CN108953589A - 一种新型电动车两档变速方法及系统 - Google Patents

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胡生瑞
孙纯哲
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Abstract

本发明公开了一种新型电动车两档变速方法，扭矩调整信号接收模块接收扭矩调整指令，电机当前状态采集模块采集电机当前输出扭矩，扭矩调整时间计算模块根据当前扭矩、目标扭矩、预设的整车冲击度计算扭矩调整时间，扭矩调整模块在计算的扭矩调整时间内控制电机由输出当前扭矩调整为输出目标扭矩。本发明通过采集换挡时车辆当前状态和预设置的整车冲击度来计算驱动力加载或卸载即电机输出扭矩的调整时间，从而达到提高换挡效率、减小换挡顿挫感。

Description

一种新型电动车两档变速方法及系统
技术领域
本发明涉及电动车变速领域，具体涉及一种新型电动车两档变速方法及系统。
背景技术
电机的高效率运行是纯电动车最高车速的保障，同时也是对电能资源的节约。国内纯电动汽车的传动系统多数搭载固定速比的减速器，这种结构设计要求电机处于高转速、大电流的运行状态，不仅浪费电能而且降低行驶里程。为了满足电动车爬坡、高速和加速等等要求，驱动电机不仅要在恒功率区提供较高运行速度，还需要在恒转矩区提供高瞬时扭矩。两挡减速器的使用降低了电动车对驱动电机的要求，更大程度的发挥了驱动电机的优越性，但是在换挡过程中会遇到换挡效率与平顺性相矛盾的问题，为了提高换挡效率、减小换挡顿挫感换挡过程中的扭矩控制方法显得尤为重要。
公告号为CN 101780776B的专利，公开了一种基于两档变速箱的电动车控制方法，当接收到用户控制指令时，确定所述电动车的工作模式，并发出控制指令控制所述电动车在预设置的工作模式之间切换。通过预设置的电动车工作模式，提供稳定可靠的驱动控制，以根据电动车的整车控制器的控制指令，控制电机的工作模式和输出扭矩。该专利采用有动力中断的换挡方式，有动力中断的换挡方式车辆换挡前需要卸载驱动力，换挡完成后需要加载驱动力，驱动力的卸载或加载时间快慢直接影响换挡效率高低，同时驱动力的快速变化会导致整车产生冲击，这个冲击是换挡过程有顿挫感的主要原因。该专利对于如何通过控制驱动力快速加载或卸载实现换挡效率高、换挡顿挫感小这个目的未提出解决方案。同时，该专利在换挡过程中会引入调速模式，调速模式不符合道路车辆功能安全要求。
发明内容
本发明目的是：提供一种新型电动车两档变速方法及系统，通过采集换挡时车辆当前状态和预设置的整车冲击度来计算驱动力加载或卸载即电机输出扭矩的调整时间，从而达到提高换挡效率、减小换挡顿挫感的目的。
本发明的技术方案是：一种新型电动车两档变速方法，包括：
S10. 采集电机当前输出扭矩T_Current1；
S20. 根据电机当前输出扭矩T_Current1、事先设定的第一目标输出扭矩T_Aim1和整车冲击度j计算扭矩调整时间Time1，所述扭矩调整时间Time1为满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第一目标输出扭矩需要的调整时间；
S30. 在调整时间Time1内将电机由输出当前扭矩T_Current1调整为输出第一目标输出扭矩T_Aim1；
S40. 控制减速器进行换挡；
S50. 换挡完成后，采集电机当前输出扭矩T_Current2；
S60. 根据当前输出扭矩T_Current2、事先设定的第二目标输出扭矩T_Aim2和整车冲击度j计算扭矩调整时间Time2，所述扭矩调整时间Time2表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第二目标输出扭矩需要的调整时间；
S70. 在调整时间Time2内将电机由输出当前扭矩T_Current2调整为输出第二目标输出扭矩T_Aim2，扭矩调整完成。
进一步的，在步骤S10之前还设置有步骤：S01. 检测车辆当前状态是否满足换档条件，如果满足换挡条件，则开始换挡，如果不满足换挡条件，则不进行换挡。
进一步的，所述扭矩调整时间Time1的计算方法为：
Time1 = (（(T_Current1 - T_Aim1) * i * η）/ ( 2 * r * m * j) 公式1
式中，Time1表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第一目标输出扭矩需要的调整时间，T_Current1表示当前输出扭矩，T_Aim1表示能够支持减速器换挡的第一目标输出扭矩，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度。
进一步的，所述扭矩调整时间Time1的计算方法为：
Time2 = (（(T_Current2 - T_Aim2) * i * η）/ ( 2 * r * m * j) 公式2
式中，Time2表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第二目标输出扭矩需要的调整时间，T_Current2表示当前扭矩，T_Aim2表示换挡完成后能够维持车辆状态不变的目标扭矩，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度。
本发明实施例还提供一种新型电动车两档变速系统，包括：
整车控制模块，用于向电机控制模块发送扭矩调整指令和接收其扭矩调整完成信息，以及向减速器控制模块发送换挡指令和接收其换挡完成信息；
电机控制模块，与所述整车控制模块通信连接，用于控制电机调整扭矩，所述电机控制模块包括扭矩调整信号接收模块、电机当前状态采集模块、扭矩调整时间计算模块和扭矩调整模块；
减速器控制模块，与所述整车控制模块通信连接，用于控制减速器进行换挡。
本发明的优点是：本申请通过采集换挡时车辆当前状态和预设置的整车冲击度来计算驱动力加载或卸载即电机输出扭矩的调整时间，从而提高换挡效率、减小换挡顿挫感。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明第一实施例的新型电动车两档变速系统示意图；
图2为本发明另一个实施例新型电动车两档变速方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明第一实施例提供一种新型电动车两档变速系统，包括：整车控制模块，包括整车控制器，用于向电机控制模块发送扭矩调整指令和接收其扭矩调整完成信息，以及向减速器控制模块发送换挡指令和接收其换挡完成信息；电机控制模块，包括电机控制器，与所述整车控制模块通信连接，用于控制电机调整扭矩，所述电机控制器包括扭矩调整信号接收模块、电机当前状态采集模块、扭矩调整时间计算模块和扭矩调整模块；减速器控制模块，与所述整车控制模块通信连接，用于控制减速器进行换挡。
如图2所示，本发明另一个实施例提供了一种新型电动车两档变速方法包括如下步骤：
整车控制器在检测到车辆当前状态满足换档条件后向电机控制器扭矩调整信号接收模块发送扭矩调整指令，扭矩调整信号接收模块接收到扭矩调整信号后向电机当前状态采集模块发送状态采集指令；
电机当前状态采集模块接收到状态采集指令后，开始采集电机当前状态信息：电机当前输出扭矩T_Current1，电机当前状态采集完成后电机当前状态采集模块向扭矩调整时间计算模块发送扭矩调整时间计算指令，并将当前输出扭矩T_Current1一同发送给扭矩调整时间计算模块；
扭矩调整时间计算模块在接收到扭矩调整时间计算指令后根据当前输出扭矩T_Current1、预存于扭矩调整时间计算模块的目标输出扭矩T_Aim1、预存于扭矩调整时间计算模块的整车冲击度j计算扭矩调整时间Time1：
Time1 = (（(T_Current1 - T_Aim1) * i * η）/ ( 2 * r * m * j) 公式1
Time1表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出目标扭矩需要的调整时间，T_Current1表示当前输出扭矩1，T_Aim1表示能够支持减速器换挡的目标输出扭矩1，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度；
扭矩调整时间计算模块完成扭矩调整时间计算后向扭矩调整模块发送扭矩调整指令，并将扭矩调整时间Time1和目标扭矩T_Aim1一同发送给扭矩调整模块；
扭矩调整模块在接收到扭矩调整指令和扭矩调整时间及目标扭矩后，负责在调整时间Time1内将电机由输出当前扭矩T_Current1调整为输出目标扭矩T_Aim1。扭矩调整模块完成扭矩调整后向整车控制器发送扭矩调整完成可以换档信息；
整车控制器接收到扭矩调整完成可以换档信息后向减速器控制模块发送换挡指令，减速器控制模块接收到换挡指令后控制减速器进行换挡，减速器换挡完成后向整车控制器发送换挡完成信息；
整车控制器接收到减速器控制模块发送的换挡完成信息后向电机控制器扭矩调整信号接收模块发送扭矩调整指令，扭矩调整信号接收模块在接收到扭矩调整信号后向电机当前状态采集模块发送状态采集指令；
电机当前状态采集模块接收到状态采集指令后，开始采集电机当前状态信息：电机当前输出扭矩T_Current2，电机当前状态采集完成后电机当前状态采集模块向扭矩调整时间计算模块发送扭矩调整时间计算指令，并将当前输出扭矩T_Current2一同发送给扭矩调整时间计算模块；
扭矩调整时间计算模块在接收到扭矩调整时间计算指令后根据当前输出扭矩T_Current2、预存于扭矩调整时间计算模块的目标输出扭矩T_Aim2、预存于扭矩调整时间计算模块的整车冲击度j计算扭矩调整时间Time2：
Time2 = (（(T_Current2 - T_Aim2) * i * η）/ ( 2 * r * m * j) 公式2
Time2表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出目标扭矩需要的调整时间，T_Current2表示当前扭矩2，T_Aim2表示换挡完成后能够维持车辆状态不变的目标扭矩2，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度；
扭矩调整时间计算模块完成扭矩调整时间计算后向扭矩调整模块发送扭矩调整指令，并将扭矩调整时间Time2和目标扭矩T_Aim2一同发送给扭矩调整模块；
扭矩调整模块负责在调整时间Time2内将电机由输出当前扭矩T_Current2调整为输出目标扭矩T_Aim2。扭矩调整模块完成扭矩调整后向整车控制器发送扭矩调整完成信息。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型电动车两档变速方法，其特征在于，包括：
S10. 采集电机当前输出扭矩T_Current1；
S20. 根据电机当前输出扭矩T_Current1、事先设定的第一目标输出扭矩T_Aim1和整车冲击度j计算扭矩调整时间Time1，所述扭矩调整时间Time1为满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第一目标输出扭矩需要的调整时间；
S30. 在调整时间Time1内将电机由输出当前扭矩T_Current1调整为输出第一目标输出扭矩T_Aim1；
S40. 控制减速器进行换挡；
S50. 换挡完成后，采集电机当前输出扭矩T_Current2；
S60. 根据当前输出扭矩T_Current2、事先设定的第二目标输出扭矩T_Aim2和整车冲击度j计算扭矩调整时间Time2，所述扭矩调整时间Time2表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第二目标输出扭矩需要的调整时间；
S70. 在调整时间Time2内将电机由输出当前扭矩T_Current2调整为输出第二目标输出扭矩T_Aim2，扭矩调整完成。
2.如权利要求1所述新型电动车两档变速方法，其特征在于，在步骤S10之前还设置有步骤：S01. 检测车辆当前状态是否满足换档条件，如果满足换挡条件，则开始换挡，如果不满足换挡条件，则不进行换挡。
3.如权利要求1所述新型电动车两档变速方法，其特征在于，所述扭矩调整时间Time1的计算方法为：
Time1 = (（(T_Current1 - T_Aim1) * i * η）/ ( 2 * r * m * j)
式中，Time1表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第一目标输出扭矩需要的调整时间，T_Current1表示当前输出扭矩，T_Aim1表示能够支持减速器换挡的第一目标输出扭矩，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度。
4.如权利要求1所述新型电动车两档变速方法，其特征在于，所述扭矩调整时间Time1的计算方法为：
Time2 = (（(T_Current2 - T_Aim2) * i * η）/ ( 2 * r * m * j)
式中，Time2表示在满足预设的整车冲击度的前提下电机由输出当前扭矩调整为输出第二目标输出扭矩需要的调整时间，T_Current2表示当前扭矩，T_Aim2表示换挡完成后能够维持车辆状态不变的目标扭矩，i表示减速器传动比，η表示传动系统传动效率，r表示车轮半径，m表示整车质量，j表示整车冲击度。
5.一种新型电动车两档变速系统，其特征在于，包括：
整车控制模块，用于向电机控制模块发送扭矩调整指令和接收其扭矩调整完成信息，以及向减速器控制模块发送换挡指令和接收其换挡完成信息；
电机控制模块，与所述整车控制模块通信连接，用于控制电机调整扭矩，所述电机控制模块包括扭矩调整信号接收模块、电机当前状态采集模块、扭矩调整时间计算模块和扭矩调整模块；
减速器控制模块，与所述整车控制模块通信连接，用于控制减速器进行换挡。
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