CN104590265B - 一种电动车两档变速器自动换档的控制方法及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电动车两档变速器自动换档的控制方法，包括整车在正常供电后，将换档器推进至前进档，踩踏加速踏板，电机控制器控制电机输出，变速箱控制器检测电机转速和加速踏板输入量；变速箱控制器根据电机转速及加速踏板输入百分比判断整车是否满足换档条件，当电机转速及加速踏板输入百分比满足换档条件时进行换档；如果不满足换档条件，则维持现状；由变速箱控制器与电机控制器进行通讯，开始调速换档，将整车驱动力降为零；换档完成后，整车恢复驱动力，继续行驶。该发明能有效的提前预判驾驶者意图，使得整车的驾驶性好。
Description
技术领域
本发明涉及电动车换档领域，具体涉及一种电动车两档变速器自动换档的控制方法及其控制系统。
背景技术
目前市场上的电动车多为手动变速箱或单级减速器的驱动形式，而手动变速箱存在操作不便、单级减速器存在匹配电机难等缺点，使得电动汽车的经济性、驾驶性不能有效的结合。为了解决这一问题，在CN200810125793中公开了一种纯电动车辆的无离合器换档控制方法，驾驶员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在车辆的相关控制装置下自动完成。然而这种方法并不能有效的提前预判驾驶者意图，使得整车的驾驶性较差。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种电动车两档变速器自动换档的控制方法及其控制系统，能有效的提前预判驾驶者意图，使得整车的驾驶性好，使得电动车在经济性、驾驶性等方面能有效结合。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种电动车两档变速器自动换档的控制方法，该方法包括：a.整车在正常供电后，将换档器推进至前进档，踩踏加速踏板，电机控制器控制电机输出，变速箱控制器检测电机转速和加速踏板输入量；b.变速箱控制器根据电机转速及加速踏板输入百分比判断整车是否满足换档条件，当电机转速为3000rpm及加速踏板输入百分比为40％时，满足低速档换入高速档的条件；当电机转速为3500rpm及加速踏板输入百分比为80％时，满足低速档换入高速档的条件；当电机转速为1500rpm及加速踏板输入百分比为30％时，满足高速档换入低速档的条件；当电机转速为2500rpm及加速踏板输入百分比为90％时，满足高速档换入低速档的条件；如果不满足换档条件，则维持现状；c.由变速箱控制器与电机控制器进行通讯，开始调速换档，将整车驱动力降为零；d.换档完成后，整车恢复驱动力，继续行驶。
优选的，步骤b之前还包括：b0.整车在临界坡度上时或者整车在道路行驶中超车时，不允许换档，驾驶员将换档器挂于禁止档上。
优选的，步聚c包括：c1.变速箱控制器发送换档指令请求给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式；c2.变速箱控制器控制电机进入调速模式，并将目标转速值发送至电机控制器；c3.电机控制器根据接收到的目标转速值输出一电流值，将电机转速快速调节至目标转速；c4.当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应档位齿轮与电机进行啮合，进行换档。
优选的，步聚d包括：d1.啮合完成后，变速箱控制器发送换档完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到换档完成指令后，恢复动力输出；d2.电机逐渐递增至当前加速踏板输入量下对应的扭力，换档完成。
本发明还提供了一种电动车两档变速器自动换档控制系统，包括上电系统、电机控制器、加速踏板、换档器及电机，其中，上电系统和电机控制器连接，所述电机控制器分别与加速踏板、换档器和电机连接，其特征在于，还包括与电机控制器连接的变速箱控制器，在所述变速箱控制器和电机之间连接有两档自动变速箱；
变速箱控制器将换档指令请求发送给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式，变速箱控制器控制电机进入调速模式并将目标转速值发送至电机控制器，电机控制器接收到此目标转速值后，电机控制器输出一电流值，将电机转速调节至目标转速，当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应档位的齿轮与电机进行啮合，啮合完成后，变速箱控制器发送换档完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到此指令后，恢复动力输出。
优选的，所述换档器还包括有一强制禁止换档的禁止档。
本发明的有益效果是：通过变速箱控制器监测电机转速和加速踏板输入百分比，可以提前预判驾驶者意图，提升整车驾驶性，可以增大电机在最佳效率区工作的机会，改善整车的经济性，同时该换档执行机构为电控电动形式，结构简单，动作迅速准确，易于做到精确控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的换档流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明提供了一种电动车两档变速器自动换档的控制方法，a.整车在正常供电后，将换档器推进至前进档，踩踏加速踏板，电机控制器控制电机输出，变速箱控制器检测电机转速和加速踏板输入量；b.变速箱控制器根据电机转速及加速踏板输入百分比判断整车是否满足换档条件，当电机转速为3000rpm及加速踏板输入百分比为40％时，满足低速档换入高速档的条件；当电机转速为3500rpm及加速踏板输入百分比为80％时，满足低速档换入高速档的条件；当电机转速为1500rpm及加速踏板输入百分比为30％时，满足高速档换入低速档的条件；当电机转速为2500rpm及加速踏板输入百分比为90％时，满足高速档换入低速档的条件；如果不满足换档条件，则维持现状；c.由变速箱控制器与电机控制器进行通讯，开始调速换档，将整车驱动力降为零；d.换档完成后，整车恢复驱动力，继续行驶。
实施此方法需包含上电系统、电机控制器、加速踏板、换档器、变速箱控制器、变速箱及电机。加速踏板踩到底时加速踏板输入百分比为100％。整车在正常供电后，将换档器推进至前进档，踩踏加速踏板，由电机控制器控制电机输出，当电机转速达到换档条件时，由变速箱控制器与电机控制器进行通讯，开始调速换档，此时整车无驱动力，当换档完成后，整车恢复驱动力，可继续行驶，这里可以根据电机转速及加速踏板输入百分比进行预判驾驶者的意图，使得换档过程更加顺畅，同时提升了整车驾驶性。
作为本实施方式的优选方式，步骤b前还包括：b0.整车在临界坡度上时或者整车在道路行驶中超车时，不允许换档，驾驶员将换档器挂于禁止档上。
当整车在临界坡度上时，整车将会出现由低速档加速，换至高速档，而高速档驱动力不足以爬坡行驶，整车将再次换至低速档行驶，而低速档又再次加速换档至高速档，整车如此反复换档使得驾驶性较差；当整车在道路行驶中超车时，由于整车的自动换档期间为无驱动力状态，整车的动力将有丢失，使得驾驶员存在安全隐患，此时需将换档器挂于禁止档上，当换档器处于此档位，变速箱控制器发送指令给电机控制器，即使变速箱控制器检测到整车达到换档条件，也将不允许电机控制器进行换档操作。
作为本实施方式的另一优选方式，步聚c包括：c1.变速箱控制器发送换档指令请求给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式；c2.变速箱控制器控制电机进入调速模式，并将目标转速值发送至电机控制器；c3.电机控制器根据接收到的目标转速值输出一电流值，将电机转速快速调节至目标转速；c4.当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应档位齿轮与电机进行啮合，进行换档。
当检测到当前加速踏板输入百分比达到40％，电机转速达到3000rpm时，此时判断为整车处于平整路面或下坡路面，整车需求处于提速阶段，满足从低速档换至高速档的换档条件，开始进入自动换档过程，如图1-2所示，变速箱控制器将发送换档指令请求给电机控制器，此时电机控制器将进入零扭矩模式，同时变速箱控制器控制电机进入调速模式，并将目标转速值发送至电机控制器，电机控制器接收到此目标转速值后，电机控制器将输出一电流值，将电机转速快速调节至目标转速，当变速箱控制器检测到电机转速调速到可换档转速后，变速箱控制器控制电机，将高速档齿轮与电机进行啮合换档；当检测到当前加速踏板输入百分比达到80％，电机转速达到3500rpm时，此时判断为整车处于负重状态或上坡路面，整车需求依然处于提速阶段车，满足从低速档换至高速档的条件，整车将重复以上换档过程进行换档。
当检测到当前加速踏板输入百分比达到30％，电机转速达到1500rpm时，此时判断驾驶者预进行减速操作，满足从高速档换入低速档的换档条件，开始进入自动换档过程，按上述方式进行换档，不同的是在换档过程中是将低速档齿轮与电机进行啮合换档。当检测到当前加速踏板输入百分比达到90％，电机转速达到2500rpm时，此时判断为整车处于负重状态或上坡路面，整车在高速档下的驱动力不足，需换档至低速档行驶，满足从高速档换入低速档的换档条件，整车将重复以上换档过程进行换档。
作为优选的，步聚d包括：d1.啮合完成后，变速箱控制器发送换档完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到换档完成指令后，恢复动力输出；d2.电机逐渐递增至当前加速踏板输入量下对应的扭力，换档完成。
本发明还提供了一种电动车两档变速器自动换档控制系统，包括上电系统、电机控制器、加速踏板、换档器及电机，其中，上电系统和电机控制器连接，所述电机控制器分别与加速踏板、换档器和电机连接，其特征在于，还包括与电机控制器连接的变速箱控制器，在所述变速箱控制器和电机之间连接有两档自动变速箱；
变速箱控制器将换档指令请求发送给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式，变速箱控制器控制电机进入调速模式并将目标转速值发送至电机控制器，电机控制器接收到此目标转速值后，电机控制器输出一电流值，将电机转速调节至目标转速，当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应档位的齿轮与电机进行啮合，啮合完成后，变速箱控制器发送换档完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到此指令后，恢复动力输出。
作为优选的，所述换档器还包括有一强制禁止换档的禁止档，当整车在临界坡度上时，整车会反复换档使得驾驶性较差，同时整车在道路行驶中超车时，由于整车的自动换档期间为无驱动力状态，整车的动力将有丢失，使得驾驶员存在安全隐患，此时将换档器挂于禁止档上，当换档器处于此档位，变速箱控制器发送指令给电机控制器，即使变速箱控制器检测到整车达到换档条件，也将不允许电机控制器进行换档操作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种电动车两挡变速器自动换挡的控制方法，其特征在于，该方法包括：
a.整车在正常供电后，将换挡器推进至前进挡，踩踏加速踏板，电机控制器控制电机输出，变速箱控制器检测电机转速和加速踏板输入量；
b0.整车在临界坡度上时或者整车在道路行驶中超车时，不允许换挡，驾驶员将换挡器挂于禁止挡上；
b.变速箱控制器根据电机转速及加速踏板输入百分比判断整车是否满足换挡条件，
当电机转速为3000rpm及加速踏板输入百分比为40％时，满足低速挡换入高速挡的条件；
当电机转速为3500rpm及加速踏板输入百分比为80％时，满足低速挡换入高速挡的条件；
当电机转速为1500rpm及加速踏板输入百分比为30％时，满足高速挡换入低速挡的条件；
当电机转速为2500rpm及加速踏板输入百分比为90％时，满足高速挡换入低速挡的条件；
如果不满足换挡条件，则维持现状；
c.由变速箱控制器与电机控制器进行通讯，开始调速换挡，将整车驱动力降为零；
d.换挡完成后，整车恢复驱动力，继续行驶。
2.根据权利要求1所述的一种电动车两挡变速器自动换挡的控制方法，其特征在于，步聚c包括：
c1.变速箱控制器发送换挡指令请求给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式；
c2.变速箱控制器控制电机进入调速模式，并将目标转速值发送至电机控制器；
c3.电机控制器根据接收到的目标转速值输出一电流值，将电机转速快速调节至目标转速；
c4.当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应挡位齿轮与电机进行啮合，进行换挡。
3.根据权利要求1所述的一种电动车两挡变速器自动换挡的控制方法，其特征在于，步聚d包括：
d1.啮合完成后，变速箱控制器发送换挡完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到换挡完成指令后，恢复动力输出；
d2.电机逐渐递增至当前加速踏板输入量下对应的扭力，换挡完成。
4.一种基于权利要求1所述的电动车两挡变速器自动换挡的控制方法的电动车两挡变速器自动换挡控制系统，包括上电系统、电机控制器、加速踏板、换挡器及电机，其中，上电系统和电机控制器连接，所述电机控制器分别与加速踏板、换挡器和电机连接，其特征在于，还包括与电机控制器连接的变速箱控制器，在所述变速箱控制器和电机之间连接有两挡自动变速箱；
变速箱控制器将换挡指令请求发送给电机控制器，电机控制器进入零扭矩模式，变速箱控制器控制电机进入调速模式并将目标转速值发送至电机控制器，电机控制器接收到此目标转速值后，电机控制器输出一电流值，将电机转速调节至目标转速，当变速箱控制器检测到电机转速调速到目标转速后，变速箱控制器控制电机，将相应挡位的齿轮与电机进行啮合，啮合完成后，变速箱控制器发送换挡完成指令给电机控制器，电机控制器在接收到此指令后，恢复动力输出。
5.根据权利要求4所述的电动车两挡变速器自动换挡控制系统，其特征在于，所述换挡器还包括有一强制禁止换挡的禁止挡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170808 Termination date: 20171128 |