[发明专利]短途纯电动汽车无离合器无同步器AMT换挡控制方法

摘要

一种短途纯电动汽车无离合器无同步器AMT换挡控制方法，涉及电动汽车无离合器无同步器AMT换挡过程控制方法，在车辆行进过程中需要换挡时，对直流无刷驱动电机采用了电制动与PI控制两种形式相互配合制动，缩短了驱动电机降速所需时间，在此基础上，对换挡电机同样采用电制动，可以使换挡执行机构的运动和驱动电机调速同时进行，拨叉位置的控制误差小于0.04mm，同时能够保证拨叉运动的速度最快，所需的时间最短，缩短换挡时间。换挡时间和静止时的换挡时间几乎相同，同时保证平顺的换挡效果，挂挡时的转速差均小于50r/min，换挡过程中基本感觉不到换挡冲击。本发明换挡速度快、换挡冲击度小，提高电动车动力性能。

主权项

1.一种短途纯电动汽车无离合器无同步器AMT换挡控制方法，其特征在于包括如下步骤：（1）控制器控制驱动电机工作在转矩模式，根据加速踏板位置输出对应的转矩；（2）控制器采集车速、加速踏板、制动踏板信号判断是否需要换挡和换挡的目标挡位；如果不需要换挡，驱动电机继续工作在转矩模式，如果需要换挡，控制器控制驱动电机转矩降为零，将驱动电机由转矩模式切换成自由模式；（3）当控制器判断需要换挡、目标挡位为高速挡时，控制器的换挡电机H桥中左上和右下两个MOSFET（Q1和Q4）导通，直接给换挡电机额定电压，换挡电机以最高转速正转；当控制器判断需要换挡、目标挡位为低速挡时，控制器的换挡电机H桥中左下和右上两个MOSFET（Q3和Q2）导通，直接给换挡电机额定电压，换挡电机以最高转速反转；（4）当接合套脱离当前挡位进入空挡时，控制器采集AMT输出轴的转速和目标挡位的传动比，依此计算驱动电机的目标转速，驱动电机由自由模式切换成转速模式；（5）使用速度传感器采集驱动电机的实际转速反馈给控制器，控制器用实际转速减去目标转速计算出转速差；（6）高速挡换低速挡时，PI模块单独控制驱动电机升速，然后执行第10步；（7）低速挡换高速挡时，当转速差小于阈值Y1时，PI模块单独控制驱动电机降速；当转速差大于阈值时，将控制器的驱动电机逆变桥的上桥三个MOSFET关闭，下桥的三个MOSFET导通，进行驱动电机电制动；驱动电机电制动即驱动电机逆变桥的上桥三个MOSFET关闭，下桥的三个MOSFET导通；（8）第7步进行电制动的同时，PI模块继续计算目标电压，PI模块的积分系数放大，放大倍数为电制动时转速下降斜率除以PI单独作用时转速下降斜率；（9）控制器采集驱动电机转速，当电机转速与目标转速的差值小于阈值Y2时，终止电制动、PI模块单独控制驱动电机降速；（10）在换挡过程中，当拨叉到达空挡分界点时，控制器判断接合套和目标挡位齿轮之间的转速差是否小于阈值Y3；如果转速差小于阈值Y3，换挡电机不停转，驱动电机由转速模式切换成自由模式，如果转速差大于阈值Y3，换挡电机电制动，驱动电机继续进行转速匹配，转速匹配完成之后，驱动电机切换成自由模式，换挡电机重新启动；（11）控制器采集拨叉的位置信息，当到达换挡电机电制动目标位置时，控制器的换挡电机H桥中上桥导通的MOSFET关断，下桥的两个MOSFET导通，换挡电机电制动，拨叉迅速停止；此时，接合套与目标挡位齿轮啮合，完成换挡操作；（12）换挡完成后，驱动电机由自由模式切换成转矩模式，控制器控制驱动电机转矩恢复，直到转矩达到加速踏板对应的转矩值。