專利名稱：電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及自動(dòng)變速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及自動(dòng)變速控制方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)車是一種安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的綠色交通工具，隨著人們對(duì)環(huán)境和能源問題的重視，電動(dòng)車作為綠色環(huán)保的交通工具，具有其獨(dú)特的優(yōu)越性和競(jìng)爭力，也越來越得到國內(nèi)國際上的廣泛重視。我國也將其發(fā)列入了汽車工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。電動(dòng)車要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電流較小，在滿負(fù)荷運(yùn)行情況下要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。從蓄電池的容量而言，要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的比功率、比轉(zhuǎn)矩和效率都盡可能的要高。目前電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)方式大致分為以下幾種
一種由驅(qū)動(dòng)電機(jī)加一級(jí)減速機(jī)構(gòu)組成，為直接驅(qū)動(dòng)方式。這種電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)方式采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等功率可調(diào)速度低，對(duì)實(shí)際使用工況變化范圍需要更多的功率儲(chǔ)備，功率儲(chǔ)備浪費(fèi)較大。它本身的缺點(diǎn)有1、上坡時(shí)和重載加速時(shí)，電流較大，耗電量較大且上坡時(shí)動(dòng)力不足至無法適用，而且上坡時(shí)和重載加速時(shí)，容易引起電流急劇增大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率低下，且容易燒毀控制器和電機(jī)，同時(shí)大電流放電還直接影響蓄電池的壽命；2、在各種路況下行駛綜合效率較低，續(xù)航里程較短；3、依靠調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流實(shí)現(xiàn)調(diào)速，加速性能差、爬坡能量較弱。另一類由驅(qū)動(dòng)電機(jī)加離合器加兩檔變速機(jī)構(gòu)組成，整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)有離合器結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)損失較大，系統(tǒng)效率低下，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需定期更換離合器零部件，使用成本高；并且由于兩檔變速機(jī)構(gòu)的兩檔間速比相差較大，換擋過程中沖擊過大，乘坐舒適性降低；而且需人工操作控制離合器實(shí)現(xiàn)換擋，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變檔。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變檔控制器、多檔變速器的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)車多檔變速，提升電動(dòng)車的最高行駛車速和滿足電動(dòng)車的最大爬坡能力，增加電動(dòng)車的續(xù)航能力。本發(fā)明的另一目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)變速控制方法。通過本控制方法能夠通過變檔控制器的控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加檔或減檔，完成行駛狀態(tài)下的自動(dòng)變速，可以降低駕駛者的勞動(dòng)強(qiáng)度，安全性也得到提高。本發(fā)明電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組弓I出線與電機(jī)控制器電連接，設(shè)置一變檔控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組中有兩相繞組引出線分別穿過變檔控制器的兩個(gè)電流傳感器，所述變速器為多檔變速器，該多檔變速器的主軸、副軸通過多對(duì)不同檔級(jí)傳動(dòng)的齒輪副相連，多檔變速器的主軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，副軸用于輸出動(dòng)力，該多檔變速器的變速轂分別通過撥叉與主軸和副軸上的換擋齒輪相連，所述變速轂的一端通過檔位觸點(diǎn)開關(guān)與變檔控制器電連接，變速轂的另一端與一變檔電機(jī)的軸連接，該變檔電機(jī)與變檔控制器電連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器與變檔控制器電連接，所述電機(jī)控制器與變檔控制器、行駛狀態(tài)信號(hào)開關(guān)、電機(jī)輸出功率調(diào)節(jié)器電連接。所述多檔變速器為四檔變速器，主、副軸通過四對(duì)不同檔級(jí)傳動(dòng)的齒輪副相連，其中主軸上設(shè)有一檔花鍵齒，二檔主齒輪、四檔主齒輪分別軸向定位空套在主軸上，三檔主齒輪位于二檔、四檔主齒輪之間與主軸花鍵配合，且可軸向移動(dòng)與二檔或四檔主齒輪周向固定連接傳遞扭矩；副軸上軸向定位空套有一檔副齒輪、三檔副齒輪，二檔副齒輪位于一檔、三檔副齒輪之間與副軸花鍵配合，且可軸向移動(dòng)與一檔或三檔副齒輪周向固定連接傳遞扭矩，四檔副齒輪周向固定在副軸上，所述一檔、二檔、三檔、四檔副齒輪分別與所對(duì)應(yīng)的主齒輪常嚙合，三檔主齒輪通過第一撥叉與變速轂連接，二檔副齒輪通過第二撥叉與變速轂連接。所述檔位觸點(diǎn)開關(guān)包括一動(dòng)觸頭和設(shè)有四個(gè)檔位觸點(diǎn)的靜觸頭，檔位觸點(diǎn)開關(guān)的 動(dòng)觸頭偏心設(shè)置在變速轂的端面，轉(zhuǎn)動(dòng)變速轂?zāi)苁箘?dòng)觸頭分別與靜觸頭上的一個(gè)檔位觸點(diǎn)接觸，動(dòng)觸頭和靜觸頭上的各檔位觸點(diǎn)與變檔控制器電連接。所述變檔控制器包括單片機(jī)、電流傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)相電壓采樣處理模塊、傾角傳感器模塊，電流傳感器、傾角傳感器模塊分別與單片機(jī)電連接，單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)相電壓采樣處理模塊與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組中的一相繞組引出線電連接，單片機(jī)分別與電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、檔位觸點(diǎn)開關(guān)、變檔電機(jī)電連接。由于采用了上述方案，本發(fā)明電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下采用多檔變速器，使多檔變速器的主軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，副軸用于輸出動(dòng)力，而多檔變速器的變速轂的一端通過檔位觸點(diǎn)開關(guān)與變檔控制器電連接，變速轂的另一端與一變檔電機(jī)的軸連接，變檔電機(jī)與變檔控制器電連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連接的轉(zhuǎn)速傳感器與變檔控制器電連接，電機(jī)控制器與變檔控制器、行駛狀態(tài)信號(hào)開關(guān)、電機(jī)輸出功率調(diào)節(jié)器電連接。由此，在變檔控制器的控制下，通過多檔變速器能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電機(jī)輸出的動(dòng)力變換成不同檔級(jí)輸出，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車多檔變速，提升電動(dòng)車的最高行駛車速和滿足電動(dòng)車的最大爬坡能力，解決了傳統(tǒng)電動(dòng)車通常采用一檔減速驅(qū)動(dòng)裝置，在各種路況下行駛綜合效率較低、爬坡能力弱、加速性能差的狀況，從而導(dǎo)致電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力較差的現(xiàn)狀。采用變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速轂旋轉(zhuǎn)，使撥叉移位，帶動(dòng)多檔變速器完成多級(jí)換擋動(dòng)作，通過變檔控制器控制變檔電機(jī)工作，由此能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)車的自動(dòng)換擋變速，此結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的兩檔電動(dòng)車相比較，不需設(shè)置離合器，傳動(dòng)損失減小，傳動(dòng)效率得到提高，并且還有效降低了電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)裝置的成本。本發(fā)明電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)變速控制方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在變檔控制器程序中預(yù)先設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，作為用于比較電動(dòng)車在行駛過程中是否加、減檔的參數(shù)值。啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并給定車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)控制器根據(jù)行駛狀態(tài)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。若給定為前進(jìn)狀態(tài)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變檔控制器采集到檔位位觸點(diǎn)開關(guān)信號(hào)i，電動(dòng)車向前行駛。
電動(dòng)車在行駛過程中，隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷變化，變檔控制器采集檔位信號(hào)i、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n、實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I、電機(jī)控制器輸入電流Iin和輸入電壓Uin、電動(dòng)車行駛的坡度傾角a，并根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I、相電壓U、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut,根據(jù)行駛的坡度傾角a、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n、采集的檔位信號(hào)i對(duì)應(yīng)的速比計(jì)算出車輛實(shí)時(shí)所需扭矩T_ut ;再根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm-Wt，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率P_ ut，根據(jù)采集的電機(jī)控制器輸入電流Iin和輸入電壓Uin計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率Pnrin ;然后根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率P1^ut和輸入功率Pm_in計(jì)算出此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率n。，并將計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率H。與設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin進(jìn)行比較。當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率11。<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm_wt >車輛實(shí)時(shí)所需扭矩IVwt，變檔控制器控制變檔電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行加檔動(dòng)作，變速轂在變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使撥叉移位，將多檔變速 器從低一級(jí)檔位轉(zhuǎn)至高一級(jí)檔位，帶動(dòng)變速器加檔，高一級(jí)檔位觸點(diǎn)開關(guān)的信號(hào)接通，變檔控制器檢測(cè)檔位信號(hào)i+1接通后，切斷變檔電機(jī)電路，電動(dòng)車以加檔后的檔位狀態(tài)行駛；以后的逐級(jí)加檔控制與此加檔控制過程相同，由此實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)加檔控制；當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率11。<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut <車輛驅(qū)動(dòng)輪輸出扭矩且程序采集檔位信號(hào)i幸1，變檔控制器控制變檔電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行減檔動(dòng)作，變速轂在變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使撥叉移位，將多檔變速器從高一級(jí)檔位轉(zhuǎn)至低一級(jí)檔位，帶動(dòng)變速器減檔，低一級(jí)檔位觸點(diǎn)開關(guān)的信號(hào)接通，變檔控制器檢測(cè)檔位信號(hào)i_l接通后，切斷變檔電機(jī)電路，電動(dòng)車以減檔后的檔位狀態(tài)行駛；以后的逐級(jí)減檔控制與此減檔控制過程相同，由此實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)減檔控制；若給定為倒車狀態(tài)信號(hào)，變檔控制器采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n和實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I，當(dāng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n=0，電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)車倒車；若給定為停車狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率11。<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm_OTt >車輛驅(qū)動(dòng)輪輸出扭矩TVmit,或者若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩1_ <車輛驅(qū)動(dòng)輪輸出扭矩IVwt,且程序采集檔位信號(hào)i # 1，電機(jī)控制器均降低輸出功率至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，延時(shí)0. 2S，變檔控制器控制變檔電機(jī)執(zhí)行加檔或減檔動(dòng)作，延時(shí)0. 2S，檢測(cè)檔位信號(hào)是否接通，檔位信號(hào)接通，變檔控制器切斷變檔電機(jī)電路，電機(jī)控制器恢復(fù)100%輸出功率至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，檔位信號(hào)未接通，也切斷變檔電機(jī)電路，延時(shí)0. 1S，變檔控制器再次控制變檔電機(jī)執(zhí)行加檔或減檔動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut，采用如下公式計(jì)算Tirat = Ca*Ke*I式中Ca為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，I為相電流，Ke為反電勢(shì)系數(shù)，所述經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Ca預(yù)先設(shè)定在變檔控制器程序中；車輛實(shí)時(shí)所需扭矩IVwt,采用如下公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組引出線與電機(jī)控制器電連接，其特征在于設(shè)置一變檔控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組中有兩相繞組引出線分別穿過變檔控制器的兩個(gè)電流傳感器，所述變速器為多檔變速器，該多檔變速器的主軸、副軸通過多對(duì)不同檔級(jí)傳動(dòng)的齒輪副相連，多檔變速器的主軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，副軸用于輸出動(dòng)力，該多檔變速器的變速轂分別通過撥叉與主軸和副軸上的換擋齒輪相連，所述變速轂的一端通過檔位觸點(diǎn)開關(guān)與變檔控制器電連接，變速轂的另一端與一變檔電機(jī)的軸連接，該變檔電機(jī)與變檔控制器電連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器與變檔控制器電連接，所述電機(jī)控制器與變檔控制器、行駛狀態(tài)信號(hào)開關(guān)、電機(jī)輸出功率調(diào)節(jié)器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述多檔變速器為四檔變速器，主、副軸通過四對(duì)不同檔級(jí)傳動(dòng)的齒輪副相連，其中主軸上設(shè)有一檔花鍵齒，二檔主齒輪、四檔主齒輪分別軸向定位空套在主軸上，三檔主齒輪位于二檔、四檔主齒輪之間與主軸花鍵配合，且可軸向移動(dòng)與二檔或四檔主齒輪周向固定連接傳遞扭矩；副軸上軸向定位空套有一檔副齒輪、三檔副齒輪，二檔副齒輪位于一檔、三檔副齒輪之間與副軸花鍵配合，且可軸向移動(dòng)與一檔或三檔副齒輪周向固定連接傳遞扭矩，四檔副齒輪周向固定在副軸上，所述一檔、二檔、三檔、四檔副齒輪分別與所對(duì)應(yīng)的主齒輪常嚙合，三檔主齒輪通過第一撥叉與變速轂連接，二檔副齒輪通過第二撥叉與變速轂連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述檔位觸點(diǎn)開關(guān)包括一動(dòng)觸頭和設(shè)有四個(gè)檔位觸點(diǎn)的靜觸頭，檔位觸點(diǎn)開關(guān)的動(dòng)觸頭偏心設(shè)置在變速轂的端面，轉(zhuǎn)動(dòng)變速轂?zāi)苁箘?dòng)觸頭分別與靜觸頭上的一個(gè)檔位觸點(diǎn)接觸，動(dòng)觸頭和靜觸頭上的各檔位觸點(diǎn)與變檔控制器電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述變檔控制器包括單片機(jī)、電流傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)相電壓采樣處理模塊、傾角傳感器模塊及其輔助電路，電流傳感器、傾角傳感器模塊分別與單片機(jī)電連接，單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)相電壓采樣處理模塊與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子三相繞組中的一相繞組引出線電連接，單片機(jī)分別與電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、檔位觸點(diǎn)開關(guān)、變檔電機(jī)電連接。
5.—種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于自動(dòng)變速控制方法如下 在變檔控制器程序中預(yù)先設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，作為用于比較電動(dòng)車在行駛過程中是否加、減檔的參數(shù)值； 啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并給定車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)控制器根據(jù)行駛狀態(tài)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作； 若給定為前進(jìn)狀態(tài)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變檔控制器采集到檔位信號(hào)i，電動(dòng)車向前行駛； 電動(dòng)車在行駛過程中，隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷變化，變檔控制器采集檔位信號(hào)i、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n、實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I、電機(jī)控制器輸入電流Iin和輸入電壓Uin、電動(dòng)車行駛的坡度傾角a，并根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I、相電壓U、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut,根據(jù)行駛的坡度傾角a、驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n、采集的檔位信號(hào)i對(duì)應(yīng)的速比計(jì)算出車輛實(shí)時(shí)所需扭矩T_ut ;再根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm-Wt，計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率P_ ut，根據(jù)采集的電機(jī)控制器輸入電流Iin和輸入電壓Uin計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率Pnrin ;然后根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率P1^ut和輸入功率Pm_in計(jì)算出此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率n。，并將計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率n。與設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin進(jìn)行比較； 當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率\<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut >車輛實(shí)時(shí)所需扭矩T_ut，變檔控制器控制變檔電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行加檔動(dòng)作，變速轂在變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使撥叉移位，將多檔變速器從低一級(jí)檔位轉(zhuǎn)至高一級(jí)檔位，帶動(dòng)變速器加檔，高一級(jí)檔位觸點(diǎn)開關(guān)的信號(hào)接通，變檔控制器檢測(cè)檔位信號(hào)i+i接通后，切斷變檔電機(jī)電路，電動(dòng)車以加檔后的檔位狀態(tài)行駛；以后的逐級(jí)加檔控制與此加檔控制過程相同，由此實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)加檔控制； 當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率\<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut <車輛實(shí)時(shí)所需扭矩T。，,，且程序采集檔位信號(hào)i幸1，變檔控制器控制變檔電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行減檔動(dòng)作，變速轂在變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使撥叉移位，將多檔變速器從高一級(jí)檔位轉(zhuǎn)至低一級(jí)檔位，帶動(dòng)變速器減檔，低一級(jí)檔位觸點(diǎn)開關(guān)的信號(hào)接通，變檔控制器檢測(cè)檔位信號(hào)i-i接通后，切斷變檔電機(jī)電路，電動(dòng)車以減檔后的檔位狀態(tài)行駛；以后的逐級(jí)減檔控制與此減檔控制過程相同，由此實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)減檔控制； 若給定為倒車狀態(tài)信號(hào)，變檔控制器采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n和實(shí)時(shí)運(yùn)行相電流I，當(dāng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速n=0，電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)車倒車； 若給定為停車狀態(tài)信號(hào)，電機(jī)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于當(dāng)計(jì)算出的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行效率\<設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限nmin，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩T1^ut >車輛實(shí)時(shí)所需扭矩T_ut，或者若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm_wt <車輛實(shí)時(shí)所需扭矩凡‘，且程序采集檔位信號(hào)i幸1，電機(jī)控制器均降低輸出功率至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，延時(shí)處理，變檔控制器控制變檔電機(jī)執(zhí)行加檔或減檔動(dòng)作，延時(shí)處理，檢測(cè)變檔后的檔位信號(hào)是否接通，變檔后的檔位信號(hào)接通，變檔控制器切斷變檔電機(jī)電路，電機(jī)控制器恢復(fù)100%輸出功率至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，檔位信號(hào)未接通，也切斷變檔電機(jī)電路，延時(shí)處理，變檔控制器再次控制變檔電機(jī)執(zhí)行加檔或減檔動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)輸出扭矩Tm-OUt，米用如下公式計(jì)算 Tm-OUt = Ca*Ke*I式中 Ca為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，I為相電流，Ke為反電勢(shì)系數(shù)，所述經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Ca預(yù)先設(shè)定在變檔控制器程序中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于車輛實(shí)時(shí)所需扭矩IVwt，采用如下公式計(jì)算
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于 驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出功率P1^ut采用如下公式計(jì)算 Pm-OUt = Tm-out*n/9549 ； 驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入功率Pnrin采用如下公式計(jì)算 Pm-in = iin*uin。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)變速控制方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行效率n。采用如下公式計(jì)算 X] = P / L c 1 m-out/ Pm-in°
全文摘要
一種電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及自動(dòng)變速控制方法，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變檔控制器、多檔變速器，多檔變速器的主軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，多檔變速器的變速轂一端通過檔位觸點(diǎn)開關(guān)與變檔控制器電連接，另一端與一變檔電機(jī)的軸連接，變檔控制器與變檔電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器、檔位觸點(diǎn)開關(guān)、電機(jī)控制器電連接。通過在變檔控制器程序中預(yù)先設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作效率下限ηmin，通過計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行效率ηc與設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)最低工作效率ηmin作比較，然后控制變檔電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速轂帶動(dòng)變速器完成加、減檔動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)變速控制。
文檔編號(hào)B60W10/08GK102765380SQ20121025575
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者劉厚榮 申請(qǐng)人:劉厚榮