CN114623231A - 一种车辆p挡控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车辆P挡控制方法，用于电动汽车的充电场景。该车辆P挡控制方法在充电桩下电之前，包括：驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内，并使减速器输入端与车轮之间无扭转力。该车辆P挡控制方法控制P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内，使得充电桩下电之前减速器输入端与车轮之间无扭转力。在电动汽车在快速下电场景中，使得机械结构之间的打齿现象发生在P挡的棘爪与棘槽的间隙范围内，打齿声音被削弱，可以减弱甚至消除NVH问题。

Description

一种车辆P挡控制方法

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及到一种车辆P挡控制方法。

背景技术

电动汽车配备有动力电池，动力电池为电动汽车提供电力以驱动电动汽车。当前电动汽车都配有慢充和快充功能，便捷、快速的快充方式，越来越受到消费者的青睐。

电动汽车的快充是一种充电桩控制的充电方式，当充电桩的电压低于动力电池的电压时，可以采用升压充电电路满足低电压充电桩为高电压动力电池的快充要求。当采用电机绕组并联再串联拓扑时，这种升压充电电路中的两相电流之和等于第三相电流。在应用到同步电机时，电机会产生扭矩。在升压充电过程中，电机产生的扭矩会持续作用在电机与车轮之间的传动系统上。当充电桩快速下电，充电电流快速下降，电机产生的扭矩快速降低至零，导致传动系统中的机械结构打齿回弹，引起NVH(noise、vbration、harshness，噪声、振动与声振粗糙度，简称NVH)问题。

发明内容

本申请提供了一种车辆P挡控制方法，可以通过在充电桩下电之前控制P(park，泊车) 挡使棘爪落入棘槽，减弱或者消除在充电桩下电扭矩消失时产生的打齿声响。

本申请提供了一种车辆P挡控制方法，可以应用到充电桩快速下电的电动汽车充电方式中。该车辆P挡控制方法充电桩下电之前，具体包括：驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内，并使减速器输入端与车轮之间无扭转力。整车控制器控制P挡使P挡的棘爪落入棘槽，并将减速器输入端与车轮之间的扭矩释放，使得减速器输入端与车轮之间无扭转力。升压充电时电机产生的扭矩可以持续作用在电机动力输出轴与车轮之间的机械传动结构上。由于减速器输入端与车轮之间无扭转力，在充电桩快速下电时，电机产生的扭矩作用在棘爪与棘齿之间，使得整个机械传动结构在下电时引起的打齿发生在棘爪与棘槽的间隙范围内。由于棘爪和棘槽之间的间隙较小，打齿声音减小，NVH问题得到减弱甚至消除。

上述车辆P挡控制方法中，驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内可以先锁止P挡，后调整棘轮，具体可以包括：

下发P挡锁止指令将P挡锁止；

驱动棘轮旋转，以使棘爪落入任意一个棘槽内。

棘槽设置于棘轮的周面上，当棘轮旋转，棘槽随之发生转动，从而改变棘爪相对棘槽的位置。将棘轮旋转至某一个棘槽于棘爪相对应时，棘爪可以落入到棘槽内，实现棘爪与棘槽的配合。

上述车辆P挡控制方法中，驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内可以先调整棘轮，后锁止P挡，电机传动连接棘轮；因此，驱动棘轮旋转具体可以采用扭矩控制方式控制电机旋转。

一种可能实现的方式中，驱动棘轮旋转可以包括：

控制电机旋转至电机产生目标扭矩；目标扭矩为电机驱动棘轮旋转第一行程所需要的扭矩，第一行程为棘齿的宽度与棘爪的宽度之和。

另一种可能实现的方式中，驱动棘轮旋转还可以包括：

驱动电机旋转；

获取棘爪相对棘轮的位置信息；

当棘爪落入所述棘槽，控制电机停止旋转。

上述车辆P挡控制方法中，驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内可以先调整棘轮，后锁止P挡，具体可以包括：

驱动棘轮旋转，以使棘爪与任意一个棘槽位置对应；

下发P挡锁止指令将P挡锁止。

棘槽设置于棘轮的周面上，当棘轮旋转，棘槽随之发生转动，从而改变棘爪相对棘槽的位置。将棘轮旋转至某一个棘槽于棘爪位置对应时，锁止P挡，棘爪可以直接落入到棘槽内，实现棘爪与棘槽的配合。

其中，电机传动连接棘轮；因此，驱动棘轮旋转具体可以采用位置控制方式控制电机旋转。则驱动棘轮旋转可以包括：

获取棘爪相对棘轮的位置信息；

根据位置信息控制电机旋转至棘爪与任意一个棘槽位置对应。

为了减少能耗，可以控制电机旋转将棘爪落入距离棘爪最近的棘槽内。

其中，可以将电机的旋转为步进式旋转，以采用渐进式的调整方式旋转棘轮。此外，还可以将电机正转的步进幅度和电机反转的步进幅度设置为一致，有利于电机控制。

一种可能实现的方式中，上述车辆P挡控制方法还包括：

在驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之前，下发电子驻车锁止指令将车轮锁止；

在驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之后，下发电子驻车解锁指令将车轮解锁。

基于该方式，在上述下发电子驻车解锁指令将所述车轮解锁之后，还可以包括：

下发电子驻车锁止指令将车轮再次锁止。

另一种可能实现的方式中，上述车辆P挡控制方法在驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之后，还包括：

下发电子驻车锁止指令将车轮锁止。

附图说明

图1a和图1b为现有技术中的一种升压充电电路结构示意图；

图1c为本申请实施例提供的一种电动汽车动力传动结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种减速器与P挡传动连接的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法实施过程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中棘爪落入棘槽的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中棘爪未落入棘槽的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中驱使棘轮旋转的实施过程示意图；

图7a至图7c为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中驱使棘爪落入棘槽的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中驱使棘轮旋转的实施过程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中采用位置控制方式控制电机旋转的实施过程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法中驱使棘爪落入棘槽的结构示意图；

图11a为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法的流程示意图；

图11b为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法实施过程示意图；

图12a为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法的流程示意图；

图12b为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法实施过程示意图；

图13a为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法的流程示意图；

图13b为本申请实施例提供的一种车辆P挡控制方法实施过程示意图。

具体实施方式

目前，电动汽车具有快充和慢充两种充电方式。慢充电源模块也称作车载充电机(on board charger，OBC)，一般置于电动汽车上。慢充电源模块的功率一般在10kW以内，市电220V 交流电压作为输入，输出几十安培的电流对动力电池进行慢充，充电时间一般在10小时以内。而快充电源模块则置于充电桩内，输出大电流直流对动力电池进行快速充电，具有明显的高效率优势。其中，充电桩具有两种输出规格：200～500V或200～750V及以上。当电动汽车动力电池的电压平台750V高于充电桩输出电压时，无法进行快充。为此，比如，动力电池的电压为500～750V，在室外使用200～500V充电桩无法进行快充。

为此，可以采用如图1a和图1b所示的一种升压充电电路实现低电压充电桩为高电压动力电池的快充。如图1a所示，该升压充电电路包括位于直流电源100(相当于充电桩)与动力电池200之间的逆变器300，动力电池200并联有电容C。逆变器300包括电机E和六个二极管(分别示例为第一二极管T1、第二二极管T2、第三二极管T3、第四二极管T4、第五二极管T5、第六二极管T6)。第一二极管T1、第二二极管T2组成第一桥臂，第三二极管 T3、第四二极管T4组成第二桥臂，第五二极管T5、第六二极管T6组成第三桥臂。第一桥臂的中点Q1、第二桥臂的中点Q2、第三桥臂的中点Q3分别连接电机E的三相电路。其中，直流电源100的正极连接动力电池200的正极，第一桥臂的中点Q1出线连接动力电池200 的负极，第二桥臂的中点Q2出线连接直流电源100的负极。当然，也可以是如图1b所示，直流电源100的负极连接动力电池200的负极，第一桥臂的中点Q1出线连接动力电池200 的正极，第二桥臂的中点Q2出线连接直流电源100的正极。因此，第一桥臂的中点Q1和第三桥臂的中点Q3所对应的电机E的两相电路电流之和等于第二桥臂的中点Q2所对应的电机 E的另一相电路电流。这种升压充电电路由于不需要使用电感，具有良好的散热性能。该升压充电电路可以应用于异步电机，也可以应用于同步电机。在应用于同步电机时，电机会产生扭矩，且在不同角度下，电机产生的扭矩不同。电动汽车的电机输出轴与车轮之间通过一些列的机械传动结构连接。在电动汽车充电过程中，升压充电电路使得电机产生扭矩，电机的扭矩会持续作用在上述机械传动结构上。当充电结束，电机扭矩快速减至零，上述机械传动结构可能会打齿回弹，发出明显的响声。解决此问题的关键在于，在充电结束时，如何释放轮端到电机输出轴之间的扭转扭矩。

针对充电结束的场景，电动汽车的充电结束可以分为电池管理系统(batterymanagement system，BMS)控制或充电桩控制两种。电池管理系统控制一般指车主在电动汽车内的人机操作界面上设置不同的充满电荷电状态(state of charge，SOC)阈值(一般为70％-100％)；当电池管理系统判断充电达到设定的荷电状态阈值后，可由电池管理系统下发电流需求到电机控制器，逐渐降低充电电流，这样的方式可以逐步释放车轮到电机端之间的扭转扭矩。而由充电桩控制的充电结束场景通常是充电桩内部的充电模块停止输出，在车端的控制器(例如电池管理模块)未获悉充电即将结束时，充电桩已经令充电模块停止输出；通常在毫秒级时间内，充电电流下降到零，电机扭矩与充电电流正相关，导致电机扭矩快速降至零，车轮到电机输出轴之间的机械传动结构产生回弹打齿，造成严重NVH问题。需要说的是，充电桩控制的充电方式中，充电结束至少包括车主通过手机软件控制结束充电、在充电桩的人机操作界面控制结束充电以及故障情况时充电桩紧急下电。不论哪种下电方式，由于下电迅速导致电机的扭矩瞬间消失，电动汽车传动结构之间都存在产生严重NVH问题的可能。

基于充电桩控制下电的充电下电所引起的NVH问题，本申请实施例提供一种车辆P挡控制方法，以解决上述问题。为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

如图1c所示，电动汽车的电机1通过减速器3、差速器4、驱动半轴5、其他传动组件6传动连接车轮2，减速器3、差速器4、驱动半轴5以及其他传动组件6相当于电机1与车轮2之间用于传输动力的机械传动结构。其中，减速器3与差速器4之间通过齿轮啮合传动连接，差速器4与驱动半轴5的半轴花键51啮合传动连接，驱动半轴5与驱动传动组件6之间又通过传动花键61传动连接。减速器输入端31在电机1与减速器3之间还可能设置有变速器、离合器、传动轴等结构，此处未予示出。

结合图1a或图1b所示的升压充电电路，电动汽车采用充电桩控制的充电方式时，三相同步式的电机1会产生扭矩，该扭矩可以持续作用在减速器3的减速器输入端31与差速器4 之间的齿轮、驱动半轴5的半轴花键51以及其他传动组件6中的传动花键61上。当充电结束，电机1产生的扭矩急剧减小至零，减速器3、差速器4、驱动半轴5以及其他传动组件6之间的传动连接结构可能发生打齿回弹，造成严重的NVH问题。

以图2所示例的减速器3与P挡7的连接结构为例，本申请实施例所提供的一种车辆P 挡控制方法，可以在充电桩下电之前，将减速器输入端31与车轮2之间的扭矩释放掉，进而可以减弱甚至消除升压充电时产生的NVH问题。参照图2，该电动汽车的P挡7包括棘爪 71和棘轮72，棘轮72上具有用于配合棘爪71的棘槽C，任意两个相邻的棘槽C之间为棘齿 D。棘轮72可以被电机1驱动旋转。减速器3具有减速器输入端31、减速器输出端32以及传动连接于减速器输入端31与减速器输出端32之间的传动齿轮33。其中，减速器输入端31 可以同轴连接于电机1的动力输出轴，棘轮72可以同轴连接于减速器输入端31，相当于棘轮72同轴连接于电机1的动力输出轴，使得电机1旋转带动减速器输入端31、棘轮72旋转 (此时，电机1、减速器输入端31和棘轮72可以共用电机1的动力输出轴)。当然，棘轮 72还可以设置于减速器输出端32上，电机1依次驱动减速器输入端31、传动齿轮33以及减速器输出端32转动，进而带动棘轮72旋转。应当理解，减速器3的结构还可以有其他的实现方式，图2仅做示例。棘轮72也可以设置在其他传动结构上，只要能够实现电机1驱动棘轮72旋转即可。如图3所示，本申请实施例所提供的车辆P挡控制方法应用于充电桩下电之前，包括：

步骤S10：驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72上的棘槽C内，并使减速器输入端31与车轮2之间无扭转力。

结合图4所示例的一种P挡7的棘爪71与棘轮72的结构。棘爪71固定于动力总成的壳体，即棘爪71的结构是相对固定的。棘轮72与减速器3的减速器输入端31同轴连接。将棘轮72固定，既可以将减速器输入端31锁定，可以中断传递到车轮2的动力，也就是挂P挡 7实现驻车。在棘轮72的周向设置有多个棘槽C，任意两个棘槽C之间为棘齿D，多个棘槽 C以环形阵列的方式设置。棘爪71能够与棘槽C配合，具体地，棘爪71可以落入棘槽C内 (如图4所示的状态)。当棘爪71落入棘槽C内，可以将棘轮72固定，实现驻车。

整车控制器或电机控制器对P挡7进行合理控制，最终将P挡7锁定，并使棘爪71落入任意一个棘槽C内。并将减速器输入端31与车轮2之间的扭矩释放，使得减速器输入端31与车轮2之间无扭转力。

结合图4所示的棘轮72与棘爪71结构可知，棘轮72上的棘槽C数量有限(图4中示例出6个棘槽C)。将P挡7锁止后，棘爪71可能落入棘槽C内，也可能落在两个相邻的棘槽C之间的棘齿D上(如图5所示)。驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72的棘槽C可以将下电时产生的打齿现象限定在棘爪71与棘槽C的间隙范围内。

在驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72的棘槽C，使减速器输入端31与车轮2之间无扭矩后，升压充电过程中电机1产生的扭矩会作用在棘爪71与棘槽C之间，减速器输入端31与车轮2之间的其他机械传动结构几乎不存在扭转扭矩，即减速器输入端31与车轮2之间无扭转力。当快速下电时，只有棘爪71和棘槽C之间可能发生打齿回弹现象。而棘爪71与棘槽 C之间的间隙远小于其他传动结构之间的间隙(例如花键之间的间隙)，因此，即使棘爪71 与棘槽C之间发生打齿回弹，其打齿现象也发生在棘爪71与棘槽C的间隙范围内，打齿声音比较小。此外，应当理解，也可以在电动汽车升压充电之前完成上述步骤S10，方便电动汽车进行升压充电作业。

因此，该车辆P挡控制方法可以在充电桩下电之前将减速器输入端31与车轮2之间的扭矩释放，从而使得减速器输入端31与车轮2之间无扭转力。电动汽车在升压充电完成后下电 (特别是快速下电)时，机械结构之间的打齿现象发生在棘爪71与棘槽C的间隙范围内，打齿声音被削弱，可以减弱甚至消除NVH问题。

在一些实施例中，基于上述车辆P挡控制方法，如图6所示，步骤S10驱使P挡7的棘爪71完全落入棘槽C内具体可以包括：

步骤S111：下发P挡锁止指令将P挡7锁止；

步骤S112：驱动棘轮72旋转，以使棘爪71落入任意一个棘槽C内。

将P挡7锁止后，若如图7a所示，棘爪71未落入棘槽C内时，棘爪71落在两个相邻的棘槽C(示例为第一棘槽C1和第二棘槽C2)之间的棘齿D上。需要控制棘爪71落入棘槽C内。P挡锁止指令由整车控制器下发，而驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72的棘槽C则是由整车控制器控制其他结构实现，只要能够将棘爪71落入棘槽C即可。具体可以通过控制棘轮72旋转改变棘爪71相对棘轮72的位置。棘轮72旋转时，棘轮72上的棘槽C随之旋转，棘槽C与棘爪71之间的相对位置将发生变动。当与棘爪71相邻的某个棘槽C移动至该棘槽C与棘爪71对应，棘爪71可以落入该棘槽C内，从而，棘爪71可以与该棘槽C完全配合，实现驻车。

其中，如图2所示，由于棘轮72同轴连接于减速器输入端31，而减速器输入端31与电机1传动连接，因此，可以通过驱动电机1旋转的方式驱动棘轮72旋转。

在图7a中可以看出，棘爪71落在两个棘槽C之间的棘齿D上时，棘爪71的两侧将存在两个棘槽C(此处示例为第一棘槽C1和第二棘槽C2)。设定棘轮72正转方向和反转方向如图7a所示，第一棘槽C1相当于位于棘爪71沿棘轮72正向旋转方向一侧，第二棘槽C2 相当于位于棘爪71沿棘轮72反向旋转方向一侧。理论上，当棘轮72正向旋转时，棘爪71 将落入第二棘槽C2；当棘轮72反向旋转时，棘爪71将落入第一棘槽C1。也就是说，不论棘轮72正转或反转，棘爪71都可以落入棘槽C(第一棘槽C1或第二棘槽C2)内。

基于在P挡7锁止之后驱动棘轮72旋转的方案，可以采用扭矩控制方式控制电机1旋转。具体地，可以通过设定电机1的最大旋转扭矩来控制电机1旋转，设定电机1正转或反转达到一定的目标扭矩，棘爪71必定落入棘槽C内。

因此，上述驱动棘轮72旋转具体包括：控制电机1旋转至电机1产生目标扭矩。其中，该目标扭矩为电机1驱动棘轮72旋转第一行程所需要的扭矩，该第一行程为棘轮72上棘齿 D的宽度与棘爪71的宽度之和。此处棘齿D的宽度以及棘爪71的宽度均以棘轮72的周向为参考。

结合图7a所示，沿棘轮72的周向，设定棘齿D的宽度为L1，棘爪71的宽度为L2，将棘轮72旋转，使得棘爪71走过棘齿D的宽度加棘爪71的宽度为第一行程。棘轮72绕自身轴心线旋转，棘轮72最多旋转第一行程，棘爪71必定落入棘槽C内。可以将电机1驱动将棘轮72旋转使得棘爪71走过第一行程时电机1所需要的扭矩为目标扭矩。当棘爪71落入棘槽C内后，若电机1还未产生目标扭矩，电机1将会继续旋转至产生目标扭矩，此时棘爪71 与棘槽C之间具有扭矩作用。将电机1旋转驱动减速器输入端31带动棘轮72旋转该圆心角β所产生的扭矩设定为目标扭矩，该目标扭矩的绝对值为目标扭矩值。由于电机1可能正转，也可能反转，因此，将电机1正转产生具有该目标扭矩值的扭矩为第一目标扭矩，电机1反转产生具有该目标扭矩值的扭矩为第二目标扭矩。

基于这种控制方式，控制电机1旋转至电机1产生目标扭矩可以分为至少以下几种情况：

情况一：控制电机1正转至电机1产生第一目标扭矩；即若电机1正转产生第一目标扭矩，棘爪71必定落入棘槽C内。设定电机1正转为步进式，可以将电机1正转至产生第一目标扭矩的过程分为多次，每次电机1正转产生的扭矩可以为+1N·m、+3N·m、+5N·m…… +20N·m。其中，+20N·m即为第一目标扭矩。应当理解，该电机1正转中产生的扭矩是累加的，即第一次正转产生+1N·m，第二次正转产生+3N·m是在在先产生的扭矩+1N·m上叠加，即电机1正转两次后，共产生扭矩+4N·m。

情况二：控制电机1反转至电机1产生第二目标扭矩；即若电机1反转产生第二目标扭矩，棘爪71必定落入棘槽C内。设定电机1反转为步进式，可以将电机1反转至产生第二目标扭矩的过程分为多次，每次电机1正转产生的扭矩可以为-1N·m、-2N·m、-4N·m……

-20N·m。其中，-20N·m即为第一目标扭矩。应当理解，该电机1反转中产生的扭矩是累加的，即第一次反转产生-1N·m，第二次反转产生-2N·m是在在先产生的扭矩-1N·m上叠加，即电机 1反转两次后，共产生扭矩+3N·m。

情况三：控制电机1正转、反转交替进行，至电机1产生第一目标扭矩或第二目标扭矩。即电机1正转一次和反转一次交替进行，电机1旋转产生的扭矩依次示例为+1N·m、-1N·m、 +3N·m、-3N·m、+5N·m……至电机1产生任意一个目标扭矩(第一目标扭矩或第二目标扭矩)。应当理解，在电机1更换旋转方向时，首先释放前一次旋转产生的扭矩，再控制电机1旋转产生下一次旋转扭矩。例如，当电机1正转产生+1N·m扭矩，在控制电机1反转产生-1N·m 扭矩之前，先控制电机1反转以释放上述+1N·m扭矩。

情况四：控制电机1正转和反转不规律交替进行，至电机1产生第一目标扭矩或第二目标扭矩。即控制电机1正转n次、反转m次，且不限定正转、反转次序。其中，n为大于等于1的整数，m也为大于等于1的整数。举例说明，控制电机1正转2次，电机1正转产生的扭矩依次示例为+1N·m、+3N·m；释放正转产生的扭矩后，控制电机1反转1次，电机1 反转产生的扭矩示例为-1N·m；释放反转产生的扭矩后，控制电机1正转1次，电机1反转产生的扭矩示例为+5N·m；释放正转产生的扭矩后，继续控制电机1反转……通过不规律的控制电机1正转或反转至电机1产生第一目标扭矩或第二目标扭矩。

在一种可能实现的方式中，将电机1正转和反转的步进幅度设定为一致。电机1正转至产生第一目标扭矩可以分多次渐变进行，具体可以示例为+1N·m、+3N·m、+5N·m……+20N·m。电机1反转至产生第二目标扭矩可以分多次渐变进行，具体可以示例为-1N·m、-3N·m、 -5N·m……-20N·m。

在具体操作中，可以控制电机1仅正转或仅反转，即电机1正转产生的扭矩依次示例为 +1N·m、+3N·m、+5N·m……+20N·m，或电机1反转产生的扭矩依次示例为-1N·m、-3N·m、 -5N·m……-20N·m。还可以控制电机1正转和反转交替进行，可以推断，当电机1正转和反转的步进幅度一致，电机1正转和反转交替进行时，首次旋转方向可以确定电机1最终达到的目标扭矩是第一目标扭矩还是第二目标扭矩。例如，电机1首先正转，则最终电机1产生第一目标扭矩；电机1首先反转，则最终电机1产生第二目标扭矩。

基于在P挡7锁止之后采用扭矩控制方式控制电机1旋转的方式，还可以通过根据棘爪 71相对棘轮72的位置来控制电机1旋转，直至棘爪71落入棘槽C内。参照图7b所示，上述驱动棘轮72旋转包括：

步骤S2121：驱动电机1旋转；结合图7a可知，不论电机1正转或反转，棘爪71都可以落入棘槽C内。因此，驱动电机1旋转，可以不限定其旋转方向。

步骤S2122：获取棘爪71相对所述棘轮的位置信息。在电动汽车中，棘轮72的形状与规格是确定，因此，棘轮72相对棘爪71旋转到何种位置，棘爪71可以落入棘槽C也是相对确定的。而电机1可以驱动棘轮72旋转，则根据电机1旋转的角度就可以确定棘轮72相对棘爪71的位置。电机1上安装有旋转变压器，整车控制器或电机控制器可以根据旋转变压器获知电机1的旋转角度，以此获得棘轮72的旋转角度，也就可以获得棘爪71相对棘轮72 的位置信息，根据该位置信息可以判断棘爪71是否落入棘槽C。当然，电机1的旋转角度也可以通过其他方式获得，例如通过位置传感器、角度传感器等。

步骤S2122：当棘爪71落入棘槽C，控制电机1停止旋转。

整车控制器或电机控制器根据上述棘爪71相对棘轮72的位置信息，判断棘爪71是否落入棘槽C。当判定棘爪71已经落入棘槽C，电机1可以停止旋转。当然，在该方法中，电机1也可以为步进式旋转，旋转方式也不做限定，可以仅正转，可以仅反转，也可以正反转交替进行，此处不再赘述。

结合图7c所示的结构，应当理解，当P挡7锁止后，棘爪71落在棘齿D上时，电机1 驱动棘轮72旋转至棘爪71落入任意一个棘槽C内所需要的扭矩是小于等于上述实施例中的目标扭矩的。

如图7c所示，控制电机1驱动棘轮72旋转至棘爪71落入第一棘槽C1，需要棘轮72旋转至棘爪71落入第一棘槽C1的第二行程，该第二行程为棘爪71的宽度L2与棘爪71与第一棘槽C1之间的距离L3。控制电机1驱动棘轮72旋转至棘爪71落入第二棘槽C2，需要棘轮72旋转至棘爪71落入第二棘槽C1的第三行程，该第三行程为棘爪71的宽度L2与棘爪 71与第二棘槽C2之间的距离L4。

可能地，从节能以及操作便捷性的方面考虑，棘爪71落入距离该棘爪71距离最近的棘槽C内更为有益。因此，整车控制器或电机控制器可以根据棘爪71相对棘轮72的位置信息判断棘爪71距离哪个棘槽C近，然后控制电机1带动棘轮72向目标方向旋转以使棘爪71落入距离最近的棘槽C。因此，可以比较棘爪71与第一棘槽C1之间的距离L3与棘爪71与第二棘槽C2之间的距离L4，当L3大于L4，第二棘槽C1为距离棘爪71最近的棘槽C，控制电机1正转使棘轮72旋转第三行程，棘爪71可以落入第二棘槽C2；当L3小于L4，第一棘槽C1为距离棘爪71最近的棘槽C，控制电机1反转第二行程，棘爪71可以落入第一棘槽 C1；当L3等于L4，第一棘槽C1与棘爪71之间的距离等于第二棘槽C2与棘爪71之间的距离，可以控制电机1正转第二行程使棘爪71可以落入第二棘槽C2，也可以控制电机1反转第二行程使棘爪71可以落入第一棘槽C1。

在另一些实施例中，基于上述车辆P挡控制方法，如图8所示，步骤S20驱使P挡7的棘爪71落入棘槽C内具体可以包括：

步骤S221：驱动棘轮72旋转，以使棘爪71与任意一个棘槽C位置对应；

在将P挡7锁止之前，获取棘爪71相对棘轮72的位置，判断在P挡7锁止后棘爪71 不能恰好落入棘槽C。需要在P挡7锁止之前驱动棘轮72旋转，使得棘爪71能够与任意一个棘槽C位置对应。此处的位置相对应指的是：沿棘轮72的径向，该棘槽C的中心线与棘爪71的中心线重合。

步骤S222：下发P挡锁止指令将P挡7锁止。

在步骤S221完成后，P挡7的棘爪71已经与某一个棘槽C位置对应，因此，锁止P挡 7时，棘爪71可以顺利落入与该棘爪71对应的棘槽C内。这种控制方式，在锁止P挡7时，棘爪71相当于自然落入棘槽C内。

基于在P挡7锁止之前驱动棘轮72旋转的方案，可以采用位置控制方式控制电机1旋转即通过设定电机1的最大旋转角度来控制电机1旋转。设定电机1正转或反转达到一定的旋转角度，棘爪71与一个棘槽C位置对应。具体可以参照图9所示，驱动棘轮72旋转具体可以包括：

步骤S2211：获取棘爪71相对棘轮72的位置信息。

如图10所示，棘爪71未落入棘槽C内时，棘爪71落在两个相邻的棘槽C(示例为第一棘槽C1和第二棘槽C2)之间的棘齿D上。沿棘轮72的旋转方向，棘爪71的两侧将存在两个棘槽C(此处示例为第一棘槽C1和第二棘槽C2)。具体地，第一棘槽C1位于棘爪71沿棘轮72正向旋转方向一侧，第二棘槽C2位于棘爪71沿棘轮72反向旋转方向一侧。理论上，当棘轮72正向旋转时，棘爪71将落入第二棘槽C2；当棘轮72反向旋转时，棘爪71将落入第一棘槽C1。电机1上安装有旋转变压器，根据旋转变压器参数就可以得到电机1的旋转角度，根据电机1的旋转角度就可以确定棘轮72相对棘爪71的位置。整车控制器或电机控制器可以根据电机1的旋转角度，获得棘轮72的旋转角度，也就可以获得棘爪71相对棘轮72 的位置信息，具体包括第一棘槽C1距离棘爪71的距离以及第二棘槽出C2距离棘爪71的距离。

步骤S2212：根据位置信息控制电机1旋转至棘爪71与任意一个棘槽C位置对应。

棘爪71位于第一棘槽C1和第二棘槽C2之间，如图10所示，设定棘轮72的圆心为O，沿棘轮72的周向，棘爪71的宽度方向两端之间相对棘轮72圆心的夹角为α1，棘爪71与第一棘槽C1之间相对棘轮72圆心的夹角为α2，棘爪71与第二棘槽C2之间相对棘轮72圆心的夹角为α3。设定电机1反转带动棘轮72旋转α1+α2，棘爪71落入第一棘槽C1；电机1 正转带动棘轮72旋转α1+α3，棘爪71落入第二棘槽C1。α1+α3对应电机1正转第一设定角度，α1+α2对应电机1反转第二设定角度。当然，步骤S2212中电机1的旋转也可以采用步进式。

可能地，从节能以及操作便捷性的方面考虑，棘爪71落入距离该棘爪71距离最近的棘槽C内更为有益。因此，可以比较夹角α1与夹角α2的大小，当α1大于α2，第一棘槽C1 为距离棘爪71最近的棘槽C，控制电机1反转第二设定角度，棘爪71可以落入第一棘槽C1；当α1小于α2，第二棘槽C2为距离棘爪71最近的棘槽C，控制电机1正转第一设定角度，棘爪71可以落入第二棘槽C2；当α1等于α2，第一棘槽C1与棘爪71之间的距离等于第二棘槽C2与棘爪71之间的距离，可以控制电机1正转第一设定角度使棘爪71可以落入第二棘槽C2，也可以控制电机1反转第二设定角度使棘爪71可以落入第一棘槽C1，第一设定角度和第二设定角度相同。

在上述实施例的基础上，本申请实施例所提供的车辆P挡控制方法还可能具体可能有多种实现方式，包括但并不仅限于以下具体的可实现方式。

方式一

如图11a所示的一种升压充电过程，以该车辆P挡控制方法在升压充电之前完成为例，驱动P挡7的棘爪71落入棘槽C之前，将车轮2锁止，并在棘爪71落入棘槽C内之后，解锁车轮2，释放减速器输入端31与车轮2之间的扭矩。

基于图11a所示的升压充电过程，如图11b所示，本申请实施例提供的车辆P挡控制方法包括：

步骤S011：下发电子驻车锁止指令将车轮2锁止。

具体地，由整车控制器或电机控制器下发该电子驻车锁止指令到电子驻车系统，电子驻车系统将车轮2锁止。

步骤S012：驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72上的棘槽C内。

如果P挡7锁止后棘爪71恰好落在棘槽C内，不需要对棘爪71和棘轮72做调整，该步骤可以保持静止或省略。如果棘爪71不能落在棘槽C内，需要对棘爪71和棘轮72进行调整，使得最终棘爪71落在棘槽C内。该步骤S012相当于图3中的步骤S10中的驱动P挡 7的棘爪71落入棘轮72上的棘槽C内。

步骤S013：下发电子驻车解锁指令将车轮2解锁。

在驱使棘爪71落入棘槽C内时，减速器3与车轮2之间可能产生一些扭转力，该步骤S013可以释放减速器3到车轮2的扭转力。整车控制器下发该电子驻车解锁指令到电子驻车系统，电子驻车系统解除对车轮2的锁止。应当理解，由于棘轮72同轴连接于减速器输入端31，此处释放减速器3到车轮2的扭转力，相当于释放了减速器输入端31与车轮2之间的扭转力。

该车辆P挡控制方法，在下电完成后，仅需要解锁P挡7。

方式二

以该车辆P挡控制方法在升压充电之前完成为例，如图12a所示的升压充电过程与方式一所提供的升压充电过程类似，区别在于，本申请实施例提供的车辆P挡控制方法在将车轮 2解锁之后，又再次将车轮2锁止。

基于图12a所示的升压充电过程，如图12b所示，本申请实施例提供的车辆P挡控制方法包括：

步骤S021：下发电子驻车锁止指令将车轮2锁止。

步骤S022：驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72上的棘槽C内。

步骤S023：下发电子驻车解锁指令将车轮2解锁。

步骤S024：下发电子驻车锁止指令将车轮2再次锁止。

上述步骤S021与方式一中的步骤S011相似，步骤S022与方式一中的步骤S012相似，步骤S023与方式一中的步骤S013类似，此处不再解释说明。

在进行步骤S023时，车轮2可能会发生一定的位移。因此，在步骤S024将车轮2再次锁止时，车轮2相对于最初的位置可能具有一定的变化。

该升压充电方法，在下电完成后，需要依次解锁P挡7与车轮2。

方式三

以该车辆P挡控制方法在升压充电之前完成为例，如图13a所示的一种升压充电过程，将车辆插头与车辆插座插合之后，驱动P挡7的棘爪71落入棘槽C，在棘爪71落入棘槽C内之后，将车轮2锁止。

基于图13a所示的升压充电过程，如图13b所示，本申请实施例提供的车辆P挡控制方法包括：

步骤S031：驱使P挡7的棘爪71落入棘轮72上的棘槽C内。

步骤S032：下发电子驻车锁止指令将车轮2锁止。

上述步骤S031与方式一中的步骤S013相似，步骤S032与方式一中的步骤S011相似，此处不再解释说明。

该升压充电方法，在下电完成后，需要依次解锁P挡7与车轮2。

综上，本申请实施例所提供的车辆P挡控制方法可以应用到快速下电的升压充电方式中。在下电之前，通过对P挡7与电子驻车系统的配合控制，可以释放减速器输入端31与车轮2 之间的扭矩。在充电完成快速下电或其他紧急情况下电时，可以减弱或消除扭矩消失产生的打齿声响，从而减弱或消除由于机械结构打齿引发的NVH问题。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种车辆P挡控制方法，其特征在于，在充电桩下电之前，包括：

驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内，并使所述减速器输入端与车轮之间无扭转力。

2.根据权利要求1所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，所述驱使所述P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内包括：

下发P挡锁止指令将所述P挡锁止；

驱动所述棘轮旋转，以使所述棘爪落入任意一个所述棘槽内。

3.根据权利要求2所述的车辆P挡控制方法，电机传动所述棘轮；其特征在于，所述驱动所述棘轮旋转，包括：

控制所述电机旋转至所述电机产生目标扭矩；

所述目标扭矩为所述电机驱动所述棘轮旋转第一行程所需要的扭矩，所述第一行程为棘齿的宽度与棘爪的宽度之和。

4.根据权利要求2所述的车辆P挡控制方法，电机传动连接所述棘轮；其特征在于，所述驱动所述棘轮旋转，包括：

驱动所述电机旋转；

获取所述棘爪相对所述棘轮的位置信息；

当所述棘爪落入所述棘槽，控制所述电机停止旋转。

5.根据权利要求1所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，所述驱使所述P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内包括：

驱动所述棘轮旋转，以使所述棘爪与任意一个所述棘槽位置对应；

下发P挡锁止指令将所述P挡锁止。

6.根据权利要求5所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，电机传动连接所述棘轮；所述驱动所述棘轮旋转包括：

获取所述棘爪相对所述棘轮的位置信息；

根据所述位置信息控制所述电机旋转至棘爪与任意一个棘槽位置对应。

7.根据权利要求3、4、6中任一项所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，所述电机的旋转为步进式旋转。

8.根据权利要求7所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，所述电机正转的步进幅度和所述电机反转的步进幅度一致。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，还包括：

在所述驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之前，下发电子驻车锁止指令将所述车轮锁止；

在所述驱使P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之后，下发电子驻车解锁指令将所述车轮解锁。

10.根据权利要求9所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，在所述下发电子驻车解锁指令将所述车轮解锁之后，还包括：

下发电子驻车锁止指令将所述车轮再次锁止。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆P挡控制方法，其特征在于，在驱使所述P挡的棘爪落入棘轮上的棘槽内之后，还包括：

下发电子驻车锁止指令将所述车轮锁止。

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