一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统与方法，该系统包括：EV驱动单元控制结构，其包括传输电机速度控制功能到TCU控制器，有针对性选择齿轮，实时监控齿轮转移过程，电机自动变速箱EV驱动单元控制的自适应控制方法，根据输入参数和输入轴惯性，输出扭矩和角加速度，将电机速度控制传输到变速器控制单元TCU，变速器控制单元TCU有一个自适应控制方法，根据动力总成转动惯量调节其扭矩和速度指令到电机单元，这种传输控制器的启用能减少电机控制单元的需求，只有扭矩控制模式，并具有更好的纯电动EV驱动单元的控制性能，本发明专利技术可以提高电动汽车的行车效率和燃料利用率，可以更好地控制速度，提高行车效率。

An integrated adaptive control system and method for gearbox of pure electric motor

The invention relates to a pure electromotor transmission integrated adaptive control system and method, which includes the EV drive unit control structure, which includes the transmission motor speed control function to the TCU controller, the targeted selection gear, the real-time monitoring gear transfer process, and the automatic transmission unit controlled by the EV drive unit of the electric machine. The adaptive control method, based on the inertia of the input parameters and the input axis, outputs torque and angular acceleration, transfers the motor speed control to the transmission control unit TCU, and the transmission control unit TCU has an adaptive control method, which adjusts the torque and speed instructions to the motor unit according to the inertia moment of the power assembly. This transmission control is controlled. The operation of the machine can reduce the demand of the motor control unit, only the torque control mode and the better control performance of the pure electric EV drive unit. The invention can improve the driving efficiency and fuel utilization rate of the electric vehicle, and can better control the speed and improve the efficiency of the driving.

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统与方法
本专利技术属于现代交通
，涉及一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统与方法。
技术介绍
新能源汽车被认为是解决能源和环境危机的可行方案，对比传统的柴油发动机，电动发动机具有更宽的工作范围，而且工作在低速恒扭矩和高速恒功率两种模式下，这样更符合汽车行车条件，为了提高电动汽车的行车效率(最大速度，爬坡度)和燃料利用率(尤其是营运性车辆，例如公共汽车，重型卡车)，一个多速变速器通常被用在传动单元动力总成中。为了完成纯电动汽车上一个快速、平稳、精确的自动变速箱换挡过程(带同步器不带离合器)，电机控制器必须提供一个复杂的速度控制模式，而且，作为一个换挡过程通常涉及三个过程(转入空档，速度同步和齿轮啮合)，动力总成转动惯量(转为电机转子)在调整发动机ECU和电机控制器的参数上付出了很大的努力，相应发生变化。
技术实现思路
本专利技术提出了一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统，根据动力总成转动惯量，将电机速度控制传输到自动变速箱控制单元TCU，自动变速箱控制单元TCU有一个自适应控制方法，根据动力总成转动惯量调节扭矩和速度指令到电机单元，该自适应控制系统包括：传输电机速度控制功能到自动变速箱控制单元TCU控制器；自动变速箱将检测当前齿轮的自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件，有针对性的选择齿轮；自动变速箱控制单元TCU监控具体的变化过程，单独发送扭矩/速度控制命令到电机控制器。一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制方法，根据输入参数，包括自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件、输入轴惯性，输入轴惯性为动态数据，输出扭矩和角加速度。所述自动变速箱控制单元TCU控制器位于电机电子控制单元ECU中。所述自动变速箱控制单元TCU工作在速度和扭矩控制模式下。所述输入轴惯性为动态数据J1，标示为J*,不是常量Jo。所述输入轴惯性在各阶段计算公式如下：齿轮转移之前，扭矩模式：齿轮转向空挡，扭矩模式：速度同步，速度模式：转移到目标齿轮，扭矩模式：恢复行驶，扭矩模式：所述M1和w1是变速器的输入扭矩和输入角速度，M2和w2是传动轴的扭矩和角速度，ig0和ign分别是变速器原先齿轮系数和目标齿轮系数，同时λ＝sgn(ign-ig0)。所述自动变速箱控制单元TCU控制器中执行了一个可调整的增量ɑ：所述增量ɑ在变速器试验台上可以被赋值，通过基于感应电机电流和角速度，测量输出扭矩和估计角加速度。本专利技术与现有技术相比，优点在于：传输控制器的启用能减少电机控制单元的需求，电机自动变速箱EV驱动单元控制的自适应控制算法，实现在不同的换挡过程中，所需的具有高度重复性的EV驱动单元换挡的性能，基于EV驱动单元(电机+AMT)的动态转移过程，一个TCU速度和扭矩控制结构和自适应控制算法提供使电机供应商只需要提供扭矩控制，使用EV公共汽车的电机更好的速度控制，提高行车效率。附图说明图1电动汽车驱动单元控制器结构。图2TCU控制块。图3为具体EV换挡过程各项指数的线性图。具体实施方法以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。本专利技术的整体方案如图1所示。本专利技术提出了一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统，根据动力总成转动惯量，将电机速度控制传输到自动变速箱控制单元TCU，自动变速箱控制单元TCU有一个自适应控制方法，根据动力总成转动惯量调节扭矩和速度指令到电机单元，该自适应控制系统包括：传输电机速度控制功能到自动变速箱控制单元TCU控制器；自动变速箱将检测当前齿轮的自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件，有针对性的选择齿轮；自动变速箱控制单元TCU监控具体的变化过程，单独发送扭矩/速度控制命令到电机控制器。如图2所示，一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制方法，根据输入参数，包括自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件、输入轴惯性，输入轴惯性为动态数据，输出扭矩和角加速度。所述自动变速箱控制单元TCU控制器位于电机电子控制单元ECU中。所述自动变速箱控制单元TCU工作在速度和扭矩控制模式下。所述输入轴惯性为动态数据J1，标示为J*,不是常量Jo。所述输入轴惯性在各阶段计算公式如下：齿轮转移之前，扭矩模式：齿轮转向空挡，扭矩模式：速度同步，速度模式：转移到目标齿轮，扭矩模式：恢复行驶，扭矩模式：所述M1和w1是变速器的输入扭矩和输入角速度，M2和w2是传动轴的扭矩和角速度，ig0和ign分别是变速器原先齿轮系数和目标齿轮系数，同时λ＝sgn(ign-ig0)。所述自动变速箱控制单元TCU控制器中执行了一个可调整的增量ɑ：所述增量ɑ在变速器试验台上可以被赋值，通过基于感应电机电流和角速度，测量输出扭矩和估计角加速度。EV换挡过程中，当切换档位时，输入轴转速快速下降，为了保证输出轴转速的平稳，电机扭矩也需要进行响应的调整，根据本专利技术的计算方法，能准确计算出换挡过程中各阶段所需的扭矩值，并正确生成电机扭矩指令发送至电机，从而完成电机实际扭矩的准确调整，进而完成了EV换挡过程的平稳切换。如图3所示，在2档切换至3档的过程中，输入轴转速从1600Rpm降为1100Rpm,为了保证输出轴转速的平稳，电机扭矩指令从525Nm调整为-150Nm,电机实际扭矩也响应从525Nm调整为-150Nm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统，其特征在于，根据动力总成转动惯量，将电机速度控制传输到自动变速箱控制单元TCU，自动变速箱控制单元TCU有一个自适应控制方法，根据动力总成转动惯量调节扭矩和速度指令到电机单元，该自适应控制系统包括：传输电机速度控制功能到自动变速箱控制单元TCU控制器；自动变速箱将检测当前齿轮的自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件，有针对性的选择齿轮；自动变速箱控制单元TCU监控具体的变化过程，单独发送扭矩、速度控制命令到电机控制器。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统，其特征在于，根据动力总成转动惯量，将电机速度控制传输到自动变速箱控制单元TCU，自动变速箱控制单元TCU有一个自适应控制方法，根据动力总成转动惯量调节扭矩和速度指令到电机单元，该自适应控制系统包括：传输电机速度控制功能到自动变速箱控制单元TCU控制器；自动变速箱将检测当前齿轮的自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件，有针对性的选择齿轮；自动变速箱控制单元TCU监控具体的变化过程，单独发送扭矩、速度控制命令到电机控制器。2.一种基于权利要求1的自适应控制方法，其特征在于，根据输入参数，包括自适应巡航系统控制ACC、制动信号和电机输入、输出轴的速度和传输条件、输入轴惯性，输入轴惯性为动态数据，输出扭矩和角加速度。3.根据权利要求1所述的一种纯电动电机变速箱一体化自适应控制系统，其特征在于，所述自动变速箱控制单元TCU控制器位于电机电子控制单元ECU中。4.根据权利要求1所述的一种纯电动电机变速箱一体...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓跃跃，魏毅，赵向阳，
申请(专利权)人：特百佳动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31