CN113858965B - 电动汽车变速器降档控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车变速器降档控制方法和系统。该方法包括:获取降档控制指令,实时采集汽车状态数据;将离合器的液压压力降低至离合预备液压,将制动器的液压压力降低至制动预备液压;确定第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭矩,将离合器的液压压力降低至离合调速液压,将制动器的液压压力升高至制动调速液压;确定第二发电机扭矩限值,基于第二发电机扭矩限值和第一发电机扭矩限值,控制发电机、离合器和制动器进行调速;若符合锁止条件,将离合器的液压压力降低至完全打开,并将制动器的液压压力升高至完全结合。该方法可实现能量管理,以协调离合器、制动器和发电机工作,保证降档调速过程中平缓过渡,保证档位切换成功。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车控制技术领域,尤其涉及一种电动汽车变速器降档控制方法和系统。
背景技术
随着汽车能耗标准越来越严格,降能耗成为各汽车厂商的研发重点,电动汽车成为当下的重要发展方向。相对于传统汽油车,电动汽车换挡过程电机调速应用日益广泛,换挡过程的平顺性及对动力电池能力管理等要求均为整车性能的重要评价指标,因此如何控制电动汽车变速器换挡过程是车辆开发的关键技术之一。
传统电动汽车的变速器换档机构采用双离合P2构型,换档过程中变速器控制器(TCU)控制当前档位离合打开,目标档位离合结合,变速器控制器(TCU)给整车控制器发目标扭矩,整车控制器根据接收到的目标扭矩,给电机及发动机发送扭矩指令,完成扭矩跟随。但传统电动汽车的变速器换档机构,在电机调速过程缺少能量管理,导致调速过程中动力电池功率过放,造成动力电池故障,影响电池寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种电动汽车变速器降档控制方法和系统,以解决当前电机调速过程缺少能量管理,导致换档过程动力电池功率过放的问题。
本发明实施例提供一种电动汽车变速器降档控制方法,包括:
获取降档控制指令,基于所述降档控制指令实时采集汽车状态数据;
基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,将离合器的液压压力降低至所述离合预备液压,并将制动器的液压压力降低至所述制动预备液压;
基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭矩,将所述离合器的液压压力降低至所述离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将所述制动器的液压压力升高至所述制动调速扭矩对应的制动调速液压;
基于第二时刻对应的汽车状态数据,确定第二发电机扭矩限值,基于所述第二发电机扭矩限值和所述第一发电机扭矩限值,控制发电机、离合器和制动器进行调速;
若锁止时刻对应的汽车状态数据符合所述降档控制指令对应的锁止条件,将所述离合器的液压压力降低至完全打开,并将所述制动器的液压压力升高至完全结合。
优选地,所述基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,包括:
获取初始时刻采集的齿轮圈输入扭矩和制动器对应的半结合点;
基于所述齿轮圈输入扭矩和行星盘构型齿轮传动比,确定离合预备液压;
基于所述制动器对应的半结合点,获取制动预备液压。
优选地,所述基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭,包括:
基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定所述第一时刻对应的发电机调速可用功率;
基于所述第一时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值;
基于所述第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭。
优选地,所述汽车状态数据包括电池峰值最大放电功率和汽车实际消耗功率:
所述基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定所述第一时刻对应的发电机调速可用功率,包括:
基于第一时刻对应的所述电池峰值最大放电功率和所述汽车实际消耗功率的差值,获取目标功率差值;
将所述目标功率差值和预设功率偏移量的差值,确定为发电机调速可用功率。
优选地,所述基于所述第一时刻对应的所述发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值,包括:采用Tq_EM1_limit1=ΔP_1×9550/n_EM1_1对所述第一时刻对应的发电机调速可用功率和所述发电机实际转速进行处理,获取第一发电机扭矩限值,其中,ΔP_1为第一时刻对应的发电机调速可用功率,n_EM1_1为第一时刻对应的发电机实际转速,Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值。
优选地,所述基于所述第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩,包括:
基于所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩;
采用预设筛选逻辑对所述离合初始扭矩和所述制动初始扭矩进行筛选,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩。
优选地,所述基于所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩,包括:
采用转速同步计算公式对所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值进行处理,并采用整车轮端扭矩计算逻辑对所述驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩;
所述转速同步计算公式为Fn1:Tq_C、Tq_B)dt=Δn,Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Δt为调速经验时长,Δn为同步转速预设差值;
所述整车轮端扭矩计算逻辑为Fn2:f(Tq_EM2,Tq_C,Tq_B)=Tq_wh1,Tq_EM2为驱动电机扭矩,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_wh1为整车轮端扭矩。
优选地,所述预设筛选逻辑包括Tq_C>0,Tq_B<Tq_in/k,其中,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_in为齿轮圈输入扭矩,k为行星盘构型齿轮传动比。
优选地,所述基于所述第二发电机扭矩限值和所述第一发电机扭矩限值,控制发电机、离合器和制动器进行调速,包括:
比较所述第一发电扭矩限值和所述第二发电机扭矩限值的大小;
若所述第二发电机扭矩限值大于所述第一发电机扭矩限值,则控制所述发电机对应的发电机扭矩小于所述第一发电机扭矩限值,并维持所述离合器的液压压力和所述制动器的液压压力;
若所述第二发电机扭矩限值不大于所述第一发电机扭矩限值,则控制所述发电机对应的发电机扭矩小于所述第二发电机扭矩限值,基于所述第二发电机扭矩限值更新所述离合调速扭矩和制动调速扭矩,将离合器的液压压力降低至更新后的离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至更新后的制动调速扭矩对应的制动调速液压。
本发明实施例还提供一种电动汽车变速器降档控制系统,包括控制器和基于行星盘构型开发的变速器换档机构;所述变速器换档机构包括行星齿轮机构、与所述行星齿轮机构和所述控制器相连的制动器、离合器、发电机和驱动电机;所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电动汽车变速器降档控制方法。
上述电动汽车变速器降档控制方法和系统中,基于接收到的降档控制指令后实时采集汽车状态数据,基于汽车状态数据调整降档过程中的离合器的液压压力和制动器的液压压力,并基于汽车状态数据确定发电机扭矩限值,控制发电机扭矩小于发电机扭矩限值,避免发电机调速过程导致动力电池功率过放,从而实现对降档控制过程进行能量管理,通过协调离合器、制动器和发电机工作,保证降档调速过程中平缓过渡,保证档位切换成功。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的一应用环境示意图;
图2是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的一状态变化示意图;
图3是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的一流程图;
图4是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的另一流程图;
图5是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的另一流程图;
图6是本发明一实施例中电动汽车变速器降档控制方法的另一流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提一种电动汽车变速器降档控制方法,该电动汽车变速器降档控制方法可应用在图1所示的电动汽车变速器降档控制系统中,该电动汽车变速器降档控制系统包括控制器和基于行星盘构型开发的变速器换档机构。变速器换档机构包括行星齿轮机构,还包括与行星齿轮机构和控制器相连的制动器B、离合器C、发电机EM1和驱动电机EM2。控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现下述电动汽车变速器降档控制方法。
本示例中,行星齿轮机构包括壳体、装配在壳体上的太阳轮和行星架、装配在行星架并与太阳轮啮合的行星齿轮、与太阳轮和行星齿轮啮合的齿轮圈;制动器B与太阳轮和壳体结合,离合器C与齿轮圈和太阳轮相连;发电机EM1与齿轮圈与相连;驱动电机EM2与行星架和电动汽车的轮端D相连。
即电动汽车的变速器换档机构可以由两排或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈,其中行星齿轮由行星架的固定轴支承,允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态,通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性。
本示例所提供的电动汽车变速器降档控制系统中,控制器与制动器B、离合器C、发电机EM1和驱动电机EM2相连,用于在电动汽车换档过程中,控制制动器B、离合器C、发电机EM1和驱动电机EM2工作,以实现平滑换档,具体是通过能量管理,保证换档过程中,发电机EM1在动力电池充放电功率范围内,通过调节制动器B的液压压力、离合器C的液压压力和发电机扭矩,实现转速同步平顺换档。可以理解地,该控制器可以是变速器控制器(TCU);也可以是整车控制器,即在整车控制器上兼容实现变速器控制器(TCU)的功能,对制动器B、离合器C和发电机EM1进行协调控制,可实现在发电机EM1能力不足的情况下,协调制动器B和离合器C完成转速同步平顺换档。
在一实施例中,提供一种电动汽车变速器降档控制方法,以该方法应用在电动汽车变速器降档控制系统的控制器为例,以下结合图2所提供的状态变化示意图进行说明,该电动汽车变速器降档控制方法在进行降档控制过程中,需经过油压准备、预调速、调速和锁止这四个阶段,以将电动汽车的档位从当前档位GP0降低到目标档位GP1,保证平顺换档。如图2所示,将T0-T1的处理阶段确定为油压准备阶段,将T1-T2的处理阶段确定为预调速阶段,将T2-T3的处理阶段确定为调速阶段,将T3-T4的处理阶段确定为锁止阶段,其中,T0时刻为初始时刻,T1时刻为第一时刻,T2时刻为第二时刻,T3时刻为锁止时刻,T4时刻为完成时刻。如图3所示,该电动汽车变速器降档控制方法包括如下步骤:
S301:获取降档控制指令,基于降档控制指令实时采集汽车状态数据。
其中,降档控制指令是用于控制电动汽车从当前档位降低到目标档位的指令。当前档位是指控制器接收到降档控制指令时电动汽车正在工作的档位。目标档位是指控制器接收到降档控制指令后需要控制电动汽车进入的档位。
作为一示例中,控制器可接收到用户操作电动汽车中的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令,即可根据降档控制指令快速确定电动汽车的当前档位以及需要控制电动汽车进入的目标档位。
其中,汽车状态数据是控制器实时采集或计算的用于反映电动汽车当前状态的数据。该汽车状态数据包括但不限于电池峰值最大放电功率、汽车实际消耗功率、齿轮圈输入扭矩和发电机转速等实时采集到的数据。
结合图2可知,控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令。如图2A所示,则T0时刻电动汽车的当前档位为GP0,其降档控制指令对应的目标档位为GP1。如图2B所示,T0时刻电动汽车的离合器的液压压力为CP0,制动器的液压压力为BP0。如图2C所示,T0时刻电动汽车的发电机扭矩为Tq_EM1_0。如图2D所示,T0时刻电动汽车的发电机的实际转速V0,若控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键触发的降档控制指令,会在T0时刻之后通过内置的换算逻辑确定发电机工作的目标转速(如图2D的虚线所示),该目标转速可以理解为接收到降档控制指令后确定的发电机理论的转速,如图2D所示,发电机的目标转速在T0时刻的较短时间内加速度较大,之后其加速度变小。
S302:基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,将离合器的液压压力降低至离合预备液压,并将制动器的液压压力降低至制动预备液压。
其中,初始时刻是指控制器接收到降档控制指令的时刻,具体可以理解为油压准备阶段的开始时刻。离合预备液压是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其油压准备阶段需控制离合器的液压压力,该离合预备液压可以理解为油压准备阶段结束,进入预调速阶段时离合器对应的液压压力。相应地,制动预备液压是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其油压准备阶段需控制制动器的液压压力,该制动预备液压可以理解为油压准备阶段结束,进入预调速阶段时制动器的液压压力。
本示例中,控制器在接收到降档控制指令后,需根据降档控制指令实时采集初始时刻的汽车状态数据,再利用初始时刻对应的汽车状态数据计算出确定电动汽车从当前档位降低到目标档位过程的离合预备液压和制动预备液压,从而将离合器的液压压力降低至离合预备液压,并将制动器的液压压力降低至制动预备液压,以方便后续对电动汽车进行预调速,保证降档过程的平滑过渡。
如图2所示,控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令,在T0时刻之后的预设时间段为其油压准备阶段,即T0-T1为油压准备阶段,可以理解地,在T0-T1这一油压准备阶段,需采用初始时刻T0对应的汽车状态数据,以便基于初始时刻T0对应的汽车状态数据计算离合预备液压和制动预备液压。如图2A所示,在油压准备阶段结束时,电动汽车的档位没有发生变化,则T1时刻电动汽车的当前档位仍为GP0。如图2B所示,在油压准备阶段,需离合器的液压压力降低至离合预备液压,并将制动器的液压压力降低至制动预备液压,即T1时刻电动汽车的离合器的液压压力为离合预备液压CP1,制动器的液压压力为制动预备液压BP1。如图2C所示,在油压准备阶段,发电机扭矩未发生变化,因此,T1时刻电动汽车的发电机扭矩为Tq_EM1_1,其与T0时刻的发电机扭矩为Tq_EM1_0相同。如图2D所示,在油压准备阶段,T1时刻电动汽车的发电机的实际转速V1,该实际转速V1比实际转速V0大,实际转速V1与实际转速V0之间的加速度基本不变,有助于保障换档过程实际转速的平缓过渡。可以理解地,在油压准备阶段,主要通过调节离合器的液压压力和制动器的液压压力进行降档调速控制,即通过离合器和制动器协助发电机进行降档调速控制。
S303:基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭矩,将离合器的液压压力降低至离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至制动调速扭矩对应的制动调速液压。
其中,第一时刻是预调速阶段的开始时刻。第一发电机扭矩限值是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,在预调速阶段需控制发电机扭矩的最大值,具体为根据第一时刻采集到的汽车状态数据计算出的发电机扭矩的最大值,用于限制降档调速过程中的发电机扭矩。离合调速扭矩是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其预调速阶段结束时离合器所需传递的扭矩,具体可以理解为需要在调速阶段传递的扭矩。制动调速扭矩是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其预调速阶段结束时制动器所需传递的扭矩,具体可以理解为需要在调速阶段传递的扭矩。
本示例中,控制器可以根据实际采集到的第一时刻对应的汽车状态数据,调用控制器预先存储的扭矩计算逻辑进行计算,从而获取与第一时刻的汽车状态数据相对应的第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭矩。其中,扭矩计算逻辑是预先设置的用于计算发电机、离合器和制动器对应的扭矩的处理逻辑。可以理解地,在根据第一时刻对应的汽车状态数据确定第一发电机扭矩限值之后,在预调速阶段需保证发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值,以保证发电机不在动力电池过放情况下工作。
作为一示例,控制器中预先存储离合液压扭矩换算公式和制动液压扭矩换算公式,该离合液压扭矩换算公式是用于反映离合器的液压压力与离合器扭矩之间的换算关系的公式,制动液压扭矩换算公式是用于反映制动器的液压压力和制动器扭矩之间的换算关系的公式。本示例中,控制器在确定离合调速扭矩和制动调速扭矩,可基于离合调速扭矩和离合液压扭矩换算公式,确定离合调速扭矩对应的离合调速液压;并基于制动调速扭矩和制动液压扭矩换算公式,确定制动调速扭矩对应的制动调速液压。本示例中,在预调速阶段,将离合器的液压压力从第一时刻对应的离合预备液压降低至第二时刻对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力从第一时刻的离合预备液压升高至第二时刻对应的制动调速液压,并保证预调速阶段,发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值,从而保障调速过程的平顺。
如图2所示,控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令,在T0-T1这一时间段内进入油压准备阶段,在T1-T2这一时间段内进入预调速阶段,T1为油压准备阶段的结束时刻,也为预调速阶段的开始时刻,即第一时刻;T2为预调速阶段的结束时刻。如图2A所示,在预调速阶段结束时,电动汽车的档位没有发生变化,则T2时刻电动汽车的当前档位仍为GP0。如图2B所示,在预调速阶段,需离合器的液压压力降低至离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至制动调速扭矩对应的制动调速液压,因此,T2时刻电动汽车的离合器的液压压力为离合调速液压CP2,制动器的液压压力为制动调速液压BP2。如图2C所示,在预调速阶段,发电机扭矩未发生变化,T2时刻电动汽车的发电机扭矩为Tq_EM1_2,其与T0时刻的发电机扭矩为Tq_EM1_0相同。如图2D所示在预调速阶段,T2时刻电动汽车的发电机的实际转速V2,该实际转速V2比实际转速V1大,实际转速V2和实际转速V1之间的加速度基本不变,有助于保障换档过程实际转速的平缓过渡。如图2D所示,T1-T2这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度大于T0-T1这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度,主要通过调节离合器的液压压力和制动器的液压压力进行降档过程的调速控制。
S304:基于第二时刻对应的汽车状态数据,确定第二发电机扭矩限值,基于第二发电机扭矩限值和第一发电机扭矩限值,控制发电机、离合器和制动器进行调速。
其中,第二时刻为调速阶段的开始时刻。第二发电机扭矩限值是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,在调速阶段需控制发电机扭矩的最大值,具体为根据第二时刻采集到的汽车状态数据计算出的发电机扭矩的最大值,用于限制降档调速过程中的发电机扭矩。本示例中,控制器根据第二时刻实时采集到的汽车状态数据,基于控制器预先存储的扭矩计算逻辑进行计算,从而获取与第二时刻的汽车状态数据相对应的第二发电机扭矩限值。可以理解地,第二发电机扭矩限值的计算过程与第一发电机扭矩限值的计算过程相同,为避免重复,此处不一一赘述。
本示例中,控制器根据第二时刻实时采集到汽车状态数据,计算出第二发电机扭矩限值,通过比较第一发电机扭矩限值和第二发电机扭矩限值的大小,使得发电机对应的发电机扭矩跟随第一发电机扭矩限值和第二发电机扭矩限值中的较小值,并基于第一发电机扭矩限值和第二发电机扭矩限值的大小,确定是否需要调整离合调速扭矩和制动调速扭矩,以实现降档过程的调速,从而实现基于发电机、离合器和制动器进行降档调速。
如图2所示,控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令,在T0-T1这一时间段内进入油压准备阶段,在T1-T2这一时间段内进入预调速阶段,在T2-T3这一时间段内进入调速阶段,T2为预调速阶段的结束时刻,也为调速阶段的开始时刻,即本示例中的第二时刻;T3为调速阶段的结束时刻,即本示例中的锁止时刻。如图2A所示,在调速阶段结束时,电动汽车的档位没有发生变化,则T3时刻电动汽车的当前档位仍为GP0。图2B和图2C中,case1为第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1对应的示意图,case2为第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2不大于第一发电机限值限值对应的示意图。如图2B所示,在调速阶段,若第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1(即case1),则离合器的液压压力维持在离合调速扭矩对应的离合调速液压,且制动器的液压压力维持在制动调速扭矩对应的制动调速液压;若第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2不大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1(即case2),则将离合器的液压压力降低到离合调速扭矩对应的离合调速液压之下,将制动器的液压压力升高到制动调速扭矩对应的制动调速液压之上,如图2B所示,T3时刻电动汽车的离合器的液压压力为CP3,制动器的液压压力为BP3;因此,在case1时,CP3=CP2且BP3=BP2;在case2时,CP3<CP2且BP3>BP2。如图2C所示,在调速阶段,发电机扭矩明显发生变化,但需保证其小于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1和第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2中的较小值,即在case1时,即第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,需使发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1;在case2时,即第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2不大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,需使发电机扭矩小于第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2。如图2D所示,在调速阶段,T2时刻电动汽车的发电机的实际转速V2,T3时刻电动汽车的发电机的实际转速V3,实际转速V3比实际转速V2大,实际转速V3与实际转速V2之间的加速度基本不变,有助于保障换档过程实际转速的平缓过渡。如图2D所示,T2-T3这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度大于T1-T2这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度,主要通过调节发电机扭矩进行降档过程的调速控制。
S305:若锁止时刻对应的汽车状态数据符合降档控制指令对应的锁止条件,将离合器的液压压力降低至完全打开,并将制动器的液压压力升高至完全结合。
其中,锁止时刻为锁止阶段的开始时刻。降档控制指令对应的锁止条件是指电动汽车从当前档位降低到目标档位时,认定电动汽车已经达到目标档位对应的特定状态对应的条件时,可以锁止电动汽车的档位的条件。本示例中,降档控制指令的锁止条件可以是发电机的实际转速与目标转速相同,或者发电机的实际转速与目标转速的差值在预设范围。该锁止时刻是锁止阶段的开始时刻,即开始控制离合器和制动器进行锁止动作的时刻。
如图2所示,控制器在T0时刻接收到用户操作电动汽车的档位选择控制杆或者档位选择控制键所触发的降档控制指令,在T0-T1这一时间段内进入油压准备阶段,在T1-T2这一时间段内进入预调速阶段,在T2-T3这一时间段内进入调速阶段,在T3-T4这一时间段内进入锁止阶段,T3为调速阶段的结束时刻,也为锁止阶段的开始时刻,即本示例中的锁止时刻,T4为锁止阶段的结束时刻,即本示例中的完成时刻,该完成时刻是锁止阶段的结束时刻,即完成对离合器和制动器进行锁止的时刻。如图2A所示,在锁止阶段开始时,发电机的实际转速与目标转速相同,开始进入锁止阶段,在锁止阶段结束时,电动汽车的档位发生变化,则T3时刻电动汽车的当前档位仍为GP0,T4时刻电动汽车的当前档位为目标档位GP2。如图2B所示,在锁止阶段,需离合器的液压压力降低至完全打开,将制动器的液压压力升高至完全结合,在锁止阶段结束时,即在T4时刻将电动汽车锁止在目标档位。如图2C所示,在锁止阶段,发电机扭矩没有变化,T3时刻电动汽车的发电机的实际转速V3,T4时刻电动汽车的发电机的实际转速V4,实际转速V4比实际转速V3大,实际转速V4与实际转速V3之间的加速度基本不变,有助于保障换档过程实际转速的平缓过渡。如图2D所示,T3-T4这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度小于T2-T3这一时间段电动汽车发动机的实际转速的加速度,保证降档锁止过程的平缓过渡。
本实施例所提供的电动汽车变速器降档控制方法中,在接收到降档控制指令后实时采集汽车状态数据,基于汽车状态数据调整降档过程中的离合器的液压压力和制动器的液压压力,并基于汽车状态数据确定发电机扭矩限值,控制发电机扭矩小于发电机扭矩限值,避免发电机调速过程导致动力电池功率过放,从而实现对降档控制过程进行能量管理,通过协调离合器、制动器和发电机工作,保证降档调速过程中平缓过渡,保证档位切换成功。
在一实施例中,如图4所示,步骤S302,即基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,具体包括如下步骤:
S401:获取初始时刻采集的齿轮圈输入扭矩和制动器对应的半结合点。
其中,齿轮圈输入扭矩是指控制器采集到的齿轮圈向离合器传递的扭矩。本示例中,初始时刻采集的齿轮圈输入扭矩可以理解为离合器在初始时刻接收到的齿轮圈传递的扭矩,例如,可采用Tq_in表示为齿轮圈输入扭矩,该齿轮圈输入扭矩是控制器实时采集的汽车状态数据的一种。
其中,制动器的半结合点(kisspoint)是指制动器刚好能够传递扭矩的临界压力点,在制动器的液压压力小于半结合点(kisspoint)时,制动器的液压压力和可传递的扭矩没有对应关系,同时驱动电流和制动器的液压压力不是线性关系并且制动器的液压压力上升速度较慢;当制动器的液压压力大于kisspoint后,制动器的液压压力和可传递的扭矩成正比例关系,同时制动器的液压压力和驱动电流成正比例关系,所以半结合点(kisspoint)对于制动器的控制至关重要。本示例中,制动器对应的半结合点与所采用的制动器的型号相对应的,可以存储在控制器中。
S402:基于齿轮圈输入扭矩和行星盘构型齿轮传动比,确定离合预备液压。
其中,传动比是机构中两转动构件角速度的比值,也称速比。本示例中,行星盘构型齿轮传动比是指基于行星盘构型开发的变速器换档机构的行星齿轮机构的传动比,将行星盘构型齿轮传动比设为k。
其中,离合预备液压是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其油压准备阶段结束时,需控制离合器的液压压力,即在油压准备阶段的结束时刻T1时,需要控制电动汽车的离合器的液压压力降低到离合预备液压CP1,以完成油压准备动作。离合预备液压为CP1=Tq_in/(k+1),其中,k为行星盘构型齿轮传动比设,Tq_in为齿轮圈输入扭矩。
S403:基于制动器对应的半结合点,获取制动预备液压。
本示例中,制动预备液压是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其油压准备阶段需控制制动器的液压压力,即在油压准备阶段的结束时刻T1时,需要控制电动汽车的制动器的液压压力降低到制动预备液压BP1。该制动预备液压BP1与制动器的半结合点相关,本示例中,控制器可以根据制动器的型号确定其对应的半结合点,再基于半结合点确定与该半结合点相对应的制动预备液压BP1,例如,控制器中可以存储不同型号的制动器的半结合点与制动预备液压之间进行换算的关系,以便控制进行查询操作即可快速确定其对应的制动预备液压BP1。
本实施例所提供的电动汽车变速器降档控制方法中,根据初始时刻采集到的齿轮圈输入扭矩这一汽车状态数据以及制动器对应的半结合点,利用齿轮圈输入扭矩和行星盘构型齿轮传动比实时计算离合预备液压,并基于制动器对应的半结合点实时确定其对应的制动预备液压,以便根据离合预备液压和制动预备液压进行液压准备阶段的降档调速控制,有助于保障后续发电机调速过程的平缓过渡。
在一实施例中,如图5所示,步骤S303,即基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一发电机扭矩限值、离合调速扭矩和制动调速扭,具体包括如下步骤:
S501:基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一时刻对应的发电机调速可用功率。
发电机调速可用功率是根据第一时刻采集的汽车状态数据,实时计算出的可以分配给发电机的功率,即可以分配给发电机,以使其在调速阶段的功率。作为一示例,控制器可以采集第一时刻对应的动力电池上报的峰值允许放电功率、峰值允许充电功率、电池电流和电池电压等汽车状态数据,基于所采集到的这些汽车状态数据计算出发电机调速可用功率。
作为一示例,步骤S501,即基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定第一时刻对应的发电机调速可用功率,具体包括如下步骤:
S5011:基于第一时刻对应的电池峰值最大放电功率和汽车实际消耗功率的差值,获取第一时刻对应的目标功率差值。
电池峰值最大放电功率是电动汽车的动力电池实现向控制器上报的放电功率的最大值,第一时刻对应的电池峰值最大放电功率是指在第一时刻以前的预设时间段内,动力电池实现向控制器上报的放电功率的最大值。汽车实际消耗功率是指电动汽车中除了发电机以外的其他器件实际消耗的功率,包括但不限于驱动电机实际消耗的功率,第一时刻对应的汽车实际消耗功率是指在第一时刻以前的预设时间段内,电动汽车中除了发电机以外的其他器件实际消耗的功率。本示例中,控制器实时采集任意时刻的汽车实际消耗功率,将所有汽车实际消耗功率的最大值确定为本示例的汽车实际消耗功率。
第一时刻对应的目标功率差值是指第一时刻对应的电池峰值最大放电功率和第一时刻对应的汽车实际消耗功率的差值,该目标功率差值可以理解为在第一时刻以前,根据电池峰值最大放电功率和汽车实际消耗功率确定的可以分配给发电机使用的功率。
S5012:将第一时刻对应的目标功率差值和预设功率偏移量的差值,确定为第一时刻对应的发电机调速可用功率。
其中,预设功率偏移量为系统预先设置的功率的偏移量。发电机调速可用功率是指根据目标功率差值和预设功率偏移量计算出的可以分配给发电机使用的功率。本示例中,将第一时刻对应的目标功率差值和预设功率偏移量的差值确定为第一时刻对应的发电机调速可用功率,该发电机调速可用功率可以理解为在第一时刻以后,可以分配给发电机以使其完成调速过程的功率,利用目标功率差值和预设功率偏移量确定发电机调速可用功率,使得发电机调速可用功率小于目标功率差值,使得后续基于发电调速可用功率计算出的第一发电机扭矩限值具有一定的冗余量。本示例中,将第一时刻对应的电池峰值最大放电功率设为P_Discharge_1,将第一时刻对应的汽车实际消耗功率设为P_Act_1,预设功率偏移量为P_th,相应地,第一时刻对应的发电机调速可用功率为ΔP_1,ΔP_1=P_Discharge_1-P_Act_1-P_th。
本实施例所提供的电动汽车变速器降档控制方法中,基于电池峰值最大放电功率、汽车实际消耗功率和预设功率偏移量计算出的第一时刻对应的发电机调速可用功率,从电池能量管理角度出发,以便基于计算得到的第一时刻对应的发电机调速可用功率进行发电机调速控制时,避免调速过程电池功率过放,导致电池故障,从而影响电池的使用寿命。
S502:基于第一时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值。
其中,第一发电机扭矩限值是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,在预调速阶段需控制发电机扭矩的最大值,具体为根据第一时刻采集到的汽车状态数据计算出的发电机扭矩的最大值,用于限制降档调速过程中的发电机扭矩。
作为一示例,基于第一时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值,包括:采用Tq_EM1_limit1=ΔP_1×9550/n_EM1_1对第一时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速进行处理,获取第一发电机扭矩限值,其中,ΔP_1为第一时刻对应的发电机调速可用功率,n_EM1_1为第一时刻对应的发电机实际转速,Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值。
S503:基于第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭。
其中,离合调速扭矩是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其预调速阶段结束时离合器所需传递的扭矩,具体可以理解为根据第一时刻对应的第一发电机扭矩限值和相应的汽车状态数据进行计算,确定离合器需要在调速阶段传递的扭矩。制动调速扭矩是指控制电动汽车从当前档位进入目标档位过程,其预调速阶段结束时制动器所需传递的扭矩,具体可以理解为根据第一时刻对应的第一发电机扭矩限值和相应的汽车状态数据进行计算,确定制动器需要在调速阶段传递的扭矩。
作为一示例,步骤S503,即基于第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩,具体包括如下步骤:
S5031:基于第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩。
其中,第一发电机扭矩限值是指根据第一时刻的汽车状态数据实时计算出的用于限制发电机扭矩大小的最大值。调速经验时长是根据经验确定的电动汽车在降低过程中进行调速的时长。同步转速预设差值是预先设置的用于实现发电机、离合器和制动器同步转速的差值。驱动电机扭矩是指第一时刻采集到的驱动电机所传递的扭矩。整车轮端扭矩是指第一时刻采集到的电动汽车的轮端所传递的扭矩。离合初始扭矩是指根据调速经验时长和同步转速预设差值这两种常量,以及第一时刻采集到的第一发电机扭矩限值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩等汽车状态数据进行计算确定的离合器所要传递的扭矩。制动初始扭矩是指根据调速经验时长和同步转速预设差值这两种常量,以及第一时刻采集到的第一发电机扭矩限值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩等汽车状态数据进行计算确定的制动器所要传递的扭矩。
作为一示例,步骤S5031,即基于第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩,具体包括如下步骤:采用转速同步计算公式对第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值进行处理,并采用整车轮端扭矩计算公式对驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩。其中,转速同步计算公式为Fn1:Tq_C、Tq_B)dt=Δn,Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Δt为调速经验时长,Δn为同步转速预设差值。整车轮端扭矩计算公式为Fn2:f(Tq_EM2,Tq_C,Tq_B)=Tq_wh1,Tq_EM2为驱动电机扭矩,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_wh1为整车轮端扭矩。
本示例中,转速同步计算公式和整车轮端扭矩计算公式中的离合初始扭矩Tq_C和制动初始扭矩Tq_B为未知变量,第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1、调速经验时长Δt、同步转速预设差值Δn、驱动电机扭矩Tq_EM2和整车轮端扭矩Tq_wh1为已知变量,则离合初始扭矩Tq_C和制动初始扭矩Tq_B是指同时满足转速同步计算公式Fn1和整车轮端扭矩计算公式Fn2的离合初始扭矩Tq_C和制动初始扭矩Tq_B,从而保证最终传递到离合器和制动器的扭矩可以满足转速同步的要求,并使其整车轮端扭矩满足预设要求。
可以理解地,转速同步计算公式Fn1和整车轮端扭矩计算公式Fn2不仅可以包括第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1、调速经验时长Δt、同步转速预设差值Δn、驱动电机扭矩Tq_EM2和整车轮端扭矩Tq_wh1等已知变量,还可以包括温度和驱动电机转动惯量或者其他已知变量,以便根据所有已知变量,求解转速同步计算公式Fn1和整车轮端扭矩计算公式Fn2这两个公式,确定离合初始扭矩Tq_C和制动初始扭矩Tq_B。
S5032:采用预设筛选逻辑对离合初始扭矩和制动初始扭矩进行筛选,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩。
其中,预设筛选逻辑是预先设置的用于筛选可以保证换档过渡更平顺的处理逻辑。本示例中,基于第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩计算出的离合初始扭矩和制动初始扭矩存在多个组合,理论上基于这些组合对应的离合初始扭矩和制动初始扭矩均可以实现满足转速同步的要求且使其整车轮端扭矩满足预设要求,为了更好地保证其降档控制过程中的平缓过渡,可以进一步采用预设筛选逻辑,从多个组合的离合初始扭矩和制动初始扭矩中确定离合调速扭矩和制动调速扭矩。
作为一示例,预设筛选逻辑包括Tq_C>0,Tq_B<Tq_in/k,其中,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_in为齿轮圈输入扭矩,k为行星盘构型齿轮传动比。可以理解地,采用Tq_C>0和Tq_B<Tq_in/k对离合初始扭矩和制动初始扭矩所形成的组合进行筛选,可以使得确定的离合调速扭矩和制动调速扭矩更符合电动汽车调速的实际情况,使得基于离合调速扭矩和制动调速扭矩进行调速更具有可行性。
作为另一示例,预设筛选逻辑不仅包括Tq_C>0,Tq_B<Tq_in/k,还包括基于符合Tq_C>0和Tq_B<Tq_in/k的离合初始扭矩和制动初始扭矩,计算预设时间段内发电机转速对应的加速度,选取发电机转速对应的加速度小于加速度阈值,且符合Tq_C>0和Tq_B<Tq_in/k的离合初始扭矩和制动初始扭矩,确定为离合调速扭矩和制动调速扭矩,从而保证离合调速扭矩和制动调速扭矩更符合电动汽车调速的实际情况,使得基于离合调速扭矩和制动调速扭矩进行调速更具有可行性,并且可以保证预调速阶段离合器的液压压力和制动器的液压压力的变化,不会引起整车抖动,且可保证调速阶段转速同步完成,并使换档前后的驾驶感觉一致。其中,加速度阈值是通过整车测试和标定试验确定的阈值。
在一实施例中,步骤S304中的基于第二时刻对应的汽车状态数据,确定第二发电机扭矩限值,具体包括如下步骤:
S3041:基于第二时刻对应的汽车状态数据,确定第二时刻对应的发电机调速可用功率。
S3042:基于第二时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,确定第二发电机扭矩限值。
可以理解地,步骤S3041与步骤S501的具体实现过程类似,步骤S3042与步骤S502的具体实现过程类似,为避免重复,此处不一一赘述。
本示例中,基于第二时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第二发电机扭矩限值,包括:采用Tq_EM1_limit2=ΔP_2×9550/n_EM1_2对第二时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速进行处理,获取第二发电机扭矩限值,其中,ΔP_2为第二时刻对应的发电机调速可用功率,n_EM1_2为第二时刻对应的发电机实际转速,Tq_EM1_limit2为第二发电机扭矩限值。
在一实施例中,如图6所示,步骤S304中的基于第二发电机扭矩限值和第一发电机扭矩限值,控制发电机、离合器和制动器进行调速,包括:
S601:比较第一发电扭矩限值和第二发电机扭矩限值的大小。
结合图2可知,步骤S304中的基于第二发电机扭矩限值和第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,控制发电机、离合器和制动器进行调速的过程为图2中的调速阶段,如图2所示,需比较第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1和第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2的大小,从而确定图2B和图2C进入case1还是case2这两种情况,其中,case1是指第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1的情况;case2是指第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2不大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1的情况。
S602:若第二发电机扭矩限值大于第一发电机扭矩限值,则控制发电机对应的发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值,并维持离合器的液压压力和制动器的液压压力。
结合图2可知,第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1时,即图2中的case1时,需控制发电机对应的发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,并维持离合器的液压压力和制动器的液压压力,即维持离合器的液压压力为离合调速扭矩对应的离合调速液压,并维持制动器的液压压力为制动调速扭矩对应的制动调速液压,以实现在调速阶段只调速发电机,而无需调速离合器和制动器。结合图2D可知,控制发电机对应的发电机扭矩小于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,并维持离合器的液压压力和制动器的液压压力,可以使得发电机的实际转速对应的加速度在调速阶段基本不变,避免引起整车抖动,保证换档前后驾驶感觉的一致性。
S603:若第二发电机扭矩限值不大于第一发电机扭矩限值,则控制发电机对应的发电机扭矩小于第二发电机扭矩限值,基于第二发电机扭矩限值更新离合调速扭矩和制动调速扭矩,将离合器的液压压力降低至更新后的离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至更新后的制动调速扭矩对应的制动调速液压。
结合图2可知,第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2不大于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1时,即图2中的case2时,需控制发电机对应的发电机扭矩小于第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2,此时,需基于第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2更新离合调速扭矩和制动调速扭矩,再将,将离合器的液压压力降低至更新后的离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至更新后的制动调速扭矩对应的制动调速液压,可实现在发电机调速能量不足,通过离合器和制动器配合调速。
作为一示例,步骤S503中的基于第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2更新离合调速扭矩和制动调速扭矩的处理过程,与步骤S503中的基于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1,确定离合调速扭矩和制动调速扭的处理过程相同,其区别在于将转速同步公式中的第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1更换为第二发电机扭矩限值Tq_EM1_limit2,其他变量由第二时刻采集的汽车状态数据确定,为避免重复,此处不一一赘述。
本实施例所提供的电动汽车变速器降档控制方法,在考虑动力电池对应的电池峰值最大放电功率和汽车实际消耗功率的情况下,确定发电机调速可用功率,以分别确定第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1和第二发电机调速限值Tq_EM1_limit2,以便基于第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1和第二发电机调速限值Tq_EM1_limit2的大小,确定不同调速控制逻辑,以使得发电机扭矩跟随第一发电机扭矩限值Tq_EM1_limit1和第二发电机调速限值Tq_EM1_limit2中的较小值,且根据比较结果,确定是否需要控制离合器和制动器协调进行调速,从而避免降档调速过程中对动力电池的功率过放,并在提高降档可靠性的基础上,协调离合器和制动器工作,提高降档控制过程驾驶的一致性,共同完成档位切换。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,包括:
获取降档控制指令,基于所述降档控制指令实时采集汽车状态数据;
基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,将离合器的液压压力降低至所述离合预备液压,并将制动器的液压压力降低至所述制动预备液压;
基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定所述第一时刻对应的发电机调速可用功率;基于所述第一时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值;基于所述第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩,将所述离合器的液压压力降低至所述离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将所述制动器的液压压力升高至所述制动调速扭矩对应的制动调速液压;
基于第二时刻对应的汽车状态数据,确定第二时刻对应的发电机调速可用功率;基于第二时刻对应的发电机调速可用功率和发电机实际转速,确定第二发电机扭矩限值;比较所述第一发电机扭矩限值和所述第二发电机扭矩限值的大小;若所述第二发电机扭矩限值大于所述第一发电机扭矩限值,则控制所述发电机对应的发电机扭矩小于所述第一发电机扭矩限值,并维持所述离合器的液压压力和所述制动器的液压压力;若所述第二发电机扭矩限值不大于所述第一发电机扭矩限值,则控制所述发电机对应的发电机扭矩小于所述第二发电机扭矩限值,基于所述第二发电机扭矩限值更新所述离合调速扭矩和制动调速扭矩,将离合器的液压压力降低至更新后的离合调速扭矩对应的离合调速液压,并将制动器的液压压力升高至更新后的制动调速扭矩对应的制动调速液压;
若锁止时刻对应的汽车状态数据符合所述降档控制指令对应的锁止条件,将所述离合器的液压压力降低至完全打开,并将所述制动器的液压压力升高至完全结合;
其中,所述电动汽车变速器降档控制方法在进行降档控制过程中,需经过油压准备、预调速、调速和锁止这四个阶段,将T0-T1的处理阶段确定为油压准备阶段,将T1-T2的处理阶段确定为预调速阶段,将T2-T3的处理阶段确定为调速阶段,将T3-T4的处理阶段确定为锁止阶段,其中,T0时刻为初始时刻,T1时刻为第一时刻,T2时刻为第二时刻,T3时刻为锁止时刻,T4时刻为完成时刻。
2.如权利要求1所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述基于初始时刻对应的汽车状态数据,确定离合预备液压和制动预备液压,包括:
获取初始时刻采集的齿轮圈输入扭矩和制动器对应的半结合点;
基于所述齿轮圈输入扭矩和行星盘构型齿轮传动比,确定离合预备液压;
基于所述制动器对应的半结合点,获取制动预备液压。
3.如权利要求1所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述汽车状态数据包括电池峰值最大放电功率和汽车实际消耗功率:
所述基于第一时刻对应的汽车状态数据,确定所述第一时刻对应的发电机调速可用功率,包括:
基于第一时刻对应的所述电池峰值最大放电功率和所述汽车实际消耗功率的差值,获取目标功率差值;
将所述目标功率差值和预设功率偏移量的差值,确定为发电机调速可用功率。
4.如权利要求1所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述基于所述第一时刻对应的所述发电机调速可用功率和发电机实际转速,获取第一发电机扭矩限值,包括:采用Tq_EM1_limit1=ΔP_1×9550/n_EM1_1对所述第一时刻对应的发电机调速可用功率和所述发电机实际转速进行处理,获取第一发电机扭矩限值,其中,ΔP_1为第一时刻对应的发电机调速可用功率,n_EM1_1为第一时刻对应的发电机实际转速,Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值。
5.如权利要求1所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述基于所述第一发电机扭矩限值,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩,包括:
基于所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩;
采用预设筛选逻辑对所述离合初始扭矩和所述制动初始扭矩进行筛选,确定离合调速扭矩和制动调速扭矩。
6.如权利要求5所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述基于所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值、驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩,包括:
采用转速同步计算公式对所述第一发电机扭矩限值、调速经验时长、同步转速预设差值进行处理,并采用整车轮端扭矩计算逻辑对所述驱动电机扭矩和整车轮端扭矩,获取离合初始扭矩和制动初始扭矩;
所述转速同步计算公式为Fn1:Tq_EM1_limit1为第一发电机扭矩限值,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Δt为调速经验时长,Δn为同步转速预设差值;
所述整车轮端扭矩计算逻辑为Fn2:f(Tq_EM2,Tq_C,Tq_B)=Tq_wh1,
Tq_EM2为驱动电机扭矩,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_wh1为整车轮端扭矩。
7.如权利要求5所述的电动汽车变速器降档控制方法,其特征在于,所述预设筛选逻辑包括Tq_C>0,Tq_B<Tq_in/k,其中,Tq_C为离合初始扭矩,Tq_B为制动初始扭矩,Tq_in为齿轮圈输入扭矩,k为行星盘构型齿轮传动比。
8.一种电动汽车变速器降档控制系统,包括控制器和基于行星盘构型开发的变速器换档机构;所述变速器换档机构包括行星齿轮机构、与所述行星齿轮机构和所述控制器相连的制动器、离合器、发电机和驱动电机;所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述电动汽车变速器降档控制方法。
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