纯电动汽车双电机自动变速器控制系统技术方案

本实用新型专利技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，涉及电动汽车控制领域，该控制系统包括的控制单元、传感器检测信号模块、开关选择信号模块、执行控制模块、故障显示模块、双电机模块、变速箱模块，采用高速数字信号处理芯片DSPTMS320F28335能够实时控制，同时还采用了双电机自动变速控制，可以实现四种驱动模式的切换，提高了电动汽车的动力性和经济性，采用加速踏板开度变化率、车速、爬坡坡度角大小三参数规律，制订了自动变速和变扭以及坡道起步的控制策略，并且解决了坡道动力不足以及最高车速较低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车控制领域，特别涉及一种纯电动汽车双电机自动变速器控制系统。
技术介绍
随着能源短缺和环境污染的问题日益严重，纯电动汽车作为节能环保的汽车，越来越受到政府和企业的重视。而且随着汽车电子的飞速发展，汽车智能化是大势所趋。电动汽车手动变速器虽然结构简单，成本低，但是存在操作不便、最高车速较低、爬坡动力性不足，特别是在坡道起步方面存在动力性不足的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，能够实现成本较低、换挡平顺、合理换挡，并能解决坡道动力动力不足以及最高车速较低的问题。本技术为实现上述目的采用的技术方案是：一种纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，其特征在于，包括的控制单元、传感器检测信号模块、开关选择信号模块、执行控制模块、档位及故障显示器、双电机模块、变速箱模块，所述的传感器检测信号模块包括分别与控制单元相连的制动踏板位置传感器C1、加速踏板位置传感器C2、检测爬坡度的角度传感器C3和车速传感器C4；所述的开关选择信号模块包括分别与控制单元相连的手动及自动挡档位的选择开关K1、行驶模式开关K2；所述的执行控制模块包括相互连接的换挡执行机构、高速电磁换向阀，换挡执行机构与变速箱模块连接，高速电磁换向阀与控制单元双向连接，双电机模块的输入端与控制单元连接，双电机模块的输出端与变速箱模块连接，变速箱模块再与汽车的驱动桥连接，车速传感器C4还与汽车的驱动桥连接，所述的双电机模块包括主电机和辅电机，所述的换挡执行机构包括一号离合器、二号离合器、三号离合器及锁止器。本技术采用的进一步技术方案是：所述控制单元包括数字信号处理芯片和自带的CAP模块、ADC模块、I/O输入模块、PWMⅠ模块、PWMⅡ模块、SCI模块、电源电路、复位电路、程序储存空间和数据储存空间，以及外围的脉冲整形电路、模拟信号调理电路、I/O输入调理电路、高速电磁换向阀驱动电路、电机驱动电路、显示器驱动电路、CAN接口电路；其中车速传感器C4连接到脉冲整形电路，脉冲整形电路连接数字信号处理芯片的CAP模块，检测爬坡度的角度传感器C3、加速踏板位置传感器C2、制动踏板位置传感器C1分别连接到模拟信号调理电路，模拟信号调理电路连接数字信号处理芯片的ADC模块，手动及自动挡的选择开关K1、行驶模式开关K2分别连接I/O输入调理电路，I/O输入调理电路连接数字信号处理芯片的I/O输入模块；数字信号处理芯片的PWMⅠ模块连接高速电磁换向阀驱动电路，高速电磁换向阀驱动电路连接高速电磁换向阀，数字信号处理芯片的PWMⅡ模块连接电机驱动电路，电机驱动电路连接双电机模块，数字信号处理芯片的SCI模块连接显示器驱动电路，显示器驱动电路连接档位及故障显示器，数字信号处理芯片连接CAN接口电路。本技术采用的进一步技术方案是：所述的数字信号处理芯片为DSPTMS320F28335。本技术采用的进一步技术方案是：所述的变速箱模块包括定轴齿轮机构、行星齿轮机构、传动轴、动力输出轴及联动机构；定轴传动机构包括一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮、五号齿轮和六号齿轮，行星齿轮机构包括行星齿轮、行星架和太阳轮，联动机构主要包括四号齿轮、齿圈，同时三号离合器和锁止器连接在联动机构中，其中主电机和辅电机布置在系统的同侧，主电机与一号齿轮连接，一号齿轮与一号离合器主动盘连接，一号离合器从动盘通过传动轴和行星齿轮机构的太阳轮连接，辅助电机和二号离合器主动盘连接，二号离合器从动盘和六号齿轮连接，五号齿轮连接在传动轴上，六号齿轮和五号齿轮相啮合；一号齿轮与二号齿轮相啮合，二号齿轮通过固定传动轴和三号齿轮连接，三号齿轮和四号齿轮相啮合，四号齿轮通过三号离合器、锁止器和齿圈连接；锁止器一端和变速箱壳连接，锁止器另一端和齿圈连接。本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统具有如下有益效果：1、本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的传感器检测信号模块还包括检测爬坡度的角度传感器，能够检测电动汽车的爬坡的坡度，便于坡道的控制；2、采用了高速电磁换向阀，执行时更加灵敏；3、采用了双电机自动变速器结构，可以实现主电机驱动、辅电机驱动、转速耦合驱动、转矩耦合驱动四种模式的切换；4、采用了车速，角传感器信号，加速踏板开度三参数的换挡规律；5、采用了双电机自动变速器电控装置坡道起步控制方法，能解决坡道动力动力不足问题；6、采用了双电机和变速箱模块，能够根据不同的路况和驾驶员的意图进行模式切换，从而既满足经济性的要求又满足动力性的要求；7、本技术采用了具有运算快、运算精度高、容量大、功能强大、性价比高的DSPTMS320F28335作为微处理器芯片，实现了控制的实时性和高效性。下面结合附图和实施例对本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统作进一步的说明。附图说明图1是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的整体模块框图；图2是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的电路原理框图；图3是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制单元硬件内部结构框图；图4是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的双电机模块和变速箱模块的连接构造图；图5是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法的控制主流程图；图6是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法中坡道起步控制方法流程图；图7是本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法中变速和变扭控制方法流程图；部分附图标号说明：1-主电机,2-辅电机,3-一号齿轮,4-二号齿轮,5-三号齿轮,6-三号离合器,7-锁止器,8-行星齿轮,9-行星架,10-动力输出轴,11-一号离合器,12-传动轴,13-二号离合器,14-五号齿轮,15-四号齿轮,16-六号齿轮,17-齿圈,18-太阳轮,19-固定传动轴,20-联动机构。具体实施方式如图1、图2所示，本技术纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，包括的控制单元70、传感器检测信号模块71、开关选择信号模块72、执行控制模块73、档位及故障显示器74、双电机模块75、变速箱模块76，所述的传感器检测信号模块71包括分别与控制单元相连的制动踏板位置传感器C1、加速踏板位置传感器C2、检测爬坡度的角度传感器C3和车速传感器C4；所述的开关选择信号模块72包括分别与控制单元相连的手动及自动挡档位的选择开关K1、行驶模式开关K2；所述的执行控制模块73包括相互连接的换挡执行机构、高速电磁换向阀，换挡执行机构与变速箱模块连接，高速电磁换向阀与控制单元双向连接，双电机模块的输入端与控制单元70连接，双电机模块75的输出端与变速箱模块76连接，变速箱模块76再与汽车的驱动桥连接，车速传感器C4还与汽车的驱动桥连接，所述的双电机模块75包括主电机1和辅电机2，所述的换挡执行机构包括一号离合器11、二号离合器13、三号离合器6及锁止器7。请同时参考图3所示，所述控制单元包括数字信号处理芯片和自带的CAP模块、ADC模块、I/O输入模块、PWMⅠ模块、PWMⅡ模块、SCI模块、电源电路、复位电路、程序储存空间和数据储存空间，以及外围的脉冲整形电路、模拟信号调理电路、I/O输入调理电路、高速电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，其特征在于，包括的控制单元（70）、传感器检测信号模块（71）、开关选择信号模块（72）、执行控制模块（73）、档位及故障显示器（74）、双电机模块（75）、变速箱模块（76），所述的传感器检测信号模块（71）包括分别与控制单元相连的制动踏板位置传感器C1、加速踏板位置传感器C2、检测爬坡度的角度传感器C3和车速传感器C4；所述的开关选择信号模块（72）包括分别与控制单元相连的手动及自动挡档位的选择开关K1、行驶模式开关K2；所述的执行控制模块（73）包括相互连接的换挡执行机构、高速电磁换向阀，换挡执行机构与变速箱模块连接，高速电磁换向阀与控制单元双向连接，双电机模块的输入端与控制单元（70）连接，双电机模块（75）的输出端与变速箱模块（76）连接，变速箱模块（76）再与汽车的驱动桥连接，车速传感器C4还与汽车的驱动桥连接，所述的双电机模块（75）包括主电机（1）和辅电机（2），所述的换挡执行机构包括一号离合器（11）、二号离合器（13）、三号离合器（6）及锁止器（7）。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，其特征在于，包括的控制单元（70）、传感器检测信号模块（71）、开关选择信号模块（72）、执行控制模块（73）、档位及故障显示器（74）、双电机模块（75）、变速箱模块（76），所述的传感器检测信号模块（71）包括分别与控制单元相连的制动踏板位置传感器C1、加速踏板位置传感器C2、检测爬坡度的角度传感器C3和车速传感器C4；所述的开关选择信号模块（72）包括分别与控制单元相连的手动及自动挡档位的选择开关K1、行驶模式开关K2；所述的执行控制模块（73）包括相互连接的换挡执行机构、高速电磁换向阀，换挡执行机构与变速箱模块连接，高速电磁换向阀与控制单元双向连接，双电机模块的输入端与控制单元（70）连接，双电机模块（75）的输出端与变速箱模块（76）连接，变速箱模块（76）再与汽车的驱动桥连接，车速传感器C4还与汽车的驱动桥连接，所述的双电机模块（75）包括主电机（1）和辅电机（2），所述的换挡执行机构包括一号离合器（11）、二号离合器（13）、三号离合器（6）及锁止器（7）。2.如权利要求1所述的纯电动汽车双电机自动变速器控制系统，其特征在于，所述控制单元包括数字信号处理芯片和自带的CAP模块、ADC模块、I/O输入模块、PWMⅠ模块、PWMⅡ模块、SCI模块、电源电路、复位电路、程序储存空间和数据储存空间，以及外围的脉冲整形电路、模拟信号调理电路、I/O输入调理电路、高速电磁换向阀驱动电路、电机驱动电路、显示器驱动电路、CAN接口电路；其中车速传感器C4连接到脉冲整形电路，脉冲整形电路连接数字信号处理芯片的CAP模块，检测爬坡度的角度传感器C3、加速踏板位置传感器C2、制动踏板位置传感器C1分别连接到模拟信号调理电路，模拟信号调理电路连接数字信号处理芯片的ADC模块，手动及自动挡的选择开关K1、行驶模式开关K2分别连接I/O输...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍松，周振华，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45