出扭矩的影响。
首先分析换挡前后轮上电机制动力≥需求制动力;换挡前后轮上电机制动力<需求制动力;换挡前轮上电机制动力<需求制动力,换挡后轮上电机制动力≥需求制动力这三种情形对换挡过程控制方法的制定的影响。情形一中,换挡前后轮上电机制动力≥需求制动力时,换挡前后轮上电机制动力始终等于轮上总制动力需求,其并没有发生变化;情形二中,当换挡前后轮上电机制动力<需求制动力时,换挡前后轮上电机制动力发生了变化,其实质是换挡前后电机功率始终小于总制动功率需求;情形三中,当换挡前轮上电机制动力<需求制动力,换挡后轮上电机制动力≥需求制动力时,轮上电机制动力在换挡前后发生了变化。
因此,在制定换挡过程控制方法时,要依据换挡前后轮上电机制动力即变速器输出扭矩是否发生改变而制定不同的换挡过程控制方法。在情形一中,轮上电机制动力在换挡前后保持不变,即换挡前后变速器输出扭矩保持不变,依据此特点制定换挡前后轮上电机制动力不变控制方法,将于步骤二进行介绍。情形二和情形三中,轮上电机制动力在换挡前后发生了改变。在换挡过程控制方法的制定时,可以将其归结为同一种类型,即换挡前后变速器输出扭矩发生改变,依据此特点而制定换挡前后轮上电机制动力改变控制方法,将于步骤三进行介绍。
步骤二、换挡前后轮上电机制动力不变的控制方法
在能量回收过程中,换挡前后轮上电机制动力不变,即变速器输出轴扭矩在换挡前后不发生改变,轮上电机制动力等于总需求制动力,液压制动力等于0。为了减小换挡过程的冲击以及保证制动安全性,在换挡过程控制中需要分阶段协同控制离合器压力和电机扭矩。将控制阶段分为充油相、转矩相、转速相、锁止相,时序图如图2所示,下面将介绍换挡前后轮上电机制动力不变的换挡控制方法。
1、充油相
A)接合离合器
在充油相,接合离合器需要完成预充油使得离合器活塞和摩擦片刚好消除间隙达到临界油压。充油相中接合离合器传递的扭矩值为0,设置充油相开始时时间为0s,充油相结束时刻为,为了尽量缩短充油相时间,使得接合离合器尽快进入转矩相,接合离合器的油压应该阶跃至某一油压。该油压值由台架试验标定得来,且必须满足,其中为临界点油压。充油相接合离合器油压的变化按照按式进行控制:
B)分离离合器
在充油相,分离离合器需要降压至传递扭矩的最低允许油压,分离离合器传递扭矩保持不变。充油相分离离合器油压的变化可以按照如下公式进行控制:
其中,为分离离合器充油相初始油压,为分离离合器的降压斜率,为分离离合器充油相标定的降压时间,为传递扭矩所需要的最低油压。
C)电机扭矩
在充油相,为了保证变速器的输出轴扭矩保持恒定,分离离合器和接合离合器为转矩相的快速响应做准备,并没有进行扭矩转移。因此电机作为变速器扭矩的输入,在充油相应该保持不变。
D)液压制动力
在充油相,轮上电机制动力等于需求制动力,液压制动力等于0。
2、转矩相
A)接合离合器
转矩相中接合离合器需要升压来完成扭矩的传递。其在转矩相开始时刻即充油相结束时刻传递的扭矩值为0,在转矩相结束时刻接合离合器传递的扭矩值:
在转矩相结束时刻接合离合器的油压值:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,应该控制转矩相接合离合器油压:
其中为充油相分离离合器传递的扭矩值,为充油相分离离合器油压,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比,其中为临界点油压,为传递扭矩所需要的最低油压。
B)分离离合器
由于转矩相中分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递。分离离合器在转矩相传递的扭矩值逐渐减小为0。分离离合器在转矩相开始时刻即传递的扭矩值,而在转矩相结束时刻分离离合器传递的扭矩值。并控制分离离合器油压:
其中为分离离合器的临界油压点,为传递扭矩所需要的最低油压。
C)电机扭矩
接合离合器与分离离合器所传递扭矩值在转矩相的开始时刻并不相等。因此,为了保证变速器输出轴扭矩保持不变,转矩相电机扭矩值在转矩相应该按照下式进行协同控制:
其中转矩相结束时刻,电机扭矩值:
其中为充油相结束时刻电机扭矩值,为充油相结束时刻分离离合器传递扭矩,为分离离合器传递扭矩值,为接合离合器传递扭矩值,为充油相分离离合器传递的扭矩值,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比。
D)液压制动力
由于电机扭矩的调整使得轮上电机制动力并没有发生变化,因此液压制动力并不需要改变。另外,由于液压控制的响应速度低于电机的响应速度,因此通过控制电机转矩来弥补输出轴扭矩差值。
3、转速相
由于能量回收过程电机扭矩为负值,影响主从动转速的同步,因此在转速相针对电机扭矩值进行控制。设置转速相结束时的时间为。
A)接合离合器
转速相中,接合离合器保持传递转矩不变,同时逐渐缩小主动端与从动端的转速差。接合离合器油压始终等于转矩相结束时刻的离合器油压值。
B)分离离合器
转速相中,分离离合器传递扭矩为0,但是分离离合器油压始终保持为临界油压点,即。
C)电机扭矩
转速相中,在标定的转速相结束时刻下,电机转速换挡后的目标速度
在已知目标转速和转速相时间的情况下,可以求得转速相角加速度
由此可以求得转速相电机扭矩值为:
其中为转矩相结束时刻电机转速,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比,为转矩相结束时刻,为转矩相结束时刻电机扭矩值,为电机转动惯量。
D)液压制动力
在转速相,轮上电机制动力等于总需求制动力,且接合离合器和分离离合器传递扭矩值保持不变,液压制动力始终等于0。
4、锁止相
对于锁止相,接合离合器迅速升高压力以完全压紧接合离合器片,分离离合器降压至0。锁止相不进行转速同步也不进行扭矩传递,因此电机扭矩和液压制动力都保持不变。
A)接合离合器
接合离合器压力在锁止相按照一定斜率逐渐升高,其控制如下式所示:
其中为转速相结束时刻接合离合器油压,为接合离合器最大油压,为锁止相结束时间。
B)分离离合器
由于锁止相即是完成换挡的最后一个阶段,不涉及到任何转速同步和转矩传递,分离离合器油压从临界油压点降低到0。
C)电机扭矩
由于在锁止相已经完全完成换挡操作,电机扭矩值:
其中,为充油相结束时刻电机扭矩值,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比。
D)液压制动力
在锁止相,轮上电机制动力不变,轮上电机制动力等于总需求制动力,且接合离合器和分离离合器传递扭矩值保持不变,液压制动力始终等于0。
步骤三、换挡前后轮上电机制动力变化的控制方法
基于离合器的转速和转矩的工作状态,当换挡前后轮上电机制动力发生改变时,需要分阶段协同控制离合器压力、电机扭矩以及液压制动力。将此情况下的控制过程分为4个阶段,时序图如图3所示。其中换挡前后轮上电机制动力改变时在充油相,转速相和锁止相的控制方法与换挡前后轮上电机制动力不变的控制方法基本一致,因此主要介绍换挡前后轮上电机制动力发生改变时转矩相的控制方法。
1、转矩相
A)液压制动力
当在能量回收过程中换挡时,轮上电机制动力改变,相应的液压制动力改变。换挡前后的液压制动力分别为:
在转矩相中按照定斜率增加液压制动力,具体的控制如下式:
其中,为转矩相液压制动力,为充油相结束时刻,为转矩相结束时刻,为轮上总制动力需求,为换挡前电机最大扭矩,为换挡后电机最大扭矩,为换挡前挡位传动比,为换挡后挡位传动比,为轮胎半径;
B)分离离合器
由于转矩相中分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递。分离离合器在转矩相传递的扭矩值由充油相结束时刻扭矩值逐渐减小为0。
在转矩相结束时刻分离离合器的油压值等于分离离合器的临界油压点。同时,为了保证扭矩传递的平稳,应该控制分离离合器油压按照下式进行传递:
其中为分离离合器的临界油压点,为传递扭矩所需要的最低油压,为充油相结束时刻。
C)接合离合器
转矩相中接合离合器需要升压来完成扭矩的传递。由于在转矩相轮上电机制动力发生变化,变速器输出轴扭矩在转矩相结束时刻的值为:
在转矩相接合离合器传递的扭矩值如下式:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,应该控制接合离合器油压:
其中为充油相结束时刻,为转矩相结束时刻,为轮上总制动力需求,为换挡前电机最大扭矩,为换挡后电机最大扭矩,为换挡前挡位传动比,为换挡后挡位传动比,为轮胎半径,为充油相分离离合器传递扭矩值,为转矩相结束时刻输出轴油压,为充油相分离离合器油压,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比。
D)电机扭矩
接合离合器传递扭矩值与分离离合器在转矩相开始时刻的值并不相等,且轮上电机制动力的变化也会导致电机扭矩的变化。因此,为了保证变速器输出轴扭矩保持不变,转矩相电机扭矩协同控制应该按照式:
其中,为充油相结束时刻电机扭矩值,为充油相结束时刻分离离合器传递扭矩值,为分离离合器传递扭矩值,为接合离合器传递扭矩值。
其中,转矩相结束时刻,电机扭矩值为:
其中,为充油相结束时刻电机扭矩值,为充油相分离离合器传递的扭矩值,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比,为转矩相结束时刻接合离合器传递扭矩值。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,适用于采用多片式摩擦离合器作为换挡元件的液力自动变速器或双离合自动变速器,其特征在于,包括以下步骤:
S1:分析不同换挡前后的电机工作点情形对换挡前后轮上电机制动力的影响,即变速器输出扭矩的是否发生改变;在能量回收的过程中同时进行换挡并根据所述电机制动力是否改变采取不同的协同控制方法;
S2:换挡前后轮上电机制动力不变的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别在充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制离合器压力和电机扭矩;
S3:换挡前后轮上电机制动力变化的换挡过程控制方法包括在换挡过程控制中分别在充油相、转矩相、转速相、锁止相四个阶段协同控制离合器压力、电机扭矩以及液压制动力。
2.根据权利要求1所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S1中,换挡前后轮上电机制动力变化具体分以下三种情形:
情形一、换挡前后轮上电机制动力≥需求制动力;
情形二、换挡前后轮上电机制动力<需求制动力;
情形三、换挡前轮上电机制动力<需求制动力,换挡后轮上电机制动力≥需求制动力;
其中,情形一属于换挡前后电机制动力不变的情况,情形二和情形三属于换挡前后轮上电机制动力改变的情况。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S2或步骤S3中,充油相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器需要完成预充油使得离合器活塞和摩擦片刚好消除间隙达到临界油压,接合离合器传递扭矩为0;
分离离合器需要降压至传递扭矩的最低允许油压,分离离合器传递扭矩保持不变;
电机扭矩保持不变;
液压制动力等于0。
4.根据权利要求3所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,在步骤S2中,转矩相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器需要升压来完成扭矩的传递;
分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递,分离离合器在转矩相传递的扭矩值逐渐减小为0;
转矩相电机扭矩值按照下式进行协同控制:
其中,转矩相结束时刻,电机扭矩值:
其中,为充油相结束时刻电机扭矩值,为充油相结束时刻分离离合器传递扭矩,为分离离合器传递扭矩值,为接合离合器传递扭矩值,为充油相结束时刻,为充油相分离离合器传递的扭矩值,为分离离合器所在挡位的传动比,为接合离合器所在挡位的传动比,表示时间;
液压制动力等于0。
5.根据权利要求4所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,在步骤S2或S3中,转速相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器保持传递扭矩不变,同时逐渐缩小主动端与从动端的转速差,接合离合器油压始终等于转矩相结束时刻的离合器油压值;
分离离合器传递扭矩为0,但是分离离合器油压始终保持为临界油压点;
转速相电机扭矩值按照以下方法进行协同控制:
在标定的转速相结束时刻,电机在换挡后的目标速度为:
在已知目标转速和转速相时间的情况下,求得转速相角加速度为:
由此求得转速相电机扭矩值为:
其中,为转矩相结束时刻电机转速,为转矩相结束时刻电机扭矩值,为电机转动惯量;
液压制动力等于0。
6.根据权利要求5所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,在步骤S2或S3中,锁止相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
接合离合器迅速升高压力以完全压紧接合离合器片;
分离离合器油压从临界油压点降低到0;
锁止相电机扭矩值按照下式进行协同控制:
;
液压制动力始终等于0。
7.根据权利要求6所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S3中,转矩相阶段的换挡过程协同控制方法如下:
转矩相换挡前的液压制动力为:
;
转矩相换挡后的液压制动力为:
;
在转矩相中按照定斜率增加液压制动力,具体的控制如下式:
其中,为转矩相液压制动力,为轮上总制动力需求,为换挡前电机最大扭矩,为换挡后电机最大扭矩,为换挡前挡位传动比,为换挡后挡位传动比,为轮胎半径;
分离离合器需要降压来完成扭矩的平顺传递,分离离合器在转矩相传递的扭矩值由充油相结束时刻扭矩值逐渐减小为0;
接合离合器需要升压来完成扭矩的传递;
接合离合器传递扭矩值与分离离合器在转矩相开始时刻的值并不相等,且轮上电机制动力的变化也会导致电机扭矩的变化;为了保证变速器输出轴扭矩保持不变,转矩相电机扭矩值协同控制应该按照式:
。
8.根据权利要求7所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S3中,转矩相阶段,在分离离合器的控制过程中:为了保证扭矩传递的平稳,控制转矩相分离离合器油压按照下式进行传递:
其中,为分离离合器的临界油压点,为传递扭矩所需要的最低油压;
在接合离合器的控制过程中:变速器输出轴扭矩在转矩相结束时刻的值为:
在转矩相接合离合器传递的扭矩值如下式:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,控制转矩相接合离合器油压:
其中,为转矩相结束时刻输出轴油压,为充油相分离离合器油压。
9.根据权利要求8所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S2或S3中,在锁止相阶段,锁止相接合离合器油压如下式所示:
其中,为转速相结束时刻接合离合器油压,为接合离合器最大油压,为锁止相结束时间。
10.根据权利要求9所述的一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法,其特征在于,步骤S2中,在转矩相阶段,设置接合离合器在转矩相开始时刻即充油相结束时刻传递的扭矩值为0,在转矩相结束时刻接合离合器传递的扭矩值:
在转矩相结束时刻接合离合器的油压:
同时,为了保证扭矩传递的平稳,控制转矩相接合离合器油压:
其中,为临界点油压。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310324416.8A CN116044985B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310324416.8A CN116044985B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116044985A true CN116044985A (zh) | 2023-05-02 |
CN116044985B CN116044985B (zh) | 2023-06-02 |
Family
ID=86124113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310324416.8A Active CN116044985B (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116044985B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012087908A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | オートマチックトランスミッション制御装置 |
US20150360691A1 (en) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Regenerative-braking transmission downshift torque limiting |
CN105857087A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-17 | 清华大学 | 基于amt的hev/ev再生制动过程中降挡协调控制方法及机电*** |
CN112758079A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-05-07 | 北京航空航天大学 | 一种混合动力汽车有动力升挡过程控制方法 |
CN114312330A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 江苏大学 | 一种电动汽车制动换挡控制方法及*** |
CN114763838A (zh) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车换挡控制方法 |
CN115805816A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-03-17 | 北京航空航天大学 | 再生制动下电机工作点选择及换挡规律制定方法 |
-
2023
- 2023-03-30 CN CN202310324416.8A patent/CN116044985B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012087908A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | オートマチックトランスミッション制御装置 |
US20150360691A1 (en) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Regenerative-braking transmission downshift torque limiting |
CN105172786A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-12-23 | 福特全球技术公司 | 车辆动力传动*** |
CN105857087A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-17 | 清华大学 | 基于amt的hev/ev再生制动过程中降挡协调控制方法及机电*** |
CN114763838A (zh) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车换挡控制方法 |
CN112758079A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-05-07 | 北京航空航天大学 | 一种混合动力汽车有动力升挡过程控制方法 |
CN114312330A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 江苏大学 | 一种电动汽车制动换挡控制方法及*** |
CN115805816A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-03-17 | 北京航空航天大学 | 再生制动下电机工作点选择及换挡规律制定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116044985B (zh) | 2023-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2940348B1 (en) | Eletric vehicle gearshift control method and device | |
CN101885300B (zh) | 混合动力电动汽车 | |
CN112758079B (zh) | 一种混合动力汽车有动力升挡过程控制方法 | |
CN111536229B (zh) | 一种at自动变速器升挡控制方法 | |
US8394000B2 (en) | Method for operating a vehicle drivetrain | |
JP6769456B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
US8196688B2 (en) | Method for carrying out a tractive-force interrupted shifting in a parallel hybrid vehicle | |
CN114763838B (zh) | 汽车换挡控制方法 | |
KR101558811B1 (ko) | 하이브리드 차량의 회생제동 중 변속 제어 방법 | |
US10919529B2 (en) | Method for operating a vehicle with a vehicle powertrain and a vehicle brake | |
JP5803736B2 (ja) | 制御装置 | |
KR101637274B1 (ko) | 자동변속기의 변속 제어 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치 | |
CN111071235B (zh) | 混动***的无缝升挡控制方法 | |
EP2975301A1 (en) | Automatic transmission control device | |
CN116044985B (zh) | 一种汽车再生制动下换挡过程协同控制方法 | |
CN111706671A (zh) | 一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法 | |
CN111071237B (zh) | 混动***无缝降挡控制方法 | |
KR102598559B1 (ko) | 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법 | |
US9874278B2 (en) | Automatic transmission control device | |
CN113195320B (zh) | 滑行降挡控制方法和控制*** | |
KR101724507B1 (ko) | 듀얼 클러치 변속기를 구비한 하이브리드 차량의 제어 방법 및 장치 | |
CN111071238B (zh) | 混动***中无缝降挡控制方法 | |
CN219619084U (zh) | 基于dht架构四档混动专用变速器的动力*** | |
CN111071243B (zh) | 混动***的无缝降挡控制方法 | |
CN115574082B (zh) | 一种混合动力车辆的变速器动力降挡控制方法、装置及车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |