一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，包括升擋和降擋控制過程。升擋時，傳動系統(tǒng)綜合控制器向變速機構(gòu)制動器控制閥發(fā)出分離指令；獲取變速機構(gòu)行星架和電機轉(zhuǎn)速，得到離合器主被動邊轉(zhuǎn)速差；向電機控制器發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，減小轉(zhuǎn)速差，當(dāng)轉(zhuǎn)速差不大于限定值時，接合離合器。降擋時，傳動系統(tǒng)綜合控制器向電機控制器發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使其轉(zhuǎn)速降至換擋點附近，向變速機構(gòu)離合器控制閥發(fā)出分離指令；確定變速機構(gòu)行星架、電機轉(zhuǎn)速和變速機構(gòu)齒圈轉(zhuǎn)速，得到制動器主被動邊轉(zhuǎn)速差；向電機控制器發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，減小轉(zhuǎn)速差，當(dāng)轉(zhuǎn)速差不大于限定值時，接合制動器。該方法覆蓋需要的車速范圍，滿足車輛最大輸出轉(zhuǎn)矩的要求。
【專利說明】一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種隔換擋控制方法，更具體涉及一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法。

【背景技術(shù)】
:
[0002]在車輛控制領(lǐng)域中，利用電機調(diào)速可以實現(xiàn)電傳動車輛直駛無級變速，但是車輛行駛工況復(fù)雜，雖然電機的轉(zhuǎn)速范圍較大，能夠覆蓋需要的車速范圍，但是無法滿足車輛最大輸出轉(zhuǎn)矩的要求。因此，需要在電傳動裝置中設(shè)置至少兩個擋位的行星變速機構(gòu)，以同時滿足輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的需求。考慮電機的弱磁比，變速機構(gòu)兩檔傳動比間隔通常較大，一般都大于傳統(tǒng)車輛檔位間比小于1.7?1.8的要求。通常，設(shè)置一個傳動比為I的高速擋和一個傳動比較大的低速擋。
[0003]由于兩檔之間的傳動比間隔比較大，換擋操縱件主被動邊之間的轉(zhuǎn)速差非常大，導(dǎo)致?lián)Q擋過程滑摩功增大，從而使得操縱件摩擦片溫升非常大，容易發(fā)生燒蝕，所以需要進(jìn)行大傳動比間隔換擋控制。故提出一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，以克服上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，該方法能夠覆蓋需要的車速范圍，并且滿足車輛最大輸出轉(zhuǎn)矩的要求。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述方法通過串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)實現(xiàn)；所述方法包括升擋控制過程和降擋控制過程；所述串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)中包括的傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU根據(jù)駕駛員操縱信號判斷是升擋控制過程或降擋控制過程。
[0006]本發(fā)明提供的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述升擋控制過程包括以下步驟:
[0007](1-1)發(fā)出制動器分離指令；
[0008](1-2)獲取變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速nw ；
[0009](1-3)得到變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt ；
[0010](1-4)確定齒圈轉(zhuǎn)速nbq ;
[0011](1-5)判斷變速機構(gòu)的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與其被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值是否不大于限定值 Anl4sei ；
[0012](1-6)若所述絕對值大于限定值Λ nHse，則發(fā)出離合器接合指令，完成升擋；
[0013](1-7)若所述絕對值小于等于限定值Λ ，則降低離合器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值，返回所述步驟(1-2)，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
[0014]本發(fā)明提供的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述降擋控制過程包括以下步驟:
[0015](2-1)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速nm;
[0016](2-2)發(fā)出離合器分離指令；
[0017](2-3)獲取變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速nbJ ；
[0018](2-4)得到變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt ；
[0019](2-5)確定齒圈的轉(zhuǎn)速nbq ;
[0020](2-6)判斷變速機構(gòu)的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值是否不大于限定
A ^down ;
[0021](2-7)若條件成立，則發(fā)出制動器接合指令，完成降擋；
[0022](2-8)若條件不成立，降低制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值，返回所述步驟(2-3)，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
[0023]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-1)中的指令由傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU向變速機構(gòu)的制動器的控制閥發(fā)出的；所述步驟(2-2)中的指令由傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU向變速機構(gòu)的離合器的控制閥發(fā)出的。
[0024]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(2-1)中的電機轉(zhuǎn)速nm通過傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU調(diào)節(jié)并通過下式確定:
[0025]nm = nmax/ibl
[0026]其中，nmax為電機最大轉(zhuǎn)速，ibl為一擋傳動比。
[0027]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-3)和步驟(2-4)中的變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt通過獲取電機的轉(zhuǎn)速nm確定，其中nbt = nm。
[0028]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-4)和步驟(2-5)中的齒圈轉(zhuǎn)速IV根據(jù)變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速1^_和變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt確定:
[0029]nbq = [ (l+kb) nbJ-nbt] /kb
[0030]其中，kb為變速機構(gòu)行星排參數(shù)。
[0031 ] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-5)中的變速機構(gòu)的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與其被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值為所述齒圈轉(zhuǎn)速與變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速差絕對值；所述步驟(2-6)中的變速機構(gòu)的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值為所述齒圈轉(zhuǎn)速絕對值。
[0032]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-6)的指令向變速機構(gòu)的離合器控制閥發(fā)出；所述步驟(2-7)中的指令向變速機構(gòu)的制動器控制閥發(fā)出。
[0033]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述步驟(1-7)中的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速nm =nbj降低；所述步驟(2-8)中的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速nm=iMnbj 降低。
[0034]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0035]1、本發(fā)明能夠覆蓋需要的車速范圍，并且滿足車輛最大輸出轉(zhuǎn)矩的要求；
[0036]2、本發(fā)明避免操縱件摩擦片溫升非常大，不容易發(fā)生燒蝕；
[0037]3、本發(fā)明能夠保證車輛行駛和駕駛?cè)藛T安全；
[0038]4、本發(fā)明可以滿足復(fù)雜的車輛行駛工況；
[0039]5、本發(fā)明減小制動器(或離合器)主動件和從動件之間的轉(zhuǎn)速差，順利換入期望的擋位。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的控制方法流程圖；
[0042]其中，1-傳動系統(tǒng)控制器TCU，2-電機，3-變速機構(gòu)，4_太陽輪，5_行星架，6_齒圈，7-行星輪組，8-接合離合器，9-脫開制動器。

【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0044]實施例1:
[0045]如圖1-2所示，本例的發(fā)明用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述方法通過串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)實現(xiàn)；所述方法包括升擋控制過程和降擋控制過程。
[0046]如圖2所示,在步驟SI中，串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)中包括的傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)根據(jù)駕駛員操縱信號判斷是升擋控制過程或降擋控制過程。
[0047]如果升擋，則進(jìn)入步驟S2，所述升擋控制過程的步驟包括:傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向變速機構(gòu)3的制動器的控制閥發(fā)出制動器分離指令:CH = O。然后進(jìn)入步驟S3，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)獲取變速機構(gòu)3的行星架5的轉(zhuǎn)速nw。在步驟S4中，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)獲取電機2的轉(zhuǎn)速nm，得到變速機構(gòu)3的太陽輪4的轉(zhuǎn)速nbt:nbt = nm。在步驟S5中，根據(jù)變速機構(gòu)3的行星架5和太陽輪4的轉(zhuǎn)速計算齒圈6的轉(zhuǎn)速rv，計算公式為:rv = [(l+kb)nbJ-nbt]/kb,kb為變速機構(gòu)3的行星排參數(shù)。步驟S6判斷變速機構(gòu)3的離合器主被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值(即齒圈轉(zhuǎn)速與太陽輪轉(zhuǎn)速差絕對值)是否不大于限定值A(chǔ)nrise, BP: |nbt-nbq ( Anrise0若條件成立，則進(jìn)入步驟S7，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向變速機構(gòu)3的離合器控制閥發(fā)出離合器接合指令:CL = 1，完成升擋；若條件不成立，則進(jìn)入步驟S8，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向電機控制器發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令:nm = nbj，以降低離合器主被動邊轉(zhuǎn)速差，然后返回步驟S3，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
[0048]如果降擋，則進(jìn)入步驟S9，所述降擋控制過程的步驟包括:傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)首先向電機2發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令:nm = nmax/ibl，nmax為電機2最大轉(zhuǎn)速，ibl為一擋傳動比，使車速調(diào)至換擋點。在步驟SlO中，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向變速機構(gòu)3的離合器的控制閥發(fā)出離合器分離指令:CL = O。在步驟Sll中，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)獲取變速機構(gòu)3的行星架5的轉(zhuǎn)速nw。在步驟S12中，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)獲取電機2的轉(zhuǎn)速nm,得到變速機構(gòu)3的太陽輪4的轉(zhuǎn)速nbt:nbt = nm。在步驟S13中,根據(jù)變速機構(gòu)3的行星架5和太陽輪4的轉(zhuǎn)速計算齒圈6的轉(zhuǎn)速IV，計算公式為:nb(1 = [ (l+kb) nbJ-nbt] /kb，kb為變速機構(gòu)3的行星排參數(shù)。步驟S14判斷變速機構(gòu)3的制動器主被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值(即齒圈轉(zhuǎn)速絕對值)是否不大于限定值A(chǔ)nd_，SP:|rv| ( And_。若條件成立，則進(jìn)入步驟S15，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向變速機構(gòu)3的制動器控制閥發(fā)出制動器接合指令:CH= 1，完成降擋。若條件不成立，則進(jìn)入步驟S16，傳動系統(tǒng)綜合控制器(TCU)向電機控制器發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令:nm = iblnbJ,以降低制動器主被動邊轉(zhuǎn)速差，然后返回步驟S11，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
[0049]所述串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)如圖1所示，包括傳動系統(tǒng)控制器TCU1、與所述傳動系統(tǒng)控制器TCUl電氣連接的電機2和與所述電機2機械連接的變速機構(gòu)3 ;所述變速機構(gòu)包括太陽輪4和與所述太陽輪4機械連接的行星架5 ;所述行星架5的兩端各依次機械連接行星輪組7、齒圈6和接合制動器9 ;在兩個接合制動器9之間機械連接兩個機械連接的脫開離合器8。
[0050]所述傳動系統(tǒng)控制器TCUl向電機2發(fā)送轉(zhuǎn)速控制指令；電機2輸出的功率經(jīng)過變速機構(gòu)3傳遞到車輪。
[0051 ] 所述接合制動器9，脫開離合器8和變速機構(gòu)3處于一擋；所述接合離合器8，脫開制動器9和變速機構(gòu)3處于二擋即直接擋。
[0052]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實施例應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，所述方法通過串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)實現(xiàn)；其特征在于:所述方法包括升擋控制過程和降擋控制過程；所述串聯(lián)式電傳動車輛傳動系統(tǒng)中包括的傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU根據(jù)駕駛員操縱信號判斷是升擋控制過程或降擋控制過程。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述升擋控制過程包括以下步驟: (1-1)發(fā)出制動器分離指令； (1-2)獲取變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速nbj ； (1-3)得到變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt ； (1-4)確定齒圈轉(zhuǎn)速nbq; (1-5)判斷變速機構(gòu)的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與其被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值是否不大于限定值A(chǔ) ^rise ; (1-6)若所述絕對值大于限定值，則發(fā)出離合器接合指令，完成升擋； (1-7)若所述絕對值小于等于限定值，則降低離合器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值，返回所述步驟(1-2)，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述降擋控制過程包括以下步驟: (2-1)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速nm; (2-2)發(fā)出離合器分離指令； (2-3)獲取變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速nbj ； (2-4)得到變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt ； (2-5)確定齒圈的轉(zhuǎn)速nbq; (2-6)判斷變速機構(gòu)的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值是否不大于限定值A(chǔ) ^down ; (2-7)若條件成立，則發(fā)出制動器接合指令，完成降擋； (2-8)若條件不成立，降低制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值，返回所述步驟(2-3)，進(jìn)行下一輪計算與判斷。
4.如權(quán)利要求2所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-1)中的指令由傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU向變速機構(gòu)的制動器的控制閥發(fā)出的；所述步驟(2-2)中的指令由傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU向變速機構(gòu)的離合器的控制閥發(fā)出的。
5.如權(quán)利要求3所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(2-1)中的電機轉(zhuǎn)速nm通過傳動系統(tǒng)綜合控制器TCU調(diào)節(jié)并通過下式確定:
nmax/ibi 其中，nmax為電機最大轉(zhuǎn)速，ibl為一擋傳動比。
6.如權(quán)利要求3所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-3)和步驟(2-4)中的變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt通過獲取電機的轉(zhuǎn)速nm確定,其中nbt = nm。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-4)和步驟(2-5)中的齒圈轉(zhuǎn)速IV根據(jù)變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速1^和變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速nbt確定:
nbq = [(l+kb) nbJ-nbt]/kb 其中，kb為變速機構(gòu)行星排參數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-5)中的變速機構(gòu)的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與其被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值為所述齒圈轉(zhuǎn)速與變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速差絕對值；所述步驟(2-6)中的變速機構(gòu)的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差絕對值為所述齒圈轉(zhuǎn)速絕對值。
9.如權(quán)利要求8所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-6)的指令向變速機構(gòu)的離合器控制閥發(fā)出；所述步驟(2-7)中的指令向變速機構(gòu)的制動器控制閥發(fā)出。
10.如權(quán)利要求9所述的一種用于串聯(lián)式電傳動車輛的大傳動比間隔換擋控制方法，其特征在于:所述步驟(1-7)中的離合器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速!^ = nbJ降低；所述步驟(2-8)中的制動器主動邊轉(zhuǎn)速與被動邊轉(zhuǎn)速差值通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速化=iblnbJ降低。
【文檔編號】F16H59/02GK104315131SQ201410488341
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】袁藝, 蓋江濤, 李慎龍, 陳泳丹, 張欣, 馬曉楓, 劉翼, 馬田, 萬帆 申請人:中國北方車輛研究所