CN107791968B - 一种纯电动客车at变速箱换挡控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置，其整车控制器分别与电机控制器和变速箱控制器连接，电机控制器与驱动电机连接，变速箱控制器与AT变速箱连接；电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器，当驱动电机的实时转速低于或高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档。本发明还公开一种纯电动客车AT变速箱换挡控制方法。本发明使驱动电机持续运行在高效区，解决纯电动客车直驱系统爬坡能力差，低速系统效率低的问题。

Description

一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及纯电动主驱动技术领域，尤其是指一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置及控制方法。
背景技术
纯电动客车续驶里程有限，目前市场上使用的纯电动客车一次充电后的续驶里程一般为100-300km，且需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统，而绝大多数纯电动客车在一般行驶环境下的续驶里程只有50-100km。
纯电动驱动需要能量效率更高的驱动控制系统以满足续驶里程的要求，纯电动客车直驱系统爬坡能力差，不能满足一些复杂的工况，驱动电机不能长时间运行在高效区，系统整体效率不高。通常，驱动电机的高效区为某一特定的转速区间，超过该转速区间或低于该转速区间，驱动电机都运行在低效区。
因此，纯电动客车直驱系统，爬坡能力差，驱动电机在低速工作中系统效率低，导致系统电耗偏高。有鉴于此，本发明研发出一种克服所述缺陷的纯电动客车AT变速箱换挡控制装置及控制方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置及控制方法，使驱动电机持续运行在高效区，解决纯电动客车直驱系统爬坡能力差，低速系统效率低的问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置，包括整车控制器、电机控制器、驱动电机、变速箱控制器和AT变速箱，整车控制器分别与电机控制器和变速箱控制器连接，电机控制器与驱动电机连接，变速箱控制器与AT变速箱连接；电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器，当驱动电机的实时转速低于或高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档。
进一步，AT变速箱升档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，降低驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡。
进一步，驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，降低驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱降档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，提升驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡。
进一步，驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，提升驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
一种纯电动客车AT变速箱换挡控制方法，包括以下步骤：电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器并进行判断，当驱动电机的实时转速低于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱降档，当驱动电机的实时转速高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱升档。
进一步，AT变速箱升档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，降低驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡。
进一步，驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，降低驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱降档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，提升驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡。
进一步，驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱时是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率。
进一步，提升驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车。
进一步，挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
采用上述方案后，本发明电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器，当驱动电机的实时转速低于或高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档。因此，本发明通过AT变速箱的升档及降档使得驱动电机在整个车速运行工况中，驱动电机大部分运行高效区的转速范围内，提高系统效率，降低电耗，解决纯电动客车直驱系统爬坡能力差，低速系统效率低的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明AT变速箱升档流程图；
图3是本发明AT变速箱降档流程图。
标号说明
整车控制器1 电机控制器2
驱动电机3 变速箱控制器4
AT变速箱5。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。
请参阅图1至图3所述，本发明揭示的一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置，包括整车控制器1、电机控制器2、驱动电机3、变速箱控制器4和AT变速箱5，整车控制器1分别与电机控制器2和变速箱控制器4连接，电机控制器2与驱动电机3连接，变速箱控制器4与AT变速箱5连接；电机控制器2实时监测驱动电机3的转速，将驱动电机3的实时转速信号反馈至整车控制器1，当驱动电机3的实时转速低于或高于整车控制器1预先设定的转速区间值时，整车控制器1驱使变速箱控制器4控制AT变速箱5在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档。
如图2所示，AT变速箱5升档时，一，整车控制器1判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机3撤扭，驱动电机3撤扭状态，驱动电机3无动力输出，处于空滑状态。从电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率，同时报警。二，AT变速箱5脱档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机2的功率，同时报警。三，降低驱动电机3转速调整扭矩，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。四，AT变速箱5挂档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。五，调整驱动电机3扭矩完成换挡，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率，同时报警。调整驱动电机3扭矩保证换挡前后AT变速箱5输出扭矩无明显变化，以保证驾驶员驾驶舒适度，判断驱动电机3转速与AT变速箱5输出转速是否符合II档的速比条件，作为换挡成功判断，如换挡不成功进行二次换挡，二次换挡不成功，限驱动电机3功率。
如图3所示，AT变速箱5降档时，一，整车控制器1判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机3撤扭，驱动电机3无动力输出，处于空滑状态。从电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机3的功率，同时报警。二，AT变速箱5脱档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机3的功率，同时报警。三，提升驱动电机3转速调整扭矩，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。四，AT变速箱5挂档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。五，调整驱动电机3扭矩完成换挡，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率。调整驱动电机3扭矩保证换挡前后AT变速箱5输出扭矩无明显变化，以保证驾驶员驾驶舒适度，判断驱动电机3转速与AT变速箱5输出转速是否符合档的速比条件，作为换挡成功判断，如换挡不成功进行二次换挡，二次换挡不成功，限驱动电机3功率。
本发明还公开一种纯电动客车AT变速箱换挡控制方法，包括以下步骤：
电机控制器2实时监测驱动电机3的转速，将驱动电机3的实时转速信号反馈至整车控制器1并进行判断，当驱动电机3的实时转速低于整车控制器1预先设定的转速区间值时，整车控制器1驱使变速箱控制器4控制AT变速箱5降档，当驱动电机3的实时转速高于整车控制器1预先设定的转速区间值时，整车控制器1驱使变速箱控制器4控制AT变速箱5升档。
如图2所示，AT变速箱5升档时，一，整车控制器1判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机3撤扭，驱动电机3撤扭状态，驱动电机3无动力输出，处于空滑状态。从电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率，同时报警。二，AT变速箱5脱档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机2的功率，同时报警。三，降低驱动电机3转速调整扭矩，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。四，AT变速箱5挂档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。五，调整驱动电机3扭矩完成换挡，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率，同时报警。调整驱动电机3扭矩保证换挡前后AT变速箱5输出扭矩无明显变化，以保证驾驶员驾驶舒适度，判断驱动电机3转速与AT变速箱5输出转速是否符合II档的速比条件，作为换挡成功判断，如换挡不成功进行二次换挡，二次换挡不成功，限驱动电机3功率。
如图3所示，AT变速箱5降档时，一，整车控制器1判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机3撤扭，驱动电机3无动力输出，处于空滑状态。从电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机3的功率，同时报警。二，AT变速箱5脱档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机3的功率，同时报警。三，提升驱动电机3转速调整扭矩，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。四，AT变速箱5挂档，通过变速箱控制器4反馈至整车控制器1的信号，判断AT变速箱5是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机3的功率直到停车，同时报警。五，调整驱动电机3扭矩完成换挡，通过电机控制器2反馈至整车控制器1的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器1要求进行调整，降低驱动电机3的功率。调整驱动电机3扭矩保证换挡前后AT变速箱5输出扭矩无明显变化，以保证驾驶员驾驶舒适度，判断驱动电机3转速与AT变速箱5输出转速是否符合档的速比条件，作为换挡成功判断，如换挡不成功进行二次换挡，二次换挡不成功，限驱动电机3功率。
本发明通过AT变速箱5的升档及降档使得驱动电机3在整个车速运行工况中，驱动电机3大部分运行高效区的转速范围内，提高系统效率，降低电耗，解决纯电动客车直驱系统爬坡能力差，低速系统效率低的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (4)

1.一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置，其特征在于：包括整车控制器、电机控制器、驱动电机、变速箱控制器和AT变速箱，整车控制器分别与电机控制器和变速箱控制器连接，电机控制器与驱动电机连接，变速箱控制器与AT变速箱连接；电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器，当驱动电机的实时转速低于或高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档；AT变速箱升档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，降低驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡；驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率；AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率；降低驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车；AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车；挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
2.一种纯电动客车AT变速箱换挡控制装置，其特征在于：包括整车控制器、电机控制器、驱动电机、变速箱控制器和AT变速箱，整车控制器分别与电机控制器和变速箱控制器连接，电机控制器与驱动电机连接，变速箱控制器与AT变速箱连接；电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器，当驱动电机的实时转速低于或高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱在实时转速低于预先设定的转速区间值时降档，在实时转速高于预先设定的转速区间值时升档；AT变速箱降档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，提升驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡；驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率；AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率；提升驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车；AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车；挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
3.一种纯电动客车AT变速箱换挡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器并进行判断，当驱动电机的实时转速低于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱降档，当驱动电机的实时转速高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱升档；AT变速箱升档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行升档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，降低驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡；驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率；AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率；降低驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车；AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车；挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
4.一种纯电动客车AT变速箱换挡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：电机控制器实时监测驱动电机的转速，将驱动电机的实时转速信号反馈至整车控制器并进行判断，当驱动电机的实时转速低于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱降档，当驱动电机的实时转速高于整车控制器预先设定的转速区间值时，整车控制器驱使变速箱控制器控制AT变速箱升档；AT变速箱降档时，整车控制器判断是否有刹车动作，有刹车时不进行降档，无刹车时驱动电机撤扭，AT变速箱脱档，提升驱动电机转速调整扭矩，AT变速箱挂档，调整驱动电机扭矩，完成换挡；驱动电机撤扭时，从电机控制器反馈至整车控制器的扭矩进行判断，如果撤扭不成功，则降低驱动电机的功率；AT变速箱脱档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱时是否已经脱档，如果脱档不成功，则降低驱动电机的功率；提升驱动电机转速调整扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的转速扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率直到停车；AT变速箱挂档时，通过变速箱控制器反馈至整车控制器的信号，判断AT变速箱是否已经脱档，如果脱档不成功，降低驱动电机的功率直到停车；挂挡之后调整驱动电机扭矩时，通过电机控制器反馈至整车控制器的扭矩信号进行判断，如果不能按照整车控制器要求进行调整，降低驱动电机的功率。
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