ES2666222T3 - Aparato de control y método para la transmisión de accionamiento eléctrico de vehículo eléctrico de motor-dual - Google Patents

Aparato de control y método para la transmisión de accionamiento eléctrico de vehículo eléctrico de motor-dual Download PDF

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Abstract

Un aparato de control para una transmisión de accionamiento eléctrico utilizada en un vehículo eléctrico de motor dual, en el que el motor dual comprime primero y segundo motores (1, 2), la transmisión de accionamiento eléctrico está acoplada con el primero y segundo motores (1, 2), de manera que el primer motor (1) emite potencia con un engrane único (5), y el segundo motor (2) emite de forma selectiva potencia con dos engranajes (5, 7) por medio de un único sincronizador (6), y el aparato de control está configurado para recibir información emitida desde un controlador de vehículo (100), para controlar operaciones del primero y segundo motores (1, 2) y la transmisión de accionamiento eléctrico, y para realizar la operación de cambio de marchas del sincronizador (6) por las etapas de: (1) el aparato de control comienza a intervenir en la distribución del par motor del controlador del vehículo (100); (2) cuando el segundo motor (2) está en un estado de par motor cero, el sincronizador (6) se cambia a una posición neutral y, en esta etapa, el par motor requerido del segundo motor (2) se mantiene en cero; (3) después de que el sincronizador (6) se ha cambiado a la posición neutral, si la posición de la marcha objetiva está en la posición neutral, el procedimiento de cambio de marcha se ha completado, y si la posición de la marcha objetiva no es la posición neutral, se conduce el control de velocidad del segundo motor (2) para ajustar su velocidad hacia la velocidad objetiva; (4) una vez que la velocidad del segundo motor (2) ha sido ajustada a la velocidad objetiva, se somete el segundo control (2) a control de par motor cero, siendo el par motor requerido del segundo motor (2) cero; (5) una vez que el segundo motor (2) entra en el estado de par motor cero, al sincronizador (6) comienza a cambiar a la posición de marcha objetiva y, en esta etapa, el par motor requerido del segundo motor (2) se mantiene en cero; (6) una vez que el sincronizador (6) está localizado en la posición de marcha objetiva, el par motor requerido del segundo motor (2) cambia hacia un valor objetivo en un estado de cambio apropiado; (7) cuando el par motor real del segundo motor (2) es igual o mayor que el par motor objetivo, se considera completado el procedimiento de cambio de marcha; cuando en la etapa (1), el par motor requerido del segundo motor (2) cambia hacia el par motor cero a una velocidad de cambio adecuada y, al mismo tiempo, el par motor del primer motor (1) cambia hacia un valor objetivo del par motor requerido del primer motor (1), que se calcula sobre la base de un de un par motor requerido de todo el vehículos en las ruedas; y cuando el segundo motor (2) está en el estado de par motor cero, el primer motor (1) mantiene su valor objetivo del par motor requerido para soportar el requerimiento de potencia de todo el vehículo.

Description

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marcha, un mecanismo de engranaje de tornillo sinfín y una horquilla de cambio de marchas. El mecanismo de engranaje de tornillo sinfín transforma el movimiento de rotación del motor de cambio de marchas en un movimiento lineal de la horquilla de cambio de marchas y transfiere una fuerza de cambio de marchas del motor de cambio de marchas a la horquilla de cambio de marchas y la horquilla de cambio de marchas acciona el anillo de embrague del sincronizador 6 para moverlo para conseguir el cambio de marchas. Se puede entender que se pueden emplear aquí otros mecanismos, en lugar del mecanismo de engranaje de tornillo sin fin, que pueden transformar el movimiento de rotación del motor de cambio de marchas en el movimiento lineal de la horquilla de cambio de marchas.
El controlador de transmisión 50 está configurado para recibir información enviada desde el controlador del vehículo y para determinar un objetivo de intervención del par motor de los dos motores y una posición objetiva del sincronizador, para conseguir la función de cambio de marcha sin interrupción de la potencia.
En la transmisión de accionamiento eléctrico de acuerdo con la primera y segunda formas de realización, el primer motor 1, que está conectado directamente a la trayectoria de la transmisión con la relación de transmisión individual actúa como un motor individual que proporciona potencia de accionamiento continuamente durante la marcha del vehículo y el segundo motor 2 actúa como un moto asistente que proporciona accionamiento asistente o individual cuando el par motor o la potencia requeridos del vehículo son altos o el primer motor tiene ahora una eficiencia baja. En la acción de cambio de marcha ascendente o descendente del segundo motor 2, el primer motor 1 emite continuamente potencia para prevenir la interrupción de la potencia.
En la transmisión de accionamiento eléctrico de acuerdo con la primera y segunda formas de realización, el controlador de transmisión 50 está configurado de tal forma que, cuando el vehículo es accionado por el primer motor 1, el segundo motor 2 puede ponerse de forma selectiva en uno de un estado neutral y en los estados de la primera marcha y de la segunda marcha por medio del sincronizador 6, de manera que el segundo motor 2 puede intervenir o no intervenir en el accionamiento del vehículo; además, cuando el vehículo es accionado por ambos motores, el sincronizador 6 puede cambiar entre las posiciones de la primera marcha y la segunda marcha, para facilitar la optimización de los puntos de trabajo del primer motor 1 y del segundo motor 2. El controlador del vehículo 100 puede realizar la optimización de los puntos de trabajo (velocidad y par motor) del primer motor 1 y del segundo motor 2 con una optimización objetiva predeterminada, tal como eficiencia de transmisión sincronizada.
A continuación se describirá un método de control, que se realiza por el controlador de la transmisión (50) para controlar la transmisión.
En primer lugar, de acuerdo con la transmisión de accionamiento eléctrico de la invención, una combinación de estados operativos de un sistema de transmisión de potencia formado por el primer motor 1 (referido a continuación como TM1), el segundo motor 2 (referido a continuación como TM2) y la transmisión de accionamiento eléctrico y las posiciones de embrague del sincronizador se listan en la Tabla 1.
Tabla 1:
Modos operativos del sistema de transmisión de potencia:
Posiciones del sincronizador Estados del motor:
Desconexión (es desconectado)
Posición neutral TM1 en estado de disponibilidad TM2 en estado de disponibilidad
T1 (accionamiento sólo por TM1)
Posición neutral TM1 control de par motor TM2 en estado de disponibilidad o control de velocidad o control de par motor cero
T2 beneficioso (accionamiento por ambos
Posición de primera marcha TM1 control de par motor TM2 control de par motor o control de velocidad
motores)
Posición de segunda marcha TM1 control de par motor TM2 control de par motor o control de velocidad
Además, si el vehículo está equipado con un acondicionador de aire mecánico, se puede utilizar una configuración en la que un embrague electromagnético para el compresor del acondicionador de aire está conectado a TM2. Durante el aparcamiento o accionamiento a baja velocidad del vehículo, el sincronizador es controlado para que esté en la posición neutral, de manera que se puede satisfacer el requerimiento del compresor del acondicionador de aire, que se aplica al motor de accionamiento, a la velocidad mínima del compresor. De esta manera, el acondicionador de aire puede trabajar adecuadamente en el rango de toda velocidad del vehículo. Durante la operación del acondicionador de aire, cuando el sincronizador tienen que se conmutado entre su posición neutral, la posición de la primera marcha y la posición de la segunda marcha, el embrague electromagnético para el compresor debería desconectarse al comienzo del cambio de marchas, y puede evaluar si el embrague electromagnético para el compresor debería conectarse de nuevo después de que ha terminado el cambio de marchas.
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(4)
Una vez que la velocidad de TM2 se ha ajustado a la velocidad objetiva, se somete TM2 a control de par motor cero, siendo cero el par motor requerido de TM2, y siendo el par motor requerido de TM1 el par motor requerido de todo el vehículo en la rueda/(ia0ig).
(5)
Una vez que TM2 llega al estado de par motor cero, el sincronizador comienza a moverse hacia la posición de la marcha objetiva. En esta etapa, el par motor requerido de TM2 se mantiene en cero, y el par motor requerido de TM1 es el par motor requerido de todo el vehículo en la rueda/(ia0ig).
En la etapa de mover el sincronizador hacia una posición de la marcha objetiva, si la acción del sincronizador se demora, el sincronizador se mueve de retorno a la posición neutral, y el proceso de torna a la etapa (3). En la condición en la que la posición de la marcha objetiva no es la posición neutral, se repetirán las acciones de cambio de marcha de las etapas (3)-(5) anteriores, o se mantendrán los estados de control de par motor o velocidad correspondientes. Se puede ajustar un número máximo de acciones de cambio de marchas “n” (calibrable) para un procedimiento de cambio de marchas. Si el número de acciones de cambio de marchas excede de “n”, pero no se realiza todavía el cambio de marcha, entonces se impide que el sincronizador entre en esta posición de la marcha objetiva.
(6)
Una vez que el sincronizador está localizado en la posición de marcha objetiva, se cambia el par motor requerido de TM2 a un valor objetivo a una velocidad de cambio apropiada, siendo el valor objetivo el par motor requerido que el controlador del vehículo ha distribuido a TM2 sobre la base del modo operativo del sistema de transmisión de potencia, y el par motor requerido de TM1 = (el par motor requerido de todo el vehículo en las ruedas – el par motor real de TM2 ib0ig)/(ia0ig).
(7)
Cuando el par motor real de TM2 es igual o mayor que el par motor objetivo, se evalúa el procedimiento de cambio de marchas como completado, y el controlador de la transmisión termina su intervención en la distribución del par motor del controlador del vehículo.
El procedimiento de cambio de marcha realizado por el controlador de la transmisión de la invención se refiere a la evaluación de la posición de la marcha objetiva, fijando la secuencia de tiempo para el cambio de marcha, acción del sincronizador, y cálculo de la instrucción objetiva para control de velocidad y control de par motor de TM2, y al mismo tiempo se da a TM1 su objetivo de control de par motor, de manera que se puede cumplir el requerimiento de par motor de todo el vehículo en la rueda, y se puede conseguir un cambio suave de marchas sin interrupción de la potencia.
De acuerdo con la invención, la transmisión de accionamiento eléctrico para un vehículo eléctrico de motor dual se puede controlar para conseguir accionamiento por un motor único, accionamiento por dos motores, y cambio suave de marchas durante el accionamiento por dos motores sin interrupción de la potencia. Por medio de la combinación de varios modos de operación, se optimizan adicionalmente la economía del vehículo y la actuación dinámica. Además, el control coordinativo del par motor en el procedimiento de cambio de marchas se caracteriza por que la pérdida de potencia de accionamiento de todo el vehículo causada por el cambio de marchas de uno de los motores se compensa por el otro motor que se conecta directamente al reductor de velocidad al reductor de velocidad principal, que da como resultado un control coordinativo más directo y estable del par motor con respecto al cambio de marchas tradicional en el que el cambio de marchas se realiza por acciones de embrague a embrague. Por lo tanto, la calidad del cambio de marchas de la invención es más alta que el cambio de marchas en transmisiones tradicionales.
Aunque la invención se ha descrito aquí con referencia a ciertas formas de realización, el alcance de la descripción no está limitado a los detalles ilustrados y descritos. Más bien, estos detalles de pueden modificar de varias maneras sin apartarse del concepto básico de la invención.
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