專利名稱：基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機電耦合傳動裝置同步控制方法及裝置，尤其是涉及一種基于手 動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的汽車傳動技術(shù)領(lǐng)域主要的變速器種類中，軸線固定式變速器傳動效率 高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是國內(nèi)車用變速器市場上的主流技術(shù)。隨著 新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，這種軸線固定式變速箱正越來越多的被運用在混合動力汽車和純 電動汽車中，成為一種結(jié)合了驅(qū)動電機與變速箱的機電耦合傳動裝置。它不僅可以作為一 個發(fā)動機與驅(qū)動電機的并聯(lián)式機電耦合傳動裝置，而且還可以作為一個優(yōu)化發(fā)動機或驅(qū)動 電機動力性與經(jīng)濟性的調(diào)速裝置。但是對于這種裝置，由于驅(qū)動電機的引入，隨之在車輛換 檔過程中帶來了一些問題，如不加以同步控制，將會影響同步器壽命和換檔品質(zhì)，使駕駛員 的操作負(fù)擔(dān)變重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用范圍廣、操 作方便的基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法及裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法，其特征在于，通過選擋 位置傳感器、換擋位置傳感器和換檔力傳感器檢測駕駛員的選換檔動作，傳動控制單元根 據(jù)檢測結(jié)果對電機進行控制，具體步驟以下1)當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，換檔位置傳感器與選檔位置傳感器檢測車輛所處的初 始檔位；2)操縱手柄進行換檔操作時，帶動換檔傳動機構(gòu)和選檔傳動機構(gòu)，換檔力傳感器 檢測換擋力，并將其傳輸給傳動控制單元；3)傳動控制單元控制電機輸出轉(zhuǎn)矩為0 ；4)操縱手柄完成摘檔動作并開始選檔與掛擋；5)傳動控制單元通過分析換檔力、換檔位置以及選檔位置的變化，判斷出目標(biāo)檔 位；6)傳動控制單元根據(jù)所判斷出的目標(biāo)檔位以及定軸式變速箱的各檔位傳動比，控 制電機的輸出轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)檔位時所需要的轉(zhuǎn)速；7)傳動控制單元檢測換檔位置，在同步階段時控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩為0 ；8)操縱手柄完成掛檔動作，換檔位置傳感器檢測到換檔完成；9)車輛在新的檔位下行駛，傳動控制單元恢復(fù)電機的轉(zhuǎn)矩輸出。一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制裝置，其特征在于，包括電機、 定軸式變速箱、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳動機構(gòu)、操縱手柄、換檔力傳感器、換檔位置傳感器、選檔位置傳感器、傳動控制單元，所述的傳動控制單元分別與電機、換檔力傳感器、換檔位 置傳感器、選檔位置傳感器連接，所述的定軸式變速箱分別與電機、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳 動機構(gòu)連接，所述的換檔傳動機構(gòu)分別與換檔力傳感器、換檔位置傳感器、操縱手柄連接， 所述的選檔傳動機構(gòu)分別與選檔位置傳感器、操縱手柄連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、在硬件上對原裝置改動較少，可靠耐用，能適應(yīng)混合動力汽車或純電動汽車所 要求的各種行駛工況；2、在功能上能夠有效改善電機驅(qū)動在換擋時所帶來的不良影響，在換檔前后卸去 電機轉(zhuǎn)矩，減輕駕駛員的換檔負(fù)擔(dān)，在換檔過程中控制電機主動同步，減少換檔時間。(1)首先在駕駛員摘檔前卸去驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩，掐斷動力源，便于摘檔時同步器與 原檔位結(jié)合齒的分離；(2)其次在駕駛員換檔過程中，根據(jù)檔位傳感器與力傳感器的信息，推測駕駛員的 目標(biāo)檔位，有利于及早對電機進行轉(zhuǎn)速控制，降低對控制器的要求；(3)再次根據(jù)當(dāng)前檔位與目標(biāo)檔位的傳動比，計算目標(biāo)檔位時所需的變速器輸入 軸轉(zhuǎn)速即驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，并將電機調(diào)節(jié)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，使之后同步器與目標(biāo)檔位結(jié)合齒相結(jié) 合時兩者轉(zhuǎn)速相等，減少同步時間和同步力，并減少對同步器的磨損延長同步器壽命；(4)最后在同步階段再次卸去驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩，在換檔完成以后將對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn) 速控制調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)矩控制，有助于駕駛員順利掛檔，減少駕駛員的換檔負(fù)擔(dān)。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法及裝置。這里所述的機電耦合傳動裝置主要指電機在輸入軸與手動變速箱通過轉(zhuǎn)矩耦合 方式連接構(gòu)造成的機電耦合傳動裝置。在實現(xiàn)上，對于純電動汽車，僅有電機一個動力源， 對于并聯(lián)混合動力，可能具有內(nèi)燃機和電動機兩個動力源經(jīng)過轉(zhuǎn)矩疊加后輸入手動變速 箱。如圖1、圖2所示，一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法，該方 法包括以下步驟步驟101、當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，換檔位置傳感器8與選檔位置傳感器9檢測車 輛所處的初始檔位；步驟102、操縱手柄6進行換檔操作時，帶動換檔傳動機構(gòu)4和選檔傳動機構(gòu)5，換 檔力傳感器7檢測換擋力，并將其傳輸給傳動控制單元10 ；步驟103、傳動控制單元10控制電機1輸出轉(zhuǎn)矩為0 ；步驟104、操縱手柄6完成摘檔動作并開始選檔與掛擋；步驟105、傳動控制單元10通過分析換檔力、換檔位置以及選檔位置的變化，判斷
4出目標(biāo)檔位；步驟106、傳動控制單元10根據(jù)所判斷出的目標(biāo)檔位以及定軸式變速箱2的各檔 位傳動比，控制電機的輸出轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)檔位時所需要的轉(zhuǎn)速；步驟107、傳動控制單元10檢測換檔位置，在同步階段時控制電機1的輸出轉(zhuǎn)矩為 0 ；步驟108、操縱手柄6完成掛檔動作，換檔位置傳感器8檢測到換檔完成；步驟109、車輛在新的檔位下行駛，傳動控制單元10恢復(fù)電機1的轉(zhuǎn)矩輸出。如圖2所示，一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制裝置，包括電機 1、定軸式變速箱2、換檔傳動機構(gòu)4、選檔傳動機構(gòu)5、操縱手柄6、換檔力傳感器7、換檔位置 傳感器8、選檔位置傳感器9、傳動控制單元10，所述的傳動控制單元01分別與電機1、換檔 力傳感器7、換檔位置傳感器8、選檔位置傳感器9連接，所述的定軸式變速箱2分別與電機 1、換檔傳動機構(gòu)4、選檔傳動機構(gòu)5連接，所述的換檔傳動機構(gòu)4分別與換檔力傳感器7、換 檔位置傳感器8、操縱手柄6連接，所述的選檔傳動機構(gòu)5分別與選檔位置傳感器9、操縱手 柄6連接。當(dāng)該車為混合動力車時，該裝置還包括發(fā)動機3，該發(fā)動機與定軸式變速箱2連 接。
權(quán)利要求
1.一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法，其特征在于，通過選擋位 置傳感器、換擋位置傳感器和換檔力傳感器檢測駕駛員的選換檔動作，傳動控制單元根據(jù) 檢測結(jié)果對電機進行控制，具體步驟以下1)當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，換檔位置傳感器與選檔位置傳感器檢測車輛所處的初始檔位；2)操縱手柄進行換檔操作時，帶動換檔傳動機構(gòu)和選檔傳動機構(gòu)，換檔力傳感器檢測 換擋力，并將其傳輸給傳動控制單元；3)傳動控制單元控制電機輸出轉(zhuǎn)矩為0；4)操縱手柄完成摘檔動作并開始選檔與掛擋；5)傳動控制單元通過分析換檔力、換檔位置以及選檔位置的變化，判斷出目標(biāo)檔位；6)傳動控制單元根據(jù)所判斷出的目標(biāo)檔位以及定軸式變速箱的各檔位傳動比，控制電 機的輸出轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)檔位時所需要的轉(zhuǎn)速；7)傳動控制單元檢測換檔位置，在同步階段時控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩為0；8)操縱手柄完成掛檔動作，換檔位置傳感器檢測到換檔完成；9)車輛在新的檔位下行駛，傳動控制單元恢復(fù)電機的轉(zhuǎn)矩輸出。
2.一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制裝置，其特征在于，包括電機、定 軸式變速箱、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳動機構(gòu)、操縱手柄、換檔力傳感器、換檔位置傳感器、選 檔位置傳感器、傳動控制單元，所述的傳動控制單元分別與電機、換檔力傳感器、換檔位置 傳感器、選檔位置傳感器連接，所述的定軸式變速箱分別與電機、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳動 機構(gòu)連接，所述的換檔傳動機構(gòu)分別與換檔力傳感器、換檔位置傳感器、操縱手柄連接，所 述的選檔傳動機構(gòu)分別與選檔位置傳感器、操縱手柄連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制裝置，包括電機、定軸式變速箱、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳動機構(gòu)、操縱手柄、換檔力傳感器、換檔位置傳感器、選檔位置傳感器、傳動控制單元，所述的傳動控制單元分別與電機、換檔力傳感器、換檔位置傳感器、選檔位置傳感器連接，所述的定軸式變速箱分別與電機、換檔傳動機構(gòu)、選檔傳動機構(gòu)連接，所述的換檔傳動機構(gòu)分別與換檔力傳感器、換檔位置傳感器、操縱手柄連接，基于手動變速器的機電耦合傳動裝置同步控制方法，該方法包括1)當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，換檔位置傳感器與選檔位置傳感器檢測車輛所處的初始檔位等步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適用范圍廣、操作方便等優(yōu)點。
文檔編號B60W30/00GK102114838SQ20091024787
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者余卓平, 王心堅, 鐘再敏, 陳辛波, 馬勇, 高智 申請人:同濟大學(xué)