一种纯电动车辆的无离合器换档控制方法和控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种纯电动车辆换档控制方法，该方法包括：ａ．检测油门踏板位置和车速；ｂ．当油门踏板位置和车速到达换档点时，将驱动电机转速调节至目标转速，并在调速的同时进行选位；ｃ．在调节至目标转速后，进行换档操作。本发明专利技术还提供了一种纯电动车辆换档控制系统，该系统包括：踏板位置检测单元、中央控制单元、电机调速单元、选位装置和换档装置。本发明专利技术能够在不降低车速的情况下，实现换档操作，大大提高了车辆的操纵性，充分发挥了电机的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动车辆控制领域，尤其涉及一种纯电动车辆的无离合 器换档控制方法和控制系统。
技术介绍
在现有技术中，纯电动车辆多采用二档机械变速器，在没有离合器 的情况下，机械变速器的换档操纵需要在车辆车速较低的时候完成，即， 在需要换档时，首先降低输出轴的转速，使车速降低，然后再进行摘档、 变速等操作。可以看出，现有技术不能实现电动车辆行进过程中不减速地换档， 这会对车辆的操纵性能带来很大的影响。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提出一种换档控制方法和控制系统， 能够在纯电动车辆行驶中，不降低车速而实现换档操作。本专利技术才是供了一种纯电动车辆换档控制方法，该方法包括a.;险测 油门踏板和车速位置；b.当油门踏板位置和车速到达换档点时，将驱动 电机转速调节至目标转速，并在调速的同时进行选位；c.在调节至目标 转速后，进行换档操作。优选地，步骤b包括bl.当油门^^反位置和车速到达换档点时，将 驱动电机的输出扭矩降低至预定值；b2.进行摘空档操作；b3.将驱动电 机转速调至目标转速，并在调速的同时进行选位。更优选地，步骤bl包括bll.向驱动电机控制器发出扭矩渐变请求； b12.当驱动电机控制器接收到请求信号后，将驱动电机的输出扭矩降低 至预定值。优选地，步骤c包括cl.向驱动电机控制器发出扭矩渐变请求；c2. 当驱动电机控制器接收到请求信号后，将驱动电机的输出扭矩降低至预 定值；c3.进行换档操作。优选地，该方法还包括d.在完成换档操:作后，驱动电机恢复扭矩 输出。本专利技术还提供了一种纯电动车辆换档控制系统，该系统包括踏板 位置检测单元，用于检测油门踏板位置；车速检测单元，用于检测车辆 当前车速；中央控制单元，与踏板位置检测单元连接，根据油门踏板位 置调节电机的转速判断是否需要进行换档操作；电机调速单元，根据中 央控制单元发送的指令对驱动电机的输出转速进行调节；选位装置，在 调速的同时根据中央控制单元发送的指令进行选位；换档装置，用于在 调至目标转速后进行换档操作。优选地，所述系统还包括扭矩控制单元，用于根据中央控制单元发 送的指令调节驱动电机的输出扭矩。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势由于换档点可以设在电机 运转的高效区，高效区转速通常比较高，因此本专利技术能够在不降低车速 的情况下，实现换档操作，大大提高了车辆的操纵性，充分发挥了电机 的效率。附图说明图1是本专利技术 一 种实施方式的换档控制方法的流程图； 图2是本专利技术 一种实施方式的换档过程的流程图； 图3是本专利技术的换档控制系统的结构示意图。具体实施方式在纯电动车辆的行驶过程中，驱动电机的动力输出后不经过离合器 直接通过多档减速器连接到驱动桥，实现无离合器换档。驾驶员完全通 过油门来控制车辆的行驶速度，而变速箱中的换档过程则完全在车辆的 相关控制装置下自动完成。在电动车辆的工作过程中，蓄电池的电能被转化为交流电流，根据 车辆所需要的功率大小，电机控制器会产生相应的电流。电机的扭矩经过变速箱减速增扭，根据道路的需要，自动变速系统(AMT)控制器产生相应的控制指令，选择不同的档位，变速箱扭矩经过传动轴传递到车 辆的后桥主减速器减速增扭后传递到车轮，使车辆运动。在本专利技术中，如图l所示，在步骤101,通过传感器测量油门踏板的 位置。所述传感器将踏板的唯一信号转换为电信号，该电信号被采集到 AMT中进行处理，在AMT中存储有对应各换档点的数值；同时通过速 度传感器测量车辆的当前输出轴转速。在步骤102，判断踏板位置是否在当前速度的档位区间；将踏板信号 与相应的换档点数值以及当前车速进行比较，确定之后是否需要执行换 档操作。如果^^反位置在当前档位区间中，则在步骤103，保持原有档位，不 进行换档操作。如果当前3喬板位置不在当前档位区间，则在步骤104判断当前踏板 位置与当前档位区间的关系。如果踏板位置位于高于目前车速的档位区 间，则需要进行降档操作。因为踏板位置越高，表明驾驶人员踩踏的力 度越小，即油门的开度越小，所需的行驶速度也就越低；反之，踏板位 置越高表示所需的行驶速度越高。因为需要将档位降低或升高，所以如果不调节驱动电机的转速，会 导致换档后车速的变化，进而影响换档后的速度平稳性。当踏板位置高于预定位置时，在步骤105，调高驱动电机的转速，随 后在步骤106进行降档操作。类似地，当踏板位置低于设定位置时，在 步骤107,调低驱动电机的转速，随后在步骤108进行升档操作。图2是表示换档过程中控制流程的流程图。在步骤201,在确定需要 换档后，在达到换档点后，机械自动变速系统(AMT)向驱动电机控制 器发出扭矩渐变控制模式请求；驱动电机接收到该请求后，如果此时电 机驱动器能够响应请求，则向AMT发出应答信号，并以预定的控制规律 降低输出扭矩。电机驱动扭矩逐渐降低至零时，电机即处于自由模式，并且，电机驱动器将此状态反馈给AMT。根据换档规律决定何时进行换 档，所述换档规律可以采取任何适合的控制律，例如单参数换档规律或 双参数换档规律等。在步骤202, AMT接收到电机处于自由模式的状态反馈后，控制变 速器完成摘档动作。所述摘档动作可以由摘档电机完成，摘档电机与变 速器的拨叉连接，AMT向摘档电机的控制器发出相应的电信号，摘档电 机启动，带动拨叉完成摘档动作。在步骤203,变速器处于空档后，则对驱动电机进行调速。由于需要 保持输出轴转速的恒定，因此在换档过程中需要调整电机的转速，具体 地，AMT向电机控制器发出调速模式请求，电机控制器根据AMT发出 的目标转速进行调速。目标转速可以由AMT才艮据车速和目标档位计算而3曰付。在步骤204,在电机调速的同时，AMT控制变速器进行选位操作。 选位操作可以由选位电机完成，选位电机与变速器的传动轴连接，通过 轴向地移动传动轴上的传动齿轮，使不同的齿轮啮合，从而达到变速的 目的。在步骤205，在目标转速达到后，AMT向电机控制器发出电机自由 模式请求。类似地，电机控制器向AMT发出应答信号，并以一定的控制 规律降低输出扭矩。当电机驱动扭矩逐渐降低至零，电机驱动器控制电 机即处于自由模式，电机驱动器将此状态反馈给AMT。在步骤206，当AMT接到电机驱动器的状态反馈，确认电机处于自 由模式后，AMT进行换档操作。换档操作由换档电机完成，换档电机通 过与其连接的拨叉带动变速器的中间轴运动，在经过同步后，形成不同的齿轮啮合关系，从而改变传动比。在步骤207，通常情况下，完成换档操纵后，AMT控制器向控制电 机发出扭矩模式请求，电机恢复为扭矩输出模式，进入正常行驶状态。在整个换档过程中，输出轴的转速没有变化，保持了换档过程的平 顺性和车辆行驶速度的一致，因此保证了车辆的平稳和操作性能。图3是本专利技术的换档控制系统的结构示意图。如图所示，本专利技术电动车辆的控制系统包括踏板位置检测单元3011、车速检测单元3012、 中央控制单元302、扭矩控制单元303、电机调速单元304、选位装置305、 换档装置306。^t板位置4全测单元3011用于检测油门踏板位置。所述踏板位置检 测单元3011可以包括位置传感器和模数转换器等设备。通过对踏板位置 的感测，获得驾驶员期望速度的数据。车速检测单元3012用于检测车辆 当前车速，车速检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动车辆的换档控制方法，其特征在于，ａ．检测油门踏板位置和车速；ｂ．当油门踏板位置和车速到达换档点时，将驱动电机转速调节至目标转速，并在调速的同时进行选位；ｃ．在调节至目标转速后，进行换档操作。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：席军强，熊光明，陈慧岩，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]