动力电机辅助换挡控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电机辅助换挡控制系统及其控制方法，包括整车控制单元、油门开度传感器、电机、变速器、选换挡执行装置和输出轴转速传感器，油门开度传感器与整车控制单元连接，以将油门开度信息发送给整车控制单元；电机与整车控制单元连接，以在整车控制单元接收到油门开度信息后，根据整车控制单元的指令动作，以使电机达到电机目标转速；选换挡执行装置与整车控制单元和变速器分别连接，以根据整车控制单元的指令指示变速器进行选换挡动作；输出轴转速传感器与整车控制单元连接，以将采集到的变速器输出轴转速信息反馈给整车控制单元，根据本发明专利技术的动力电机辅助换挡控制系统及其控制方法，能够改善换挡品质，延长变速器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
动力电机辅助换挡控制系统及其控制方法
本专利技术涉及动力电机换挡控制
，具体而言，特别涉及动力电机辅助换挡控制系统及其控制方法。
技术介绍
在现代交通的
中，传统车型的发动机通过离合器与变速箱进行机械耦合，换挡过程中有预离合器主、从盘转速不一致，变速箱输入轴和输出轴存在转速差，导致离合器和变速箱同步器磨损过快，严重影响了换挡品质和离合器、变速箱的使用寿命。近年来，对于混合动力或者纯电动车型，电机成了除发动机之外的另一个动力源，但由于电机增加了变速器输入端的转动惯量，发动机、离合器、电机与多挡变速箱若协调控制不当，会造成换挡动力中断时间较长、换挡冲击、变速箱和离合器磨损严重等问题，严重影响了换挡品质。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本专利技术一方面提供了一种动力电机辅助换挡控制系统，能够减小换挡冲击、缩短动力中断时间和改善换挡品质。进一步的，本专利技术提供了一种动力电机辅助换挡控制系统的控制方法，能够减小换挡冲击、缩短动力中断时间和改善换挡品质。根据本专利技术提供的一种动力电机辅助换挡控制系统，包括，整车控制单元；油门开度传感器，所述油门开度传感器与所述整车控制单元连接，以将油门开度信息发送给所述整车控制单元；电机，所述电机与所述整车控制单元连接，以在所述整车控制单元接收到所述油门开度传感器的信息后，根据所述整车控制单元的指令动作，以使所述电机达到电机目标转速；变速器，所述变速器的输入轴与所述电机的输出轴刚性连接；选换挡执行装置，所述选换挡执行装置与所述整车控制单元和所述变速器分别连接，以根据整车控制单元的指令指示所述变速器进行选换挡动作；输出轴转速传感器，所述输出轴转速传感器与所述整车控制单元连接，以将采集到的变速器输出轴转速信息反馈给所述整车控制单元，其中所述整车控制单元根据以下公式对电机目标转速进行计算：nm＝n0×it(1)公式(1)中，nm为电机目标转速，n0为变速器输出轴转速，it为变速器目标挡位速比。根据本专利技术的一个实施例，所述整车控制单元经过计算得到车速，并根据以下公式对车速进行计算：ua＝0.3768×r×n0/i0(2)公式(2)中，ua为车速；r为车轮半径，单位为m；no为变速器输出轴转速，单位为r/min；i0为主减速比。根据本专利技术的实施例的动力电机辅助换挡控制系统，在变速器换挡过程中，细化换挡各个阶段(摘挡、选挡、挂挡)对电机采用的扭矩和转速控制策略，电机、选挡电机、换挡电机的动作时序与控制方法，各个控制单元(整车控制单元、电机控制单元、变速器控制单元)的指令接受与发送的流程，可显著的减小换挡冲击、缩短动力中断时间、提高换挡舒适性、改善换挡品质、延长变速器的使用寿命。根据本专利技术的一个实施例，所述整车控制单元包括电机控制单元和变速器控制单元，所述电机控制单元用于控制所述电机动作，所述变速器控制单元用于控制所述变速器动作。根据本专利技术的一个实施例，所述换挡执行装置包括：换挡位置传感器，所述换挡位置传感器与所述整车控制单元相连接，以将换挡位置信息发送给所述整车控制单元；选挡位置传感器，所述选挡位置传感器与所述整车控制单元相连接，以将选挡位置信息发送给所述整车控制单元；选换挡执行器，所述选换挡执行器与所述变速器相连接，用于将所述变速器执行选换挡动作；换挡电机，所述换挡电机与所述选换挡执行器相连接，以驱动所述选换挡执行器进行换挡动作；选挡电机，所述选挡电机与所述选换挡执行器相连接，以驱动所述选换挡执行器进行选挡动作。根据本专利技术的一个实施例，所述换挡电机和所述选档电机分别与所述变速器控制单元连接。根据本专利技术提供的一种动力电机辅助换挡控制系统的控制方法，包括以下步骤：根据油门开度和车速计算出变速器的目标挡位；判断所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位是否相同，当所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位相同时，重新判断；当所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位不同，通过所述整车控制单元执行换挡控制程序，所述整车控制单元将目标挡位指令发送给所述变速器控制单元，同时根据以下公式对电机目标转速进行计算：nm＝n0×it其中，nm为电机目标转速，n0为变速器输出轴转速，it为变速器目标挡位速比；根据所述目标挡位指令得到选挡目标位置和换挡目标位置；所述整车控制单元发送电机扭矩为零的控制指令，完成摘挡动作；完成选挡动作，同时，通过判断所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前位置的高低决定所述电机进入降速模式还是升速模式；比较所述电机的实际转速和所述电机的目标转速的偏差，当所述偏差小于给定阈值时，同时，所述变速器选挡当前位置到达所述变速器选挡目标位置时，所述整车控制单元向所述电机控制单元发送零扭矩控制指令；所述整车控制单元发送挂挡指令，完成挂挡动作；所述整车控制单元发送扭矩恢复指令给所述电机控制单元。根据本专利技术的实施例的动力电机辅助换挡控制系统的控制方法，在变速器换挡过程中，细化换挡各个阶段(摘挡、选挡、挂挡)对电机采用的扭矩和转速控制策略，电机、选挡电机、换挡电机的动作时序与控制方法，各个控制单元(整车控制单元、电机控制单元、变速器控制单元)的指令接受与发送的流程，可显著的减小换挡冲击、缩短动力中断时间、提高换挡舒适性、改善换挡品质、延长变速器的使用寿命。根据本专利技术的一个实施例，所述判断所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位是否相同的步骤包括：当所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位相同时，重新判断；当所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前挡位不同，通过所述整车控制单元执行换挡控制程序，所述整车控制单元将目标挡位指令发送给所述变速器控制单元。根据本专利技术的一个实施例，所述通过判断所述变速器的目标挡位和所述变速器的当前位置的高低决定所述电机进入降速模式还是升速模式的步骤包括：当所述变速器目标挡位高于所述变速器当前挡位时，所述电机进入所述降速模式，所述电机的目标转速低于所述电机的当前转速，所述整车控制单元发送负扭矩指令给所述电机控制单元，所述电机控制单元控制所述电机的实际转速快速接近所述电机的目标转速；当所述变速器目标挡位低于所述变速器当前挡位时，所述电机进入所述升速模式，所述电机电机的目标转速高于所电机的当前转速，所述整车控制单元发送正扭矩指令给所述电机控制单元，所述电机控制单元控制所述电机的实际转速快速接近所述电机的目标转速。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的动力电机辅助换挡控制系统的示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的动力电机辅助换挡控制系统的控制方法的示意图。其中：100-动力电机辅助换挡控制系统10-整车控制单元11-电机控制单元12-变速器控制单元20-油门开度传感器30-电机40-变速器50-选换挡执行装置60-输出轴转速传感器具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。图1是根据本专利技术实施例的动力电机辅助换挡控制系统100的示意图，如图1所示，动力电机辅助换挡控制系统100，包括整车控制单元10、油门开度传感器20、电机30、变速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，包括，整车控制单元；油门开度传感器，所述油门开度传感器与所述整车控制单元连接，以将油门开度信息发送给所述整车控制单元；电机，所述电机与所述整车控制单元连接，以在所述整车控制单元接收到所述油门开度传感器的信息后，根据所述整车控制单元的指令动作，以使所述电机达到电机目标转速；变速器，所述变速器的输入轴与所述电机的输出轴刚性连接；选换挡执行装置，所述选换挡执行装置与所述整车控制单元和所述变速器分别连接，以根据整车控制单元的指令指示所述变速器进行选换挡动作；输出轴转速传感器，所述输出轴转速传感器与所述整车控制单元连接，以将采集到的变速器输出轴转速信息反馈给所述整车控制单元，其中所述整车控制单元根据以下公式对电机目标转速进行计算：n

【技术特征摘要】
1.一种动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，包括，整车控制单元；油门开度传感器，所述油门开度传感器与所述整车控制单元连接，以将油门开度信息发送给所述整车控制单元；电机，所述电机与所述整车控制单元连接，以在所述整车控制单元接收到所述油门开度传感器的信息后，根据所述整车控制单元的指令动作，以使所述电机达到电机目标转速；变速器，所述变速器的输入轴与所述电机的输出轴刚性连接；选换挡执行装置，所述选换挡执行装置与所述整车控制单元和所述变速器分别连接，以根据整车控制单元的指令指示所述变速器进行选换挡动作；输出轴转速传感器，所述输出轴转速传感器与所述整车控制单元连接，以将采集到的变速器输出轴转速信息反馈给所述整车控制单元，其中所述整车控制单元根据以下公式对电机目标转速进行计算：nm＝n0×it(1)公式(1)中，nm为电机目标转速，n0为变速器输出轴转速，it为变速器目标挡位速比。2.根据权利要求1所述的动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，所述整车控制单元经过计算得到车速，并根据以下公式对车速进行计算：ua＝0.3768×r×n0/i0(2)公式(2)中，ua为车速；r为车轮半径，单位为m；no为变速器输出轴转速，单位为r/min；i0为主减速比。3.根据权利要求1所述的动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，所述整车控制单元包括电机控制单元和变速器控制单元，所述电机控制单元用于控制所述电机动作，所述变速器控制单元用于控制所述变速器动作。4.根据权利要求1所述的动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，所述选换挡执行装置包括：换挡位置传感器，所述换挡位置传感器与所述整车控制单元相连接，以将换挡位置信息发送给所述整车控制单元；选挡位置传感器，所述选挡位置传感器与所述整车控制单元相连接，以将选挡位置信息发送给所述整车控制单元；选换挡执行器，所述选换挡执行器与所述变速器相连接，用于将所述变速器执行选换挡动作；换挡电机，所述换挡电机与所述选换挡执行器相连接，以驱动所述选换挡执行器进行换挡动作；选挡电机，所述选挡电机与所述选换挡执行器相连接，以驱动所述选换挡执行器进行选挡动作。5.根据权利要求4所述的动力电机辅助换挡控制系统，其特征在于，所述换...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑修成，徐垭宸，毛彦，尹东晓，王小博，
申请(专利权)人：洁蓝德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11