[发明专利]一种电动汽车变速箱快速换挡控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的控制方法及装置，具体涉及一种变速箱快速换挡的控制方法及控制系统，属于电动汽车控制技术领域。

背景技术

一般行车时用高速挡，低速挡作爬坡用，换挡通过气压作为辅助动力，换挡过程是通过一个换挡手柄（位置开关）来控制变速箱的电磁阀，电磁阀控制储气筒来行使换挡推杆的推拉操作。二挡变速箱与电机连接的称作主齿轮，与传动轴连接的称作从齿轮。在高速挡和低速挡切换时，减速箱主从传动齿轮的半径发生了改变，但转速不变，使得主从齿轮啮合处的线速度出线速度差，主从齿轮只有在啮合齿边速度差很小时才能啮合。通常为了消除速度差，变速箱内装有同步器，同步器对主齿轮施加力矩来缩小主从齿轮啮合齿边速度差。但是消除主从齿轮边速度差时间较长，出现换挡速度较慢。

因此，很有必要对现有电动汽车变速箱换控制挡方法及控制系统加以改进。

发明内容

发明所要解决的技术问题是针对现有电动汽车变速箱换挡时间长的不足，提出一种能使电动汽车变速箱主从齿轮快速同步，实现快速换挡，且更安全可靠的电动汽车变速箱快速换挡控制方法及控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动汽车变速箱快速换挡控制方法，包括PID控制器模块和数据采集模块，数据采集模块接收司机换挡的档位信号、变速箱输出端转速数据和电机当前转速数据，并且基于所述数据和信号通过PID控制器快速调节电机转速，使变速箱主从齿轮快速同步完成换挡操作。

本发明还提供一种电动汽车变速箱快速换挡控制系统，包括PID控制器模块和数据采集模块，数据采集模块采集变速箱输出端转速、电机当前转速和司机的换挡的档位信号，数据采集模块采集的数据传递至PID控制器模块，并且基于所述数据对电机转速进行调节，使主从齿轮快速同步完成换挡操作，大大缩短换挡时间。

其中，所述数据采集模块包括变速箱输出端转速传感器，电机转速传感器，变速箱档位识别传感器，所述变速箱输出端转速传感器，电机转速传感器，变速箱档位识别传感器将信号输入到所述的PID控制器模块，PID控制器模块通过PID算法得出所需电机目标转矩，当电机目标转矩为正数时，则要求电机工作在驱动模式，提高电机转速；而当电机目标转矩为负数时，则要求电机工作在制动模式，降低电机转速，通过此算法使电机迅速达到变速箱换挡所需要的电机目标转速，此时电磁阀推动换挡杆迅速进入目标档位，从而大大缩短了二档变速箱换挡时间。

通过上述控制方法克服了现有变速箱换挡时间长，实现变速箱主从齿轮快速同步，实现快速换挡且更安全可靠的变速箱快速换挡控制方法。

本发明针对二档气动变速箱有二个减速比，即一个高速档和一个低速挡，无倒挡，倒车通过电机反转来实现，现有技术是通过同步器来加快变速箱主从齿轮的齿边速度差逐渐减小。但同步器也容易出现故障，同步时间较长，如在车速20KM/h时，换挡时间需5S以上。为了这些缺点，本发明在换挡时，通过整车控制器给电机控制器发送一个小转矩，调节主齿轮的转速，使主从齿轮快速同步，大大缩短换挡时间。

附图说明

图1是本实施例的控制流程图；

图2是本实施例PID算法流程图；

图3是本实施例控制系统模块示意图。

具体实施方式

以下说明仅为示例，其并不意在对本发明、其应用或使用构成限制。应当理解，将在附图中使用相应的附图标记来表示类似的元件，下面结合附图对本发明进一步说明。

一种电动汽车变速箱快速换挡控制方法，包括PID控制器模块和数据采集模块，数据采集模块接收司机换挡的档位信号、变速箱输出端转速数据和电机当前转速数据，并且基于所述数据和信号通过PID控制器快速调节电机转速，使变速箱主从齿轮快速同步完成换挡操作。

作为本实施方式的进一步具体实施方式，所述数据采集模块包括变速箱输出端转速传感器，电机转速传感器，变速箱档位识别传感器，如图3所示变速箱输出端转速传感器，电机转速传感器，变速箱档位识别传感器将信号输入到所述的PID控制器模块，PID控制器模块通过PID算法得出所需电机目标转矩，当电机目标转矩为正数时，则要求电机工作在驱动模式，提高电机转速；而当电机目标转矩为负数时，则要求电机工作在制动模式，降低电机转速，通过此算法使电机迅速达到变速箱换挡所需要的电机目标转速（此过程仅需0.5S左右），此时电磁阀推动换挡杆电磁阀迅速进入目标档位，从而大大缩短了二档变速箱换挡时间。

其中，如图1所示，本实施方式的具体控制步骤为：