CN102030005B - 电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，该方法具体包括以下步骤：当变速器档位控制信号由前进档换为空档时，判断电动汽车是否进入惯性滑行状态；判断AMT是否满足能量回馈控制条件；AMT与驱动电机配合进行能量回收，当变速器档位控制信号是否变化后控制AMT进入后续的相应档位的控制程序。采用了本发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，由于其在电动汽车进入惯性滑行状态时，能控制AMT与驱动电机配合进行能量回收，因此可以有效降低惯性滑行时的车速，对电动汽车的动力系统起到保护作用，同时还提高了电动汽车运行时的能量回收率，提高了电动汽车续驶里程，起到了节能环保的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车控制方法领域，特别涉及电动汽车自动式机械变速器控制方法领域，具体是指一种电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法。
背景技术
纯电动汽车因其不再依赖于现有的石油类能源作为动力源，以及对电机技术的良好应用，使得在降低行驶噪音，减少碳排放，节能环保，及便于操作维护等方面全面领先于现有的传统燃油汽车。也正是由于在节能环保方面的突出优势，电动汽车也是最有希望在未来汽车发展中取代传统燃油汽车的理想交通工具。此外，由于大量自动化等先进技术的应用，电动汽车也成为各个国家汽车工业科技实力的真正展现。
在电动汽车设计生产中，需要考虑到能够将驾驶员各种可能出现的驾驶误操作进行提前预判，并执行相应的机械和电子控制方面的指令，以避免由于驾驶误操作而引发的行车事故。
目前，由于自动式机械变速器(AMT)进行前进挡(D挡)换空挡(N挡)操作时，电动汽车所使用的驱动电机不能像传统燃油发动机一样可以突然中断动力输出，所以有必要对这一操作进行预判并采取相应保护措施。
而对于汽车驾驶员来说，车辆进行惯性滑行(即溜车)操作是不正确的驾驶行为，但这种情况在某些特定驾驶路况和操作需要下(如：坡上溜车、低速停车等)是有可能发生的。因此也需要对电动汽车的惯性滑行状态进行有效的判断，采取必要措施，防止可以由此引发的行车事故。
同时，电动汽车所面临的另一个问题是如何在有限的电力能源条件下尽可能多地延长行驶里程。此外，在行驶过程中如何节约能源，提高电动汽车电能利用率也是提高电动汽车整车效率所亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能判断电动汽车是否进入惯性滑行，降低惯性滑行的车速，并在保证行车安全的同时，利用惯性滑行状态进行能量回收，有效提升电能使用率，起到节能环保效果的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法。
所述的电动汽车包括整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器、驱动电机和通信总线，所述的驱动电机连接于所述的电机控制器，所述的整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器均连接于所述的通信总线。
为了实现上述的目的，本发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法具体包括以下步骤：
(1)当整车控制器检测到变速器档位控制信号由前进档换为空档时，整车控制器判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤(2)，若否，则进入步骤(4)；
(2)整车控制器控制自动式机械变速器进入惯性滑行控制程序；并判断自动式机械变速器是否满足能量回馈控制条件，若满足，则进入步骤(3)，若不满足，则进入步骤(4)；
(3)整车控制器控制自动式机械变速器与驱动电机配合进行能量回收，然后检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则返回步骤(2)，若发生变化，则进入步骤(6)；
(4)整车控制器控制自动式机械变速器进入空档控制程序，并检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则进入步骤(5)，若发生变化，则进入步骤(6)；
(5)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则返回步骤(4)，若否，则返回步骤(1)；
(6)整车控制器控制自动式机械变速器进入后续的相应档位的控制程序。
该电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法中，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(11)整车控制器检测到电动汽车的变速器档位控制信号由前进挡换至空挡；
(12)整车控制器通过车速传感器检测车速；
(13)整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤(2)，若否，则进入步骤(4)。
其中，步骤(13)中所述的整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，具体是指：整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则电动汽车不处于惯性滑行状态，并进入步骤(4)，若否，则电动汽车处于惯性滑行状态，并进入步骤(2)。
该电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法中，所述的步骤(2)中整车控制器判断自动式机械变速器是否满足能量回馈控制条件，具体包括以下步骤：
(21)整车控制器检测车速及自动式机械变速器内档位情况；
(22)整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，若需要，则满足回馈控制条件，进入步骤(23)，若不需要，则进入步骤(24)；
(23)整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作，然后进入步骤(3)；
(24)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则不满足回馈控制条件，并进入步骤(4)，若否，则满足回馈控制条件，并进入步骤(3)。
其中，所述的步骤(22)中整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，具体是指：整车控制器判断自动式机械变速器是否为最低档位，若否，则需要进行降档操作，并进入步骤(23)，若是，则不需要进行降档操作，并进入步骤(24)。
所述的步骤(23)具体包括以下步骤：
(23-1)整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作；
(23-2)整车控制器判断自动式机械变速器是否完成降档操作，若是，则进入步骤(24)，若否，则返回步骤(23-1)。
该电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法中，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)整车控制器通过电动汽车通信总线向自动式机械变速器和电机控制器发出能量回馈指令；
(32)整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则返回步骤(1)，若为前进档，则进入步骤(6)。
该电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法中，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(41)整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤(42)，若为前进档，则进入步骤(6)；
(42)整车控制器通过电动汽车通信总线向电机控制器发出自由模式指令，控制驱动电机进入不输出扭矩状态；
(43)整车控制器执行空档控制程序；
(44)整车控制器再次检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤(5)，若为前进档，则进入步骤(6)。
该电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法中，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(51)整车控制器通过车速传感器检测车速；
(52)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则进入步骤(4)，若否，则进入步骤(1)。
采用了该发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，由于其在变速器档位控制信号由前进档换为空档时，整车控制器能有判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，并控制自动式机械变速器与驱动电机配合进行能量回收，因此可以有效降低在发生惯性滑行这一误操作时的车速，对电动汽车的整个动力系统起到保护作用，同时还提高了电动汽车运行时的能量回收率，提高了电动汽车续驶里程，起到了节能环保的效果。
附图说明
图1为本发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
电动汽车包括整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器、驱动电机和通信总线，所述的驱动电机连接于所述的电机控制器，所述的整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器均连接于所述的通信总线。
本发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法的一种实施方式如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)当整车控制器检测到变速器档位控制信号由前进档换为空档时，整车控制器判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤(2)，若否，则进入步骤(4)，
该步骤(1)具体包括以下步骤：
(11)整车控制器检测到电动汽车的变速器档位控制信号由前进挡换至空挡；
(12)整车控制器通过车速传感器检测车速；
(13)整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤(2)，若否，则进入步骤(4)。
(2)整车控制器控制自动式机械变速器进入惯性滑行控制程序；并判断自动式机械变速器是否满足能量回馈控制条件，若满足，则进入步骤(3)，若不满足，则进入步骤(4)，
该步骤(2)中所述的整车控制器判断自动式机械变速器是否满足能量回馈控制条件，具体包括以下步骤：
(21)整车控制器检测车速及自动式机械变速器内档位情况；
(22)整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，若需要，则满足回馈控制条件，进入步骤(23)，若不需要，则进入步骤(24)；
(23)整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作，然后进入步骤(3)；
(24)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则不满足回馈控制条件，并进入步骤(4)，若否，则满足回馈控制条件，并进入步骤(3)。
(3)整车控制器控制自动式机械变速器与驱动电机配合进行能量回收，然后检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则返回步骤(2)，若发生变化，则进入步骤(6)，
该步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)整车控制器通过电动汽车通信总线向自动式机械变速器和电机控制器发出能量回馈指令；
(32)整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则返回步骤(1)，若为前进档，则进入步骤(6)。
(4)整车控制器控制自动式机械变速器进入空档控制程序，并检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则进入步骤(5)，若发生变化，则进入步骤(6)，
该步骤(4)具体包括以下步骤：
(41)整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤(42)，若为前进档，则进入步骤(6)；
(42)整车控制器通过电动汽车通信总线向电机控制器发出自由模式指令，控制驱动电机进入不输出扭矩状态；
(43)整车控制器执行空档控制程序；
(44)整车控制器再次检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤(5)，若为前进档，则进入步骤(6)。
(5)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则返回步骤(4)，若否，则返回步骤(1)，
该步骤(5)具体包括以下步骤：
(51)整车控制器通过车速传感器检测车速；
(52)整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则进入步骤(4)，若否，则进入步骤(1)。
(6)整车控制器控制自动式机械变速器进入后续的相应档位的控制程序。
在一种较优选的实施方式中，所述的步骤(13)中所述的整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，具体是指：整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则电动汽车不处于惯性滑行状态，并进入步骤(4)，若否，则电动汽车处于惯性滑行状态，并进入步骤(2)。
在另一种较优选的实施方式中，所述的步骤(22)中整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，具体是指：整车控制器判断自动式机械变速器是否为最低档位，若否，则需要进行降档操作，并进入步骤(23)，若是，则不需要进行降档操作，并进入步骤(24)。
在一种更优选的实施方式中，所述的步骤(23)具体包括以下步骤：
(23-1)整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作；
(23-2)整车控制器判断自动式机械变速器是否完成降档操作，若是，则进入步骤(24)，若否，则返回步骤(23-1)。
在实际应用中，本发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法包括以下步骤：a.判断电动汽车是否进入惯性滑行状态；b.进入惯性滑行自动式机械变速器控制程序；c与电机配合进行能量回收操作；d.判断电动汽车是否从惯性滑行状态变为正常行驶状态；e.判断电机是否应进入自由模式；f.根据档位信号变化进入前进档。
在能力回收过程中，随着汽车车轮旋转，原来的变速箱输出轴变为电动汽车驱动电机动力输入轴，使得电机由电动状态变为发电状态，动力来源依靠道路坡度的变化，例如下坡时，在空挡滑行状态，车速不断增加，为了提高下坡时势能转化为动能的效率，在不踩制动踏板的情况下，自动式机械变速器变速箱采取不断降低档位的操作，目的是加快电机输出轴侧的旋转速度，使得此时的驱动电机能够产生更多电能回馈给整车供电单元；同样的，在平路滑行时，为了提高驱动电机轴的转动，也需要进行降低档位操作。
该方法中步骤a包括：a1.档位控制信号由前进挡(D挡)换至空挡(N挡)；a2.检测车速是否低于执行N挡换挡的设定值；a3.当档位控制信号变为空挡(N挡)，且车速低于设定值，执行自动式机械变速器挂空挡(N挡)操作；a4.当档位控制信号变为空挡(N挡)，但车速高于设定值时，执行自动式机械变速器惯性滑行控制程序，即执行步骤b；a5.当车速低于设定值，而档位控制信号又改变为前进挡(D档)，则进入自动式机械变速器前进挡(D档)控制程序。
步骤b包括：b1.判断此时变速箱内部档位；b2.进行降档操作，若不需要再降低档位，那么执行步骤e；b3.判断降档动作是否完成，若换挡动作完成，执行步骤c。
步骤c包括：c1.通过CAN通信的方式，向整车控制器发送能量回馈指令，然后执行步骤d。
步骤d包括：d1.判断档位控制信号是否变化；d2.若档位控制信号由空挡(N档)换至前进挡(D档)，转入自动式机械变速器前进档控制程序；d3.若档位控制信号发生变化，那么返回重新判断车速是否低于设定值，从步骤a2重新执行。
步骤e包括：e1.判断车速是否低于设定值，并且检测档位控制信号是否改变，若车速低于设定值，档位控制信号未发生改变，则向电机发送自由模式指令(即电机不输出扭矩指令)，然后进入空挡(N档)程序；e2.若此时档位控制信号改变为前进挡(D档)，则进入前进挡控制程序(同步骤a5)。
步骤f包括：f1判断车速是否高于设定值；f2.判断档位控制信号是否发生变化，若此时车速高于设定值，而且档位控制信号仍然为空档(N挡)，那么重新执行步骤a；f3.若此时车速低于设定值，而且档位控制信号发生变化，则进入其他档位的控制程序；f4.若此时车速虽然低于设定值，但档位控制信号没有改变，那么继续处于空挡(N挡)控制程序中。
采用了该发明的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，由于其在变速器档位控制信号由前进档换为空档时，整车控制器能有判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，并控制自动式机械变速器与驱动电机配合进行能量回收，因此可以有效降低在发生惯性滑行这一误操作时的车速，对电动汽车的整个动力系统起到保护作用，同时还提高了电动汽车运行时的能量回收率，提高了电动汽车续驶里程，起到了节能环保的效果。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (4)
1.一种电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，所述的电动汽车包括整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器、驱动电机和通信总线，所述的驱动电机连接于所述的电机控制器，所述的整车控制器、自动式机械变速器、车速传感器、电机控制器均连接于所述的通信总线，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
（1）当整车控制器检测到变速器档位控制信号由前进档换为空档时，整车控制器判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤（2），若否，则进入步骤（4）；
具体包括以下步骤：
（11）整车控制器检测到电动汽车的变速器档位控制信号由前进挡换至空挡；
（12）整车控制器通过车速传感器检测车速；
（13）整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，若是，则进入步骤（2），若否，则进入步骤（4）；
（2）整车控制器控制自动式机械变速器进入惯性滑行控制程序；并判断自动式机械变速器是否满足能量回馈控制条件，若满足，则进入步骤（3），若不满足，则进入步骤（4）；
具体包括以下步骤：
（21）整车控制器检测车速及自动式机械变速器内档位情况；
（22）整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，若需要，则满足回馈控制条件，进入步骤（23），若不需要，则进入步骤（24）；
（23）整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作，然后进入步骤（3）；
（24）整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则不满足回馈控制条件，并进入步骤（4），若否，则满足回馈控制条件，并进入步骤（3）；（3）整车控制器控制自动式机械变速器与驱动电机配合进行能量回收，然后检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则返回步骤（2），若发生变化，则进入步骤（6）；
具体包括以下步骤：
（31）整车控制器通过电动汽车通信总线向自动式机械变速器和电机控制器发出能量
回馈指令；
（32）整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则返回步骤（1），若为前进档，则进入步骤（6）；
（4）整车控制器控制自动式机械变速器进入空档控制程序，并检测变速器档位控制信号是否变化，若未变化，则进入步骤（5），若发生变化，则进入步骤（6）；
具体包括以下步骤：
（41）整车控制器检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤（42），若为前进档，则进入步骤（6）；
（42）整车控制器通过电动汽车通信总线向电机控制器发出自由模式指令，控制驱动电机进入不输出扭矩状态；
（43）整车控制器执行空档控制程序；
（44）整车控制器再次检测变速器档位控制信号是否变化，若仍为空档，则进入步骤（5），若为前进档，则进入步骤（6）；
（5）整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则返回步骤（4），若否，则返回步骤（1）；
具体包括以下步骤：
（51）整车控制器通过车速传感器检测车速；
（52）整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则进入步骤（4），若否，则进入步骤（1）；
（6）整车控制器控制自动式机械变速器进入后续的相应档位的控制程序。
2.根据权利要求1所述的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，其特征在于，步骤（13）中所述的整车控制器根据车速判断电动汽车是否进入惯性滑行状态，具体是指：
整车控制器判断车速是否低于执行空挡换挡的预设值，若是，则电动汽车不处于惯性滑行状态，并进入步骤（4），若否，则电动汽车处于惯性滑行状态，并进入步骤（2）。
3.根据权利要求1所述的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，其特征在于，所述的步骤（22）中整车控制器判断自动式机械变速器是否需要进行降档操作，具体是指：
整车控制器判断自动式机械变速器是否为最低档位，若否，则需要进行降档操作，并进入步骤（23），若是，则不需要进行降档操作，并进入步骤（24）。
4.根据权利要求1或3所述的电动汽车惯性滑行状态下的自动式机械变速器控制方法，其特征在于，所述的步骤（23）具体包括以下步骤：
（23-1）整车控制器控制自动式机械变速器进行降档操作；
（23-2）整车控制器判断自动式机械变速器是否完成降档操作，若是，则进入步骤（24），若否，则返回步骤（23-1）。
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2010
- 2010-12-10 CN CN 201010583585 patent/CN102030005B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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