CN103711889B - 电动汽车的换挡控制方法及电动汽车 - Google Patents

电动汽车的换挡控制方法及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的换挡控制方法，包括以下步骤：判断变速箱换挡是否完成；如果变速箱换挡完成，则在换挡完成时保持电机当前扭矩不变；检测电机请求扭矩；比较电机请求扭矩与电机当前扭矩；以及当比较结果满足第一条件时，控制电机当前扭矩变为电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度。根据本发明的实施例具有提高变速箱使用寿命且提高乘驾舒适度的优点。本发明还提出一种电动汽车。

Description

电动汽车的换挡控制方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种电动汽车的换挡控制方法及电动汽车。
背景技术
目前，电动汽车作为一种新能源汽车，具有节能环保的优点，其节能和环保的特性受到广大用户的喜欢。和传统匹配发动机的车辆一样，由于受到驱动电机转速范围的限制，许多电动机汽车也匹配了自动变速箱AMT，在换档过程中，需要电机的降速，电机降速是通过减小电机扭矩甚至施加反向扭矩来实现的，但是在完成换档之后扭矩的迅速恢复会对电机产生强烈的冲击，对电机造成伤害，另外，使驾驶员和乘客感受到顿挫感，影响乘车的舒适性。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种提高变速箱使用寿命且提升乘驾舒适度的电动汽车的换挡控制方法。
本发明的另一目的在于提出一种电动汽车。
为达到所述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种电动汽车的换挡控制方法，包括以下步骤：判断变速箱换挡是否完成；如果所述变速箱换挡完成，则在换挡完成时保持电机当前扭矩不变；检测电机请求扭矩；比较所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩；以及当比较结果满足第一条件时，控制所述电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度。
根据本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，在变速箱换挡完成时首先保持电机当前扭矩不变，接着进行一次对电机请求扭矩与电机当前扭矩的比较，只有在比较结果满足第一条件时，使电机当前扭矩变为电机请求扭矩，由此能够减小电机扭矩的突变幅度，减小乘车的顿挫感，提升乘驾的舒适度，保证了车辆换挡的平顺性。另外，突变幅度的降低避免对电机冲击过大，有效避免电机损害，提高电机使用寿命。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的换挡控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述第一条件为所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩。
在一些示例中，还包括：A，如果判断所述比较结果不满足所述第一条件，则对所述电机当前扭矩进行更新；B，判断更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果是否满足所述第一条件；以及C，如果更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件，则将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩，否则重复执行步骤A和B直至所述更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件后，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩。
在一些示例中，每次更新后的电机当前扭矩为更新前的电机当前扭矩与第二预定扭矩之和。
在一些示例中，所述第二预定扭矩小于或等于所述第一预定扭矩。
本发明第二方面的实施例提供了一种电动汽车的换挡控制系统，包括：变速箱控制器，用于判断变速箱换挡是否完成，并在所述变速箱换档完成时，保持电机当前扭矩不变；整车控制器，所述整车控制器用于获取电机请求扭矩，并比较所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩，并在判断比较结果满足第一条件时，控制所述电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度。
根据本发明实施例的电动汽车，在变速箱换挡完成时首先保持电机当前扭矩不变，接着进行一次对电机请求扭矩与电机当前扭矩的比较，只有在比较结果满足第一条件时，使电机当前扭矩变为电机请求扭矩，由此能够减小电机扭矩的突变幅度，减小乘车的顿挫感，提升乘驾的舒适度，保证了车辆换挡的平顺性。另外，突变幅度的降低避免对电机冲击过大，有效避免电机损害，提高电机使用寿命。
另外，根据本发明上述实施例的电动汽车还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述第一条件为所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩。
在一些示例中，所述整车控制器还用于：A，如果判断所述比较结果不满足所述第一条件，则对所述电机当前扭矩进行更新；B，判断更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果是否满足所述第一条件；以及C，如果更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件，则将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩，否则重复执行步骤A和B直至所述更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件后，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩。
进一步地，每次更新后的电机当前扭矩为更新前的电机当前扭矩与第二预定扭矩之和。
在一些示例中，所述第二预定扭矩小于或等于所述第一预定扭矩。
本发明附加的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
本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是一种具有自动变速箱的电动汽车的结构图；
图2是图1所示的电动汽车的换挡控制流程示意图；
图3是根据本发明一个实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图；以及
图5是根据本发明一个实施例的电动汽车的结构图。
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，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，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所述术语的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的电动汽车的挂档控制方法及电动汽车。
对于具有自动变速箱的电动汽车而言，在换档时由于换档之后扭矩的迅速恢复会对电机产生强烈的冲击。如图1所示，是一种具有自动变速箱的电动汽车的结构图。该电动汽车包括：自动变速箱（AMT）、电机110、变速箱控制器（TCU）、电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）、整车控制器（VMS）以及动力电池120。VMS属于主控制器，负责协调AMT、驱动电机110及动力电池120的相关行为，TCU、MCU、BMS通过CAN总线与VMS进行通讯，进行信息的实时交换。对于图1所示的的电动汽车而言，其换挡过程如图2所示，为图1所示的电动汽车的换挡控制流程示意图。
具体而言，该电动汽车的换挡控制包括以下步骤：
步骤S201，VMS发送给MCU驾驶请求扭矩和电机扭矩工作模式。
步骤S202，TCU判断是否存在换档请求。如果判断存在，则执行步骤S203，否则执行步骤S201。
步骤S203，VMS发送给MCU驾驶请求扭矩和电机空闲工作模式。
步骤S204，TCU发送给MCU驾驶请求降速转速电机速度工作模式。
步骤S205，判断换档是否完成。如果完成则执行步骤S206，否则执行步骤S201。
步骤S206，VMS发送给MCU驾驶请求扭矩和电机扭矩工作模式。
具体而言，当没有换档请求时，整车控制器VMS控制电机控制器MCU的工作状态，发给MCU驾驶员的扭矩请求Tqdriverd和电机的工作模式MODEtorque,当目前条件符合换档条件时，VMS发送给MCU的电机请求工作模式为MODEidle,即空闲模式，而此时电机的工作状态将由变速器控制器TCU来控制，此时TCU将发送电机请求模式MODEspeed和电机的请求工作转速，此时为了使AMT输入轴转速和输出轴转速的匹配，电机将处于降扭工作状态，电机扭矩将迅速下降，直到完成换档，MCU的工作模式和工作扭矩才由VMS来控制，当时在电机控制权转换的瞬间，电机的请求扭矩将发生很大的突变，这是由于电机在执行VMS的请求扭矩时的请求扭矩很大，而且该请求扭矩在换档完成后几乎不变，而电机在执行TCU的控制参数时处于降扭处理，电机的扭矩非常小，因此造成了在换档完成的瞬间，请求扭矩与电机的实际扭矩相差非常之大，造成对变速器的强烈冲击。
因此，本发明的实施例提出了一种电动汽车的挂档控制方法。
如图3所示，为根据本发明一个实施例的电动汽车的挂档控制方法。该电动汽车的挂档控制方法，包括以下步骤：
步骤S301，判断变速箱换挡是否完成。在本发明的一个示例中，该变速箱为自动变速箱AMT。表示
步骤S302，如果变速箱换挡完成，则在换挡完成时保持电机当前扭矩不变。为了简化描述，以下电机当前扭矩以Tqmotor表示。
步骤S303，检测电机请求扭矩。电机请求扭矩以Tqdriver表示。
步骤S304，比较电机请求扭矩Tqdriver与电机当前扭矩Tqmotor。
步骤S305，当比较结果满足第一条件时，控制电机当前扭矩变为电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度。具体地，第一条件为但不限于：电机请求扭矩Tqdriver与电机当前扭矩Tqmotor之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩Tqcalibration，该第一预定扭矩Tqcalibration可被调整，可由技术人员根据经验值确定或者对电动汽车进行试验得到，例如设定变速箱在换挡时电机当前扭矩Tqmotor不变，通过多次调整电机请求扭矩Tqdriver，并在每一次调整后，将电机当前扭矩Tqmotor突变为调整的电机请求扭矩Tqdriver，判断该突变幅度对变速箱的冲击是否被接受，其接受可以理解为在保证该冲击可被接受的前提下，尽可能提升该突变幅度，以使电机当前扭矩Tqmotor能够以较短的时间变至电机请求扭矩Tqdriver，以满足驾驶员的驾驶需求。
换言之，在换档完成后，当电机请求扭矩Tqdriver和电机当前扭矩Tqmotor相差较小时，即Tqdriver和Tqmotor之间差值的绝对值小于或等于第一预定扭矩Tqcalibration时，才控制电机当前扭矩Tqmotor突变至电机请求扭矩Tqdriver以满足驾驶需求，从而避免对变速箱冲击过大，延长电机和变速箱使用寿命的同时减少乘驾的顿挫感，提高乘驾舒适性。
根据本发明实施例的电动汽车的换挡控制方法，在变速箱换挡完成时首先保持电机当前扭矩不变，接着进行一次对电机请求扭矩与电机当前扭矩的比较，只有在比较结果满足第一条件时，使电机当前扭矩变为电机请求扭矩，由此能够减小电机扭矩的突变幅度，减小乘车的顿挫感，提升乘驾的舒适度，保证了车辆换挡的平顺性。另外，突变幅度的降低避免对电机冲击过大，有效避免电机损害，提高电机使用寿命。
图4是根据本发明另一实施例的电动汽车的换挡控制方法的流程图。
如图4所示，电动汽车的换挡控制方法包括以下步骤：
步骤S401，判断变速箱换挡是否完成。如果完成，则执行步骤S402，否则继续对换挡是否完成进行判断。
步骤S402，比较电机请求扭矩Tqdriver与电机当前扭矩Tqmotor。如果比较结果满足第一条件，则执行步骤S403，否则执行步骤S404。
步骤S403，控制电机当前扭矩变为电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度，即使Tqmotor=Tqdriver。
步骤S404，如果判断比较结果不满足第一条件，则对电机当前扭矩Tqmotor进行更新。具体地，每次更新后的电机当前扭矩Tqmotor为但不限于：更新前的电机当前扭矩Tqmotor与第二预定扭矩Tqstep之和。即更新后的电机当前扭矩Tqmotor＝更新前的电机当前扭矩Tqmotor+Tqstep。
步骤S405判断更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果是否满足所述第一条件，如果更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件，则将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩，否则重复执行步骤S404直至所述更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件后，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩。进一步地，第二预定扭矩Tqstep小于或等于第一预定扭矩Tqcalibration。
由此，在换档完成后，当电机请求扭矩Tqdriver和电机当前扭矩Tqmotor相差较大时，会限制电机当前扭矩Tqmotor。具体为在换档完成是瞬间，如果判断不满足第一条件，则认为差值比较大，通过周期性地限制该电机当前扭矩Tqmotor递增，且递增幅值小于第一预定扭矩Tqcalibration，从而，减小对变速箱的机械冲击，使冲击在可接受范围内，从而有效地降低了对变速箱的损害，提升使用寿命。另外，避免大冲击影响乘驾人员的乘驾舒适性。提高变档的平顺性。
图5是根据本发明一个实施例的电动汽车的结构图。
如图5所示，根据本发明实施例的电动汽车500，包括：变速箱控制器510和整车控制器520。
具体地，变速箱控制器510用于判断变速箱换挡是否完成，并在变速箱换档完成时，保持电机当前扭矩不变。
整车控制器520用于获取电机请求扭矩，并比较电机请求扭矩与电机当前扭矩，并在判断比较结果满足第一条件时，控制电机当前扭矩变为电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度。在该实例中，第一条件为但不限于：电机请求扭矩与电机当前扭矩之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩。
在本发明的一个实施例中，整车控制器520还用于：A，如果判断比较结果不满足所述第一条件，则对电机当前扭矩进行更新；B，判断更新后的电机当前扭矩与电机请求扭矩之间的比较结果是否满足第一条件；C，如果更新后的电机当前扭矩与电机请求扭矩之间的比较结果满足第一条件，则将更新后的电机当前扭矩变为电机请求扭矩，否则重复执行步骤A和B直至更新后的电机当前扭矩与电机请求扭矩之间的比较结果满足第一条件后，将更新后的电机当前扭矩变为电机请求扭矩。进一步地，每次更新后的电机当前扭矩为更新前的电机当前扭矩与第二预定扭矩之和。在该实例中，第二预定扭矩小于或等于第一预定扭矩。
根据本发明实施例的电动汽车，在变速箱换挡完成时首先保持电机当前扭矩不变，接着进行一次对电机请求扭矩与电机当前扭矩的比较，只有在比较结果满足第一条件时，使电机当前扭矩变为电机请求扭矩，由此能够减小电机扭矩的突变幅度，减小乘车的顿挫感，提升乘驾的舒适度，保证了车辆换挡的平顺性。另外，突变幅度的降低避免对电机冲击过大，有效避免电机损害，提高电机使用寿命。
另外，本发明实施例的电动汽车在换档完成后，当电机请求扭矩和电机当前扭矩相差较大时，会限制电机当前扭矩。具体为在换档完成是瞬间，如果判断不满足第一条件，则认为差值比较大，通过周期性地限制该电机当前扭矩递增，且递增幅值小于第一预定扭矩，从而，减小对变速箱的机械冲击，使冲击在可接受范围内，从而有效地降低了对变速箱的损害，提升使用寿命。另外，避免大冲击影响乘驾人员的乘驾舒适性。提高变档的平顺性。
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，对所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，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种电动汽车的换挡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断变速箱换挡是否完成；
如果所述变速箱换挡完成，则在换挡完成时保持电机当前扭矩不变；
检测电机请求扭矩；
比较所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩；以及
当比较结果满足第一条件时，控制所述电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度；
当所述比较结果不满足所述第一条件时，对所述电机当前扭矩进行更新；
判断更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果是否满足所述第一条件；
如果更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件，则将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩，否则继续对所述更新后的电机当前扭矩进行更新，直至所述更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件后，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩。
2.根据权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，所述第一条件为所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩。
3.根据权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于，其中，每次更新后的电机当前扭矩为更新前的电机当前扭矩与第二预定扭矩之和。
4.根据权利要求3所述的换挡控制方法，其特征在于，所述第二预定扭矩小于或等于所述第一预定扭矩。
5.一种电动汽车，其特征在于，包括：
变速箱控制器，用于判断变速箱换挡是否完成，并在所述变速箱换档完成时，保持电机当前扭矩不变；
整车控制器，所述整车控制器用于获取电机请求扭矩，并比较所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩，并在判断比较结果满足第一条件时，控制所述电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩以减小电机扭矩的突变幅度，并在判断所述比较结果不满足所述第一条件时，对所述电机当前扭矩进行更新，并判断更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果是否满足所述第一条件，并在更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件时，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩，否则继续对所述更新后的电机当前扭矩进行更新，直至所述更新后的电机当前扭矩与所述电机请求扭矩之间的比较结果满足所述第一条件后，将所述更新后的电机当前扭矩变为所述电机请求扭矩。
6.根据权利要求5所述的电动汽车，其特征在于，其中，所述第一条件为所述电机请求扭矩与所述电机当前扭矩之差的绝对值小于或等于第一预定扭矩。
7.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于，其中，每次更新后的电机当前扭矩为更新前的电机当前扭矩与第二预定扭矩之和。
8.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述第二预定扭矩小于或等于所述第一预定扭矩。
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