本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，尤其涉及一種純電動(dòng)車(chē)輛氣動(dòng)換擋系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)矩升檔方法。

背景技術(shù)：

相對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)，純電動(dòng)汽車(chē)以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī)，噪音低、無(wú)污染，電動(dòng)機(jī)、油箱及傳動(dòng)系統(tǒng)少占的空間和重量可用以補(bǔ)償電池的需求；且因使用單一的電能源，電控系統(tǒng)相比混合電動(dòng)車(chē)大為簡(jiǎn)化，電動(dòng)汽車(chē)較內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小；純電動(dòng)車(chē)省去了油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)汽車(chē)的內(nèi)燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，純電動(dòng)車(chē)能量轉(zhuǎn)換效率更高，純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)是大力推廣的發(fā)展方向。

目前大部分電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)部分只裝配單級(jí)減速箱，這使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于臨界點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了動(dòng)力的輸出的效率；單級(jí)減速箱不利于車(chē)輛的經(jīng)濟(jì)性與舒適性，并且單級(jí)減速箱一般采用大減速比，造成車(chē)輛長(zhǎng)期處于較高的轉(zhuǎn)速臨界點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性不高；多擋位變速箱相比固定擋位對(duì)動(dòng)力輸出的損耗更小，能大幅度提升電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出效率，如果能匹配一個(gè)速比范圍合理的多擋變速箱，來(lái)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出特性，將會(huì)大幅提升經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，降低電池?fù)p耗，增加電池的續(xù)航里程。而多檔位自動(dòng)變速箱的換擋沖擊和動(dòng)力中斷恰是自動(dòng)變速箱的技術(shù)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種正轉(zhuǎn)矩升檔方法，解決電動(dòng)汽車(chē)換擋的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種正轉(zhuǎn)矩升檔方法，本方法適用于控制單元控制的至少兩個(gè)離合器的電動(dòng)車(chē)氣動(dòng)換檔系統(tǒng)，包括步驟，在零時(shí)刻開(kāi)啟換向閥連通第二氣缸的通路，閉合連通第一氣缸的通路，將直通閥置低電平，設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩恒定，轉(zhuǎn)矩值為油門(mén)踏板值；在第一預(yù)設(shè)時(shí)刻將直通閥置高電平，將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為第一預(yù)設(shè)值；在第二預(yù)設(shè)時(shí)刻進(jìn)行直通閥的脈沖寬度調(diào)制；在第三預(yù)設(shè)時(shí)刻將直通閥置低電平，并降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩至第二預(yù)設(shè)值，還進(jìn)行判斷步驟，判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)是否達(dá)到第三預(yù)設(shè)值，是則開(kāi)始完成轉(zhuǎn)速交換；在第四預(yù)設(shè)時(shí)刻將直通閥置高電平。

具體地，所述第一預(yù)設(shè)值為300-500nm。

具體地，所述第二預(yù)設(shè)值為80-120nm。

具體地，所述第三預(yù)設(shè)值為1700-2100r/min。

優(yōu)選地，在對(duì)直通閥進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制時(shí)的占空比為20％。

優(yōu)選地，所述零時(shí)刻、第一預(yù)設(shè)時(shí)刻、第二預(yù)設(shè)時(shí)刻、第三預(yù)設(shè)時(shí)刻、第四預(yù)設(shè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔為3:1:3:4。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：能夠使得換擋系統(tǒng)有合理的時(shí)間進(jìn)行一檔壓力降低、在離合器輕度接觸的時(shí)候切換換向閥、二擋壓力跟進(jìn)、并適時(shí)地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩變換、直通閥壓力跟進(jìn)等一系列操作，使得用戶感受到的動(dòng)力輸出既不會(huì)跳脫，也不會(huì)具有強(qiáng)烈的沖擊感，達(dá)到提升乘員舒適性的同時(shí)又具有足夠的動(dòng)力輸出，具有很好的實(shí)用效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的純電動(dòng)車(chē)量換擋系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明正轉(zhuǎn)矩升檔方法參數(shù)變換示意圖；

圖3為本發(fā)明正轉(zhuǎn)矩升檔方法流程圖；

圖4為本發(fā)明負(fù)轉(zhuǎn)矩降檔方法參數(shù)變換示意圖；

圖5為本發(fā)明負(fù)轉(zhuǎn)矩降檔方法流程圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、氣源；

2、過(guò)濾器；

3、直通閥；

4、消音器；

5、消音器；

6、換向閥；

7、第一氣缸；

8、第二氣缸。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一種純電動(dòng)車(chē)輛2檔自動(dòng)變速箱換擋系統(tǒng)，一種純電動(dòng)車(chē)輛換擋系統(tǒng)，包括控制單元，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，壓力控制回路；所述壓力控制回路包括直通閥、換向閥，所述直通閥與換向閥連接，所述換向閥與若干氣缸連接；每個(gè)氣缸分別與一個(gè)離合器連接；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)變速箱與車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)連接；

所述控制器單元用于接收車(chē)輛輸入指令、還用于向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、直通閥、換向閥輸出控制指令。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，換擋系統(tǒng)包括tcu(自動(dòng)變速箱控制單元)一檔離合器，二擋離合器。還選用三位五通換向閥作為選檔電磁閥，執(zhí)行檔位選擇指令，還選用兩位兩通直通閥作為換擋過(guò)程控制閥，控制離合器結(jié)合。該系統(tǒng)tcu接收油門(mén)、剎車(chē)開(kāi)度信號(hào)、輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)，判斷換擋時(shí)機(jī)，向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、壓力控制回路發(fā)送換擋控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收tcu信號(hào)，執(zhí)行換擋工況，壓力控制回路接收tcu信號(hào)，執(zhí)行換擋邏輯指令，推動(dòng)氣缸鎖止離合器，完成換擋。通過(guò)上述方案，能夠使得電動(dòng)車(chē)輛在需要切換轉(zhuǎn)矩時(shí)有足夠的動(dòng)力輸出，并且在切換轉(zhuǎn)矩時(shí)不會(huì)有動(dòng)力輸出不穩(wěn)導(dǎo)致終端或沖擊感的問(wèn)題。其中：1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)需求轉(zhuǎn)矩由各檔位離合器摩擦片轉(zhuǎn)矩容量計(jì)算獲得，在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定修正后，最終確定；2、離合器控制壓力c1、c2，換擋延時(shí)時(shí)間t(t0～t5)，pwm電磁閥脈沖寬度控制參數(shù)由電磁閥cv值(流量系數(shù))、離合器摩擦片自由間隙、離合器摩擦片轉(zhuǎn)矩容量、氣缸承壓面積等參數(shù)計(jì)算獲得，在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定修正后，最終確定。

在其他一些實(shí)施例中，所述氣缸為兩個(gè)，分別與換向閥通氣連接。當(dāng)然，氣缸與離合器可以設(shè)置為多組，滿足多檔位控制的需要。

另一些實(shí)施例中，為了更好地對(duì)直通閥進(jìn)行供氣，還包括氣源、過(guò)濾器，所述氣源與過(guò)濾器的進(jìn)端連接，所述過(guò)濾器的出端與直通閥連接。通過(guò)上述設(shè)置達(dá)到了更好地供氣的技術(shù)效果。

優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括消音器，所述消音器與換向閥連接，所述消音器設(shè)置于換向閥的泄壓端。換向閥在換擋過(guò)程中需要對(duì)氣缸進(jìn)行泄壓的時(shí)候，消音器能夠很好地減少本裝置的工作噪音，解決工作噪音過(guò)大的問(wèn)題。

在某些實(shí)施例中，還包括正轉(zhuǎn)矩升檔方法，本方法適用于換向閥聯(lián)通兩檔離合器的氣動(dòng)電動(dòng)車(chē)換檔系統(tǒng)。所述升檔方法包括步驟，(見(jiàn)圖3)：tcu判斷油門(mén)開(kāi)度、剎車(chē)開(kāi)度、變速箱輸出轉(zhuǎn)速、當(dāng)前檔位等信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)值，進(jìn)入正轉(zhuǎn)矩升擋模式。其中，a為第一離合器通路，值為1時(shí)為開(kāi)啟；b為第二離合器通路，值為1時(shí)為開(kāi)啟；c為直通閥狀態(tài)，1位開(kāi)啟，百分?jǐn)?shù)為占空比；t為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩值；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。換擋過(guò)程：(1)、t0時(shí)刻進(jìn)入換擋模式，進(jìn)行步驟：換向閥置二擋工作位，即連通第二氣缸的通路開(kāi)啟，連通第一氣缸的通路閉合，并將直通閥置低電平；上述步驟之后第一離合器控制壓力c1快速下降，此時(shí)設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩值設(shè)置為與油門(mén)踏板值一致，并延時(shí)至t1；(2)、t1時(shí)刻將直通閥置高電平，此時(shí)第二離合器的控制壓力c2快速上升，此時(shí)將轉(zhuǎn)矩值設(shè)定為第一預(yù)設(shè)值，如400nm，延時(shí)至t2；(3)、t2時(shí)刻，進(jìn)行直通閥pwm脈沖寬度調(diào)制，此時(shí)占空比可以設(shè)置為20％，第二離合器控制壓力c2緩慢上升，此時(shí)第一離合器已經(jīng)慢慢脫離，隨即能夠?qū)崿F(xiàn)第一、第二離合器的轉(zhuǎn)矩交換，通過(guò)對(duì)直通閥進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制能夠降低換擋過(guò)程中的沖檔感覺(jué)，提高用戶駕駛的舒適性，本步驟延時(shí)至t3；(4)t3時(shí)刻，進(jìn)行步驟，將直通閥置低電平，此時(shí)第二離合器控制壓力c2恒定，并降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，可以設(shè)置為100nm，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力矩，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速快速下降，tcu進(jìn)行接收判斷步驟，當(dāng)判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)n達(dá)到預(yù)設(shè)值，例如在一些優(yōu)選的實(shí)施例中設(shè)置為1900r/min，開(kāi)始完成轉(zhuǎn)速交換，進(jìn)入下一階段；(5)、t4時(shí)刻，再進(jìn)行步驟，將直通閥置高電平，此時(shí)第二離合器控制壓力c2快速上升，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩上升至圖中的預(yù)設(shè)值，換擋結(jié)束。通過(guò)上述設(shè)計(jì)，能夠使得在電動(dòng)車(chē)輛在使用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，從圖2中可以看出，在第一離合器即將泄壓完畢時(shí)進(jìn)行第二離合器的升壓及接入，才可以實(shí)現(xiàn)舒適的無(wú)中斷、無(wú)沖擊的換擋操作，達(dá)到提升用戶換擋體驗(yàn)的效果。

在一些具體的實(shí)施例中，上例步驟中的第一預(yù)設(shè)值可以為300nm、400nm、500nm，優(yōu)選為400nm，在t3時(shí)刻降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)可以設(shè)置為80nm、100nm或120nm，優(yōu)選為100nm，判斷步驟在判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)n達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，預(yù)設(shè)值可以選擇1700r/min、1900r/min或2100r/min，優(yōu)選為1900r/min。上述實(shí)施例能夠更好地進(jìn)行在第一離合器、第二離合器之間進(jìn)行平穩(wěn)過(guò)渡，達(dá)到舒適無(wú)中斷、無(wú)沖擊換擋的效果。通過(guò)修改上述的預(yù)設(shè)值，調(diào)整不同時(shí)刻的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，電動(dòng)汽車(chē)能夠不同的檔位之間進(jìn)行切換，例如相當(dāng)于一檔升二檔、二檔升三檔、三檔升四檔等等。

為了更好地實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)純電動(dòng)換擋系統(tǒng)的功能，本方法還包括特征：t0至t1、t0至t2、t0至t3、t0至t4之間的時(shí)間間隔比為3:4:7:11。具體地，從t0開(kāi)始進(jìn)行變化換檔的方法步驟，其間所需要的具體時(shí)間由于實(shí)際采用的直通閥、換向閥的壓力閾值、氣門(mén)大小決定的泄壓快慢而決定，閱讀過(guò)本說(shuō)明書(shū)的讀者都可以針對(duì)實(shí)際采用的部件特性確定時(shí)間間隔，從而確定上述時(shí)間間隔的具體數(shù)值，但是在我們優(yōu)選的實(shí)施例中，t0至t1、t0至t2、t0至t3、t0至t4之間的時(shí)間間隔比為3:4:7:11，即階段t0至t1、t1至t2、t2至t3、t3至t4之間的時(shí)間間隔比為3:1:3:4。通過(guò)上述流程我們可以了解到，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，只有將優(yōu)選的時(shí)間間隔適用于本方法，才能夠使得換擋系統(tǒng)有合理的時(shí)間進(jìn)行一檔壓力降低、在離合器輕度接觸的時(shí)候切換換向閥、二擋壓力跟進(jìn)、并適時(shí)地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩變換、直通閥壓力跟進(jìn)等一系列操作，使得用戶感受到的動(dòng)力輸出既不會(huì)跳脫，也不會(huì)具有強(qiáng)烈的沖擊感，達(dá)到提升乘員舒適性的同時(shí)又具有足夠的動(dòng)力輸出，具有很好的實(shí)用效果。

負(fù)轉(zhuǎn)矩降檔過(guò)程如下(見(jiàn)圖5)：tcu判斷油門(mén)開(kāi)度、剎車(chē)開(kāi)度、變速箱輸出轉(zhuǎn)速、當(dāng)前檔位等信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)值，進(jìn)入負(fù)轉(zhuǎn)矩降擋模式。其中，a為第一離合器通路，值為1時(shí)為開(kāi)啟；b為第二離合器通路，值為1時(shí)為開(kāi)啟；c為直通閥狀態(tài)，1位開(kāi)啟，百分?jǐn)?shù)為占空比；t為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩值；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。換擋步驟如下：(1)、t0時(shí)刻進(jìn)入換擋模式，將換向閥置一擋工作位，即連通第二氣缸的通路閉合，連通第一氣缸的通路開(kāi)啟，并將直通閥置低電平，第二離合器控制壓力c2快速下降，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩恒定為第一預(yù)設(shè)值，延時(shí)至t1；(2)、t1時(shí)刻將直通閥置高電平，第一離合器控制壓力c1快速上升，延時(shí)至t2；(3)、t2時(shí)刻，對(duì)直通閥pwm進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，第一離合器控制壓力c1緩慢上升，第一離合器、第二離合器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩交換，延時(shí)至t3；(4)t3時(shí)刻，將直通閥置低電平，第一離合器控制壓力c1恒定，設(shè)置轉(zhuǎn)矩為第二預(yù)設(shè)值，電機(jī)轉(zhuǎn)速快速下降，tcu控制單元接收判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)n達(dá)到第三預(yù)設(shè)值，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速交換，則進(jìn)入下一階段；(5)、t4時(shí)刻，將直通閥置高電平，轉(zhuǎn)矩設(shè)置為油門(mén)踏板值，此時(shí)第一離合器控制壓力c1快速上升，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩上升至工作預(yù)設(shè)值，換擋結(jié)束。

在一些具體的實(shí)施例中，上例步驟中的第一預(yù)設(shè)值可以為0nm、10nm、20nm等等，優(yōu)選為0nm，在t3時(shí)刻設(shè)置第二預(yù)設(shè)值可以設(shè)置為0nm、10nm或20nm，優(yōu)選為0nm，判斷步驟在判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)n達(dá)到第三預(yù)設(shè)值時(shí)，可以選擇2200r/min、2400r/min或2600r/min，優(yōu)選為2400r/min。在對(duì)直通閥進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制時(shí)的占空比可以設(shè)置為20％。上述實(shí)施例能夠更好地進(jìn)行在第二離合器、第一離合器之間進(jìn)行平穩(wěn)過(guò)渡，達(dá)到舒適無(wú)中斷、無(wú)沖擊換擋的效果。通過(guò)修改上述的預(yù)設(shè)值，調(diào)整不同時(shí)刻的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，電動(dòng)汽車(chē)能夠不同的檔位之間進(jìn)行切換，例如相當(dāng)于四檔降三檔、三檔降二檔、二檔降一檔等等。

為了更好地實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)純電動(dòng)換擋系統(tǒng)的功能，本方法還包括特征：t0至t1、t0至t2、t0至t3、t0至t4之間的時(shí)間間隔比為3:4:7:11。具體地，從t0開(kāi)始進(jìn)行變化換檔的方法步驟，其間所需要的具體時(shí)間由于實(shí)際采用的直通閥、換向閥的壓力閾值、氣門(mén)大小決定的泄壓快慢而決定，閱讀過(guò)本說(shuō)明書(shū)的讀者都可以針對(duì)實(shí)際采用的部件特性確定時(shí)間間隔，從而確定上述時(shí)間間隔的具體數(shù)值，但是在我們優(yōu)選的實(shí)施例中，t0至t1、t0至t2、t0至t3、t0至t4之間的時(shí)間間隔比為3:4:7:11，即階段t0至t1、t1至t2、t2至t3、t3至t4之間的時(shí)間間隔比為3:1:3:4。通過(guò)上述流程我們可以了解到，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，從圖4中我們可以看到，只有將優(yōu)選的時(shí)間間隔適用于本方法，才能夠使得換擋系統(tǒng)有合理的時(shí)間進(jìn)行二檔壓力降低、在離合器輕度接觸的時(shí)候切換換向閥、一擋壓力跟進(jìn)、并適時(shí)地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩變換、直通閥壓力跟進(jìn)等一系列操作，使得用戶感受到的動(dòng)力輸出既不會(huì)跳脫，也不會(huì)具有強(qiáng)烈的沖擊感，達(dá)到提升乘員舒適性的同時(shí)又具有足夠的動(dòng)力輸出，具有很好的實(shí)用效果。

本發(fā)明的tcu通過(guò)油門(mén)、剎車(chē)開(kāi)度信號(hào)、輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)，判斷換擋模式。計(jì)算換擋邏輯指令。

本發(fā)明的壓力控制回路可采用氣動(dòng)控制回路，液壓控制回路。

本發(fā)明的三位五通換向閥作為選檔電磁閥，執(zhí)行檔位選擇指令，兩位兩通直通閥作為換擋過(guò)程控制閥，控制離合器結(jié)合。

本發(fā)明的有益效果：本專利通過(guò)一種tcu控制邏輯，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)、壓力控制回路，控制換擋離合器，可以實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)自動(dòng)變速箱無(wú)動(dòng)力、無(wú)沖擊自動(dòng)換擋，無(wú)動(dòng)力中斷、無(wú)沖擊換擋提高了車(chē)輛的舒適性，延長(zhǎng)了變速箱的使用壽命。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。