电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法，该方法由变速器电控单元通过检测D挡开关信号、变速器输出轴转速传感器的转速信号n2、电动机转速传感器的转速信号n1、加速踏板位置传感器的开度信号α判定是否需要由二挡降一挡、由三挡降二档，并进行各降挡过程中电动机转速介入控制。以二挡降一挡为例，根据二挡降一挡电动机目标转速函数确定二挡降一挡电动机目标转速，电动机电控单元控制电动机转速达到二挡降一挡电动机目标转速，进行线控自动变速器降挡过程介入控制，实现线控自动变速器平稳降挡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动变速器的控制方法，更确切的说是一种电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制（）()方法。
技术介绍
自动变速器被广泛应用于汽车、电动汽车、工程机械等各种车辆。现有自动变速器主要有液力机械式自动变速器(AT)、金属带式无级自动变速器(CVT)、机械式自动变速器(AMT)、双离合器式自动变速器(DCT)四大类型。上述四类自动变速器均采用电控液压伺服装置，实现换挡过程控制，结构复杂、成本高且增加了控制难度和复杂度。尤其是DCT的执行机构包括：由液压泵、液压阀及蓄能器组成的供油机构、由液压或电机驱动的脉宽调制换挡执行机构、由液压或电机驱动的离合器操纵机构。这些液压控制机构使得变速器整体结构复杂、成本高且增加了控制难度和复杂度。随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术已成为汽车未来的发展趋势。汽车线控(X-By-Wire)技术就是以电线和电子控制器来代替机械和液压系统，将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，输入到电控单元，由电控单元产生控制信号驱动执行机构进行所需操作。汽车线控技术可以降低部件的复杂度，减少液压与机械传动装置，同时电线走向布置的灵活性扩大了汽车设计的自由空间。为实现线控自动变速器的动力换挡，即换挡过程中驾驶员无需中断电动机与线控自动变速器之间的动力，若不对电动机采用介入控制，换挡过程中电动机转速不能满足换挡转速的要求，从而造成换挡冲击，并降低电动机和线控自动变速器的寿命。为确保电动汽车三挡线控自动变速器的平稳换挡，避免换挡过程中电动机输入动力的中断和换挡冲击，必须对电动汽车三挡线控自动变速器的换挡过程进行控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既能够避免换挡过程中电动机输入动力的中断和换挡冲击，又能够实现电动汽车平稳降挡的三挡线控自动变速器降挡介入控制方法。一种电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法，实现该控制方法的电动汽车三挡线控自动变速器的控制系统包括变速器电控单元、电动机电控单元、电动机、D挡开关、变速器输出轴转速传感器、电动机转速传感器、加速踏板位置传感器、一挡电磁离合器、二挡电磁离合器、三挡电磁离合器，在变速器电控单元中事先存储有二挡降一挡规律曲线、三挡降二挡规律曲线。本专利技术的技术方案如下：电动机起动后，变速器电控单元和电动机电控单元上电，电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法开始运行，该控制方法包括以下步骤：步骤1、变速器电控单元检测D挡开关信号、变速器输出轴转速传感器的转速信号n2、电动机转速传感器的转速信号n1、加速踏板位置传感器的开度信号α；步骤2、判断是否挂入D挡：当变速器电控单元检测到D挡开关信号接通时，判断为挂入D挡，进行步骤3；否则，当变速器电控单元检测到D挡开关信号未接通时，判断未为挂入D挡，返回到步骤1；步骤3、判断是否需要由二挡降一挡：当变速器电控单元检测到变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和加速踏板位置传感器的开度信号α满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线上的降挡点时，判断为需要由二挡降一挡，进行步骤4；否则，当变速器电控单元检测到变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和加速踏板位置传感器的开度信号α不满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线上的降挡点时，判断为不需要由二挡降一挡，进行步骤6；步骤4、二挡降一挡过程控制：变速器电控单元通过检测到的变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和二挡降一挡电动机目标转速函数f21(n2)=βn2[(Z1Z11)/(Z0Z10)]/[(Z1Z11)/(Z0Z10)-(Z2Z21)/(Z0Z20)]确定二挡降一挡电动机目标转速，电动机电控单元控制电动机转速达到二挡降一挡电动机目标转速，式中：n2为变速器输出轴的转速；Z0为输入齿轮的齿数；Z1为一挡输入齿轮的齿数；Z10为一挡主动齿轮的齿数；Z11为一挡从动齿轮的齿数；Z2为二挡输入齿轮的齿数；Z20为二挡主动齿轮的齿数；Z21为二挡从动齿轮的齿数；β为降挡目标转速变化系数；步骤5、判断二挡降一挡是否结束：当二挡降一挡控制过程电动机转速n1小于等于二挡降一挡电动机目标转速f21(n2)时，判断为二挡降一挡控制过程尚未结束，返回到步骤4；否则，当二挡降一挡控制过程电动机转速n1大于二挡降一挡电动机目标转速f21(n2)时，判断为二挡降一挡控制过程结束，返回到步骤1；步骤6、判断是否需要由三挡降二挡：当变速器电控单元检测到变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和加速踏板位置传感器的开度信号α满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中三挡降二挡规律曲线上的降挡点时，判断为需要由三挡降二挡，进行步骤7；否则，当变速器电控单元检测到变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和加速踏板位置传感器的开度信号α不满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中三挡降二挡规律曲线上的降挡点时，判断为不需要由三挡降二挡，返回到步骤1；步骤7、三挡降二挡过程控制：变速器电控单元通过检测到的变速器输出轴转速传感器的转速信号n2和三挡降二挡电动机目标转速函数f32(n2)=βn2[(Z2Z21)/(Z0Z20)]/[(Z2Z21)/(Z0Z20)-1]确定三挡降二挡电动机目标转速，电动机电控单元控制电动机转速达到三挡降二挡电动机目标转速，式中：n2为变速器输出轴转速；Z0为输入齿轮的齿数；Z2为二挡输入齿轮的齿数；Z20为二挡主动齿轮的齿数；Z21为二挡从动齿轮的齿数；β为降挡目标转速变化系数；步骤8、判断三挡降二挡是否结束：当三挡降二挡控制过程电动机转速n1小于等于三挡降二挡电动机目标转速f32(n2)时，判断为三挡降二挡控制过程尚未结束，返回到步骤7；否则，当三挡降二挡控制过程电动机转速n1大于三挡降二挡电动机目标转速f32(n2)时，判断为三挡降二挡控制过程结束，返回到步骤1；驾驶员关断点火开关后，变速器电控单元和电动机电控单元断电，电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法结束运行。在上述步骤4二挡降一挡过程控制、步骤7三挡降二挡过程控制，降挡目标转速变化系数β是设定的一个固定值，β=0.95～1.05。本专利技术与现有技术相比，其优点是：本专利技术的电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法，采用降挡介入的方式控制电动机转速，根据电动机降挡目标转速函数确定电动机降挡目标转速，由变速器电控单元将控制信号输送给电动机电控单元，电动机电控单元控制电动机转速，在驾驶员正常操纵加速踏板的情况下实现平顺降挡，避免降挡过程中的换挡冲击和动力中断。附图说明图1是本专利技术实施例的电动汽车三挡线控自动变速器控制系统与传动装置的结构示意图及其动力传递路线。图2是本专利技术实施例的电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法流程图。图3是本专利技术实施例的电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线示意图。图中：10.输入轴11.一挡输入轴12.二挡输入轴30.输入齿轮31.一挡输入齿轮32.二挡输入齿轮41.一挡电磁离合器411.一挡电磁离合器电磁线圈42.二挡电磁离合器421.二挡电磁离合器电磁线圈43.三挡电磁离合器431.三挡电磁离合器电磁线圈51.一挡主动齿轮52.二挡主动齿轮61.一挡输出轴62.二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法，实现该控制方法的电动汽车三挡线控自动变速器的控制系统包括变速器电控单元（100）、电动机电控单元（200）、电动机(300)、D挡开关(D‑SW)、变速器输出轴转速传感器(OSS)、电动机转速传感器(ESS)、加速踏板位置传感器(APS)、一挡电磁离合器(41)、二挡电磁离合器(42)、三挡电磁离合器(43)，在变速器电控单元(100)中事先存储有二挡降一挡规律曲线(D21)、三挡降二挡规律曲线(D32),其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：步骤1、变速器电控单元(100)检测D挡开关(D‑SW)信号、变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2、电动机转速传感器(ESS)的转速信号n1、加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α；步骤2、判断是否挂入D挡：当变速器电控单元(100)检测到D挡开关(D‑SW)信号接通时，判断为挂入D挡，进行步骤3；否则，当变速器电控单元(100)检测到D挡开关(D‑SW)信号未接通时，判断未为挂入D挡，返回到步骤1；步骤3、判断是否需要由二挡降一挡：当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线(D21)上的降挡点时，判断为需要由二挡降一挡，进行步骤4；否则，当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α不满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线(D21)上的降挡点时，判断为不需要由二挡降一挡，进行步骤6；步骤4、二挡降一挡过程控制：变速器电控单元(100)通过检测到的变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和二挡降一挡电动机目标转速函数f21(n2)= βn2[(Z1Z11)/(Z0Z10)] /[(Z1Z11)/(Z0Z10)‑ (Z2Z21)/(Z0Z20)]确定二挡降一挡电动机目标转速，电动机电控单元（200）控制电动机转速达到二挡降一挡电动机目标转速，式中：n2为变速器输出轴（8）的转速；Z0为输入齿轮（30）的齿数；Z1为一挡输入齿轮（31）的齿数； Z10为一挡主动齿轮（51）的齿数；Z11为一挡从动齿轮（71）的齿数；Z2为二挡输入齿轮（32）的齿数；Z20为二挡主动齿轮（52）的齿数；Z21为二挡从动齿轮（72）的齿数；β为降挡目标转速变化系数；步骤5、判断二挡降一挡是否结束：当二挡降一挡控制过程电动机转速n1小于等于二挡降一挡电动机目标转速f21(n2)时，判断为二挡降一挡控制过程尚未结束，返回到步骤4；否则，当二挡降一挡控制过程电动机转速n1大于二挡降一挡电动机目标转速f21(n2)时，判断为二挡降一挡控制过程结束，返回到步骤1；步骤6、判断是否需要由三挡降二挡：当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中三挡降二挡规律曲线(D32)上的降挡点时，判断为需要由三挡降二挡，进行步骤7；否则，当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α不满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中三挡降二挡规律曲线(D32)上的降挡点时，判断为不需要由三挡降二挡，返回到步骤1；步骤7、三挡降二挡过程控制：变速器电控单元(100)通过检测到的变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和三挡降二挡电动机目标转速函数f32(n2)= βn2[(Z2Z21)/(Z0Z20)] /[ (Z2Z21)/(Z0Z20)‑1]确定三挡降二挡电动机目标转速，电动机电控单元（200）控制电动机转速达到三挡降二挡电动机目标转速，式中：n2为变速器输出轴（8）转速；Z0为输入齿轮（30）的齿数； Z2为二挡输入齿轮（32）的齿数；Z20为二挡主动齿轮（52）的齿数；Z21为二挡从动齿轮（72）的齿数；β为降挡目标转速变化系数；步骤8、判断三挡降二挡是否结束：当三挡降二挡控制过程电动机转速n1小于等于三挡降二挡电动机目标转速f32(n2)时，判断为三挡降二挡控制过程尚未结束，返回到步骤7；否则，当三挡降二挡控制过程电动机转速n1大于三挡降二挡电动机目标转速f32(n2)时，判断为三挡降二挡控制过程结束，返回到步骤1。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车三挡线控自动变速器降挡介入控制方法，实现该控制方法的电动汽车三挡线控自动变速器的控制系统包括变速器电控单元（100）、电动机电控单元（200）、电动机(300)、D挡开关(D-SW)、变速器输出轴转速传感器(OSS)、电动机转速传感器(ESS)、加速踏板位置传感器(APS)、一挡电磁离合器(41)、二挡电磁离合器(42)、三挡电磁离合器(43)，在变速器电控单元(100)中事先存储有二挡降一挡规律曲线(D21)、三挡降二挡规律曲线(D32),其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：步骤1、变速器电控单元(100)检测D挡开关(D-SW)信号、变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2、电动机转速传感器(ESS)的转速信号n1、加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α；步骤2、判断是否挂入D挡：当变速器电控单元(100)检测到D挡开关(D-SW)信号接通时，判断为挂入D挡，进行步骤3；否则，当变速器电控单元(100)检测到D挡开关(D-SW)信号未接通时，判断未为挂入D挡，返回到步骤1；步骤3、判断是否需要由二挡降一挡：当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线(D21)上的降挡点时，判断为需要由二挡降一挡，进行步骤4；否则，当变速器电控单元(100)检测到变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和加速踏板位置传感器(APS)的开度信号α不满足电动汽车三挡线控自动变速器降挡规律曲线中二挡降一挡规律曲线(D21)上的降挡点时，判断为不需要由二挡降一挡，进行步骤6；步骤4、二挡降一挡过程控制：变速器电控单元(100)通过检测到的变速器输出轴转速传感器（OSS）的转速信号n2和二挡降一挡电动机目标转速函数f21(n2)=βn2[(Z1Z11)/(Z0Z10)]/[(Z1Z11)/(Z0Z10)-(Z2Z21)/(Z0Z20)]确定二挡降一挡电动机目标转速，电动机电控单元（200）控制电动机转速达到二挡降一挡电动机目标转速，式中：n2为变速器输出轴（8）的转速；Z0为输入齿轮（30）的齿数；Z1为一挡输入齿轮（31）的齿数；Z10为一挡主动齿轮（51）的齿数；Z11为一挡从动齿轮（71）的齿数；Z2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲金玉，邵金菊，王吉华，吕娜娜，郭政斌，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37