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电动汽车多挡变速的控制方法技术

技术编号:19332272 阅读:45 留言:0更新日期:2018-11-07 10:48
本方案本方案以AMT变速器的结构为基础,通过一个多级的塔式控制架构来实现电动汽车多挡变速。以五挡变速为例,一二挡之间、二三挡之间、三四挡之间、四五挡之间的切换电路各自组成一个基本的控制单元,一二挡、二三挡这两个控制单元通过一组开关Ka来切换,三四挡、四五挡这两个控制单元通过一组开关Kb来切换,Ka、Kb又通过一组开关Kc来切换,四个基本控制单元并行工作且控制方式相式,变速器在换挡时一挡到五挡中任意两挡之间的切换都可以通过Ka、Kb、Kc切换到一个基本控制单元来实现。

Control method of multi speed transmission for electric vehicle

This scheme is based on the structure of AMT transmission and achieves multi-speed transmission of electric vehicle through a multi-stage tower control structure. Taking five-gear transmission as an example, the switching circuits between one and two gears, two and three gears, three and four gears and four and five gears constitute a basic control unit. One, two and three gears are switched by a set of switches Ka, and three, four and five gears are switched by a set of switches Kb. Switching, Ka and Kb are switched by a group of switches Kc. The four basic control units work in parallel and the control mode is phase-wise. The switching between any two gears in the first gear to the fifth gear can be realized by switching Ka, Kb and Kc to a basic control unit.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车多挡变速的控制方法
本专利技术属于电动汽车变速器控制系统领域。
技术介绍
现有电动汽车的变速器大多数只有两挡、优点是系统简单缺点是效率及性价比低,叁挡及叁挡以上变速器效率高但控制系统复杂、可靠性较低,本专利技术通过一个多层次的塔式架构对多挡变速的控制系统进行层层分解以实现复杂系统的简单控制。
技术实现思路
本方案本方案以AMT变速器的结构为基础,通过一个多级的塔式控制架构来实现电动汽车多挡变速。以五挡变速为例,一二挡之间、二三挡之间、三四挡之间、四五挡之间的切换电路各自组成一个基本的控制单元,一二挡、二三挡这两个控制单元通过一组开关Ka来切换,三四挡、四五挡这两个控制单元通过一组开关Kb来切换,Ka、Kb又通过一组开关Kc来切换,四个基本控制单元并行工作且控制方式相式,变速器在换挡时一挡到五挡中任意两挡之间的切换都可以通过Ka、Kb、Kc切换到一个基本控制单元来实现。实现多挡变速首先要确定一个基本控制单元的控制方法,以一二挡这个基本控制单元为例,其换挡逻辑如下:车辆从低挡到高挡有一个的最佳换挡速度,通过测试和计算得到最佳换挡速度为V1,如果以V1为换挡点,就可能出现频繁换挡的状况[如车辆一直以V1速行驶],我们可以在V1速度上下各确定一个临界点V3、V4,当车速低于V3时车辆必须选择低挡,当车速高于V4时车辆必须选择高挡,当车速从V3以下的速度升到V1时变速器切换成高挡,当车速继续上升但不到V4时又下降到V1速则变速器不换挡、如果车速继续上升到V4时再下降到V1速则变速器由高挡切换为低挡,当车速从V4以上的速度下降到V1时变速器由高挡切换成低挡,当车速继续下降但不到V3时又回升到V1速则变速器不换挡、如果车速继续下降到V3时再回升到V1速则变速器由低挡切换成高挡,如果车速一直在V3、V4以内变动则维持原有的挡位不变。AMT变速器换挡时先要摘空挡、接下来需解决花键轴与待啮合齿轮的同步问题,在变速器换挡的瞬间,当变速器从低挡位挂向高挡位时花键轴上的高挡位齿轮的转速大于花键轴的转速、当变速器需要从高挡位挂向低挡位时花键轴上的低挡位齿轮的转速小于花键轴的转速,电动汽车电机的工作转速较大、花键轴与待啮合齿轮的速差也大,仅仅依靠同步器来挂挡会对换挡部件造成较大的冲击、同时也影响驾驶的舒适性,本方案通过增加一台调速电机的方法来实现待啮合齿轮转速和花键轴转速的同步,调速电机并联或串联接入输入轴、中间轴,当变速器从低挡位挂向高挡位时调速电机切入能量回收电路、使高挡位待啮合齿轮的转速下降,当变速器需要从高挡位挂向低挡位时调速电机切换到动力输出电路、使低挡位待啮合齿轮的转速上升,当变速器在速度V1点换挡时、调速电机需及时的在低挡位待啮合齿轮的同步控制系统和高挡位待啮合齿轮的同步控制系统中正确的切换,切换的方案如下:当车速从V3以下的速度升到V1时调速电机从低挡位待啮合齿轮的同步控制系统切换到高挡位待啮合齿轮的同步控制系统使高挡位待啮合齿轮的转速下降,当车速继续上升但不到V4时又下降到V1速则调速电机控制状态不变、如果车速继续上升到V4时再下降到V1速则调速电机从高挡位待啮合齿轮的同步控制系统切换到低挡位待啮合齿轮的同步控制系统使低挡位待啮合齿轮的转速上升,当车速继续下降但不到V3时又回升到V1速则调速电机控制状态不变、如果车速继续下降到V3时再回升到V1速则调速电机从低挡位待啮合齿轮的同步控制系统切换到高挡位待啮合齿轮的同步控制系统使高挡位待啮合齿轮的转速下降,如果车速一直在V3、V4以内变动则调速电机维持原有的控制状态不变。具体实现方法如下:一二挡这个基本控制单元的同步调速电机并联或串联接入输入轴、中间轴,通过一个循环切换电路来控制调速电机,当变速器从低挡位挂向高挡位时调速电机切入能量回收电路、使待啮合齿轮的转速下降,当变速器需要从高挡位挂向低挡位时调速电机切换到动力输出电路、使待啮合齿轮的转速上升。调速电机控制方法如下,根据高齿比与低齿比扭矩与速度的关系图、以两曲线的交汇点作为换挡的速度点V1,在V1速度上下各确定一个临界点V3、V4,当车速低于V3时车辆必须选择低挡,当车速高于V4时车辆必须选择高挡,由速度V3来确定一个开关K01、速度低于等于V3K01断开速度高于V3K01接通,由速度V4来确定一个开关K02、速度高于等于V4K02断开速度低于V4K02接通,K01串接一个双稳态触发器的电源、K02接双稳态触发器的SD端口、双稳态触发器的Q端接一个放大电路的基极、继电器KA03、KA04的电流输入端并联后再串联接入这个放大电路的集电极、使KA03、KA04的状态输出端当作两个开关K03、K04以相反的状态变换,调速电机通过K03接入能量回收电路通过K04接入动力输出电路,当速度高于V3小于V4时K01导通、K02导通、使双稳态触发器SD端置0、则双稳态触发器Q端变为低电平、使K03接通K04断开,调速电机通过K03接通能量回收电路使高挡位齿轮降速,当速度大于等于V4时K02断开则使K03断开K04导通、调速电机接入动力输出电路,当速度回调小于V4时K02导通、由于双稳态触发器的特性使Q端状态不变、则K03、K04开关状态不变、当速度小于等于V3时双稳态触发器初始化。换挡时由于待啮合齿轮及花键轴的转速都是动态的变量,只有确定了第一次同歩时间点才能操作换挡拨叉。变速器从低挡位挂向高挡位时确定第一次同歩时间点的方法如下,花键轴上安装一个转速传感器、花键轴上的高挡位齿轮安装一个转速传感器,花键轴转速传感器的输出信号与花键轴上高挡位齿轮转速传感器的输出信号分别接入一个差分放大器的两个输入端、差分放大器的输出端接入一个基本放大器的基极、一组继电器KA1、KA2、KA3的电流输入端并联后再串联接入这个放大电路的集电极、使KA1、KA2、KA3的状态输出端当作3个开关K1、K2、K3,调整此差分放大器输出端可变电阻参数、当花键轴上高挡位齿轮转速传感器的输出信号电压小于或等于花键轴转速传感器的输出信号电压时差分放大器的输出端的基本放大器导通、使K1、K2、K3的开关状态发生变化,K2接入一个双稳态触发器的输入端、双稳态触发器的输出端控制一对状态相反的K4、K5,K2被触发后K4断开K5导通、换挡拨叉挂到高挡时此双稳态触发器初始化,调速电机一路通过K4接入原调速控制电路、一路通过K3、K5接入能量回收电路,高挡位齿轮转速传感器的输出信号电压小于或等于花键轴转速传感器的输出信号电压时K3断开、反之K3接通。变速器从低挡位挂向高挡位时调速电机先通过循环切换电路切入能量回收电路使待啮合齿轮的转速下降,当待啮合齿轮的转速等于或小于花键轴的转速时换挡拨叉的启动信号通过K1使换挡拨叉挂挡、同时调速电机从原调速控制电路通过K3、K5接入能量回收电路,当花键轴的转速再次低于待啮合齿轮的转速时K3导通、调速电机通过能量回收电路使待啮合齿轮降速,调速电机通过K3的通断连续的调节待啮合齿轮的转速、使待啮合齿轮的转速始终小于或等于花键轴的转速。变速器从高挡位挂向低挡位时确定第一次同歩时间点的方法如下,花键轴上安装一个转速传感器、花键轴上的低挡位齿轮安装一个转速传感器,花键轴转速传感器的输出信号与花键轴上低挡位齿轮转速传感器的输出信号分别接入一个差分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.权利1,五挡AMT变速器的一种控制方法,其特征是:通过一个多级的塔式控制架构来实现电动汽车多挡变速,一二挡之间、二三挡之间、三四挡之间、四五挡之间的切换电路各自组成一个基本的控制单元,一二挡、二三挡这两个控制单元通过一组开关Ka来切换,三四挡、四五挡这两个控制单元通过一组开关Kb来切换,Ka、Kb又通过一组开关Kc来切换,四个基本控制单元并行工作且控制方式相式,变速器在换挡时一挡到五挡中任意两挡之间的换挡都可以通过Ka、Kb、Kc切换到一个基本控制单元来实现。

【技术特征摘要】
1.权利1,五挡AMT变速器的一种控制方法,其特征是:通过一个多级的塔式控制架构来实现电动汽车多挡变速,一二挡之间、二三挡之间、三四挡之间、四五挡之间的切换电路各自组成一个基本的控制单元,一二挡、二三挡这两个控制单元通过一组开关Ka来切换,三四挡、四五挡这两个控制单元通过一组开关Kb来切换,Ka、Kb又通过一组开关Kc来切换,四个基本控制单元并行工作且控制方式相式,变速器在换挡时一挡到五挡中任意两挡之间的换挡都可以通过Ka、Kb、Kc切换到一个基本控制单元来实现。2.权利2,两挡变速器在高低挡之间切换时实现调速电机在能量回收系统与动力输出系统之间切换的方法,其特征是:根据高齿比与低齿比扭矩与速度的关系图、以两曲线的交汇点作为换挡的速度点V1,在V1速度上下各确定一个临界点V3、V4,由速度V3来确定一个开关K01、速度低于等于V3时K01断开速度高于V3时K01接通,由速度V4来确定一个开关K02、速度高于等于V4时K02断开速度低于V4时K02接通,K01串接一个双稳态触发器的电源、K02接双稳态触发器的SD端口、双稳态触发器的Q端接一个放大电路的基极、继电器KA03、KA04的电流输入端并联后再串联接入这个放大电路的集电极、使KA03、KA04的状态输出端当作两个开关K03、K04以相反的状态变换,调速电机通过K03接入能量回收电路通过K04接入动力输出电路,当速度高于V3小于V4时K01导通、K02导通、使双稳态触发器SD端置0、则双稳态触发器Q端变为低电平、使K03接通K04断开,调速电机通过K03接通能量回收电路使高...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄伟
申请(专利权)人:黄伟
类型:发明
国别省市:江苏,32

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