纯电动汽车双电机自动变速器控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明纯电动汽车双电机自动变速器控制系统及其控制方法，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。
【专利说明】
纯电动汽车双电机自动变速器控制系统及其控制方法
技术领域
[0001 ]本发明设及电动汽车控制领域，特别设及一种纯电动汽车双电机自动变速器控制 系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 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。
【发明内容】
[0003] 本发明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及其控制方法， 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W及最高车速较低的 问题。
[0004] 本发明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、档位及故障显示模块、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、=号离合器及锁 止器。
[0005] 本发明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忍片和自带的 CAP模块、ADC模块、I /0输入模块、PWMI模块、PWM n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，W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忍片的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忍片的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忍片 的I/O输入模块;数字信号处理忍片的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，数字信号处理忍片的PWME模块连接电机驱动电路，电 机驱动电路连接双电机模块，数字信号处理忍片的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，数字信号处理忍片连接CAN接口电路。
[0006] 本发明采用的进一步技术方案是:所述的数字信号处理忍片为DSPTMS320F28335。
[0007] 本发明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、=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=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晒合;一 号齿轮与二号齿轮相晒合，二号齿轮通过固定传动轴和=号齿轮连接，=号齿轮和四号齿 轮相晒合，四号齿轮通过=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。
[0008] 本发明为实现上述目的采用的另一技术方案是:一种用于上述的纯电动汽车双电 机自动变速器控制系统的控制方法，其特征在于，其步骤如下：（一）汽车上电，判断系统初 始化是否成功，是直接进入下一步，否判断初始化是否超时，超时显示初始化失败，未超时 则继续判断系统初始化是否成功；（二）读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块的 信号；（S)判断是否为自动档，是直接进入下一步，否则进入手动档驾驶，后返回程序；（四） 判断车辆是否行驶中，是直接进入下一步，否则根据自动档起步控制策略起步，再进入下一 步；（五）根据自动档换挡策略进行变速和变扭；（六）检测各模块电流电压是否正常，是返 回程序，返回上述步骤(二），否则显示系统故障。
[0009] 本发明采用的进一步技术方案是:在步骤（四）中自动档起步控制时，坡道起步的 控制方法包括W下步骤：（a)车辆静止，读取制动踏板位置传感器的信号，判断有无制动信 号，无直接进入下一步，有则继续返回读取制动踏板位置传感器的信号；（b)根据所读取角 度传感器的角度值，当坡道i〉15%为上坡，当角度方向相反时i〉15%为下坡，当i的大小小于 15%是定为平路标志，判断是否为上坡，是直接进入下一步，否则判断是否为下坡，是下坡则 控制自动变速器于转矩禪合模式，转矩大小为0,转入下面步骤(f)，不是下坡则定为平路标 志，也转入下面步骤(f);(c)根据角度传感器采集到的信号信息判断坡度，然后结合车身自 重计算出滚动阻力W及大概需要的扭矩：（d)控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀， 高速电磁换向阀通过控制液压油，来控制=号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和 二号离合器分别处于结合状态，双电机处于转矩禪合驱动模式；（e)根据上步计算给出电机 所需要的大概扭矩，然后判断转速n〉=0,是直接进入下一步，否则控制单元发出控制信号给 pwin模块适当增加电机转矩，再根据上步计算给出电机所需要的大概扭矩，然后继续判断 转速n〉=0; (f )判断标定时间内有无加速踏板信号，有直接进入下一步，无则取消起步扭矩； (g)根据加速踏板信号，给出相应的电机转矩指令。
[0010] 本发明采用的进一步技术方案是:在步骤(五）中进行变速和变扭的控制方法包括 W下步骤:（A)读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块信号，判断是否需要变速或变 扭，是直接进入下一步，否则继续本步骤;（B)判断是否是转矩禪合驱动模式，是直接进入下 一步，否则根据加速踏板开度W及变化、当前车速，W及让电机尽量工作在高效区的原则， 判断是否需要单电机驱动模式，是则进入下面步骤(E)，否则控制单元发出控制信号，给高 速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来控制一号离合器和锁止器分别处于分 离状态，=号离合器和二号离合器处于分别处于结合状态，双电机处于转速禪合驱动模式， 后进入下面步骤(G) ; (C)控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过 控制液压油，来控制=号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和二号离合器分别处于 结合状态，双电机处于转矩禪合模式;（D)控制单元根据加速踏板开度W及变化率、坡度，当 前车速，向PWM n模块发出信号，来控制双电机，从而实现电动汽车变速W及变扭，之后转到 最后一步任务结束；（E)判断是否需要主电机驱动，是直接进入下一步，否则控制单元发出 控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来控制=号离合器和一号 离合器分别处于分离状态，锁止器和二号离合器分别处于结合状态，电动汽车处于辅电机 驱动模式，后进入下面步骤(G);(巧控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁 换向阀通过控制一号离合器和锁止器处于结合状态，二号离合器、=号离合器分别处于分 离状态，电动汽车处于主电机驱动模式；（G)控制单元根据加速踏板开度W及变化率，当前 车速，向PWM n模块发出信号，来控制电机，从而实现电动汽车变速W及变扭，任务结束。
[0011] 本发明纯电动汽车双电机自动变速器控制系统及其控制方法具有如下有益效果： 1、本发明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W实现主电机驱动、辅电机驱 动、转速禪合驱动、转矩禪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=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、本发明采用了具有 运算快、运算精度高、容量大、功能强大、性价比高的DSPTMS320F28335作为微处理器忍片， 实现了控制的实时性和高效性。
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明纯电动汽车双电机自动变速器控制系统及其控 制方法作进一步的说明。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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--号齿轮，4-二号齿轮，5-立号齿轮，6-立 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】
[0014] 如图1、图2所示，本发明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、档位及故障显示模块 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、=号离合器 6及锁止器7。
[0015] 请同时参考图3所示，所述控制单元包括数字信号处理忍片和自带的CAP模块、ADC 模块、I /0输入模块、PWMI模块、P丽n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，W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;所述的数字信号处理忍片 为DSPTMS320F28335。其中CAP模块是脉冲捕获模块，其中P丽I模块和P丽n模块中的P歷是 Pulse Wi化h Modulation的简称，即脉冲宽度调制。SCI模块即串口通讯模块，ADC模块即模 数转换器模块。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 忍片的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忍片的AD对莫块， 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忍片的I/O输入模块;数字信号处理忍片的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，数字信号处理忍片的PWM n 模块连接电机驱动电路，电机驱动电路连接双电机模块75,数字信号处理忍片的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74,数字信号处理忍片连接CAN 接口电路，通过CAN接口电路，数字信号处理忍片输出信号给其他微处理器。
[0016] 请同时参考图4所示，所述的变速箱模块76包括定轴齿轮机构、行星齿轮机构、传 动轴12、动力输出轴10及联动机构20;定轴传动机构包括一号齿轮3、二号齿轮4、=号齿轮 5、五号齿轮14和六号齿轮16,行星齿轮机构包括行星齿轮8、行星架9和太阳轮18,联动机构 主要包括四号齿轮15、齿圈17,同时=号离合器6和锁止器7连接在联动机构中，其中主电机 1和辅电机2布置在系统的同侧，主电机1与一号齿轮3连接，一号齿轮3与一号离合器11主动 盘连接，一号离合器11从动盘通过传动轴12和行星齿轮机构的太阳轮18连接，辅助电机2和 二号离合器13主动盘连接，二号离合器13从动盘和六号齿轮16连接，五号齿轮14连接在传 动轴12上，六号齿轮16和五号齿轮14相晒合;一号齿轮3与二号齿轮4相晒合，二号齿轮4通 过固定传动轴19和=号齿轮5连接，=号齿轮5和四号齿轮15相晒合，四号齿轮15通过=号 离合器6、锁止器7和齿圈17连接;锁止器7-端和变速箱壳连接，锁止器7另一端和齿圈17连 接。
[0017] 纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的四种工作模式，主要的工作控制部件是 一号离合器11、二号离合器13、=号离合器6及锁止器7,通过控制运些换挡执行机构可W实 现四种驱动模式的切换，下面详细说明四种驱动模式。当一号离合器11和锁止器7处于结合 状态，二号离合器13、=号离合器6分别处于分离状态，主电机巧g动一号离合器11主动盘， 一号离合器11从动盘驱动带动输入轴12,输入轴带动太阳轮18,运时齿圈17固定，行星架9 作为动力输出，此时为主电机驱动模式。当=号离合器6和一号离合器11分别处于分离状 态，锁止器7和二号离合器13分别处于结合状态，辅电机巧g动二号离合器13主动盘，二号离 合器13从动盘带动传动齿轮16,传动齿轮16和传动齿轮14晒合，传动齿轮14带动输入轴12， 输入轴12带动太阳轮18,齿圈17固定，行星架9作为动力输出，此时为辅电机驱动模式。当= 号离合器6处于分离状态，一号离合器11、锁止器7和二号离合器13分别处于结合状态，主电 机1带动一号离合器11主动盘，一号离合器11从动盘带动输入轴12,辅电机2带动二号离合 器13主动盘，二号离合器13从动盘带动齿轮16和传动齿轮14晒合，传动齿轮14带动输入轴 12,输入轴12带动太阳轮18两电机转矩禪合共同作用于太阳轮18,齿圈17固定行星架9作为 转矩禪合驱动动力输出。当一号离合器11和锁止器7分别处于分离状态，=号离合器6和二 号离合器13处于分别处于结合状态，主电机1带动一号齿轮3,一号齿轮3和二号齿轮4晒 合，二号齿轮4通过固定轴19和=号齿轮5固联，=号齿轮5和四号齿轮15晒合，=号齿轮5通 过联动机构带动齿圈17,辅电机2带动太阳轮18,通过行星齿轮机构，根据行星齿轮的特点 行星架9作为转速禪合驱动输出。
[0018] 为了简单明了理解四种驱动模式，将四种驱动模式列在下面表一中。
[0019] 表一
[0020] 本发明采用上述的纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法，其步骤如 下(请同时参考图5所示）： (一） 汽车上电，判断系统初始化是否成功，是直接进入下一步，否判断初始化是否超 时，超时显示初始化失败，未超时则继续判断系统初始化是否成功； (二） 读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块的信号； (=)判断是否为自动档，是直接进入下一步，否则进入手动档驾驶，后返回程序； (四） 判断车辆是否行驶中，是直接进入下一步，否则根据自动档起步控制策略起步，再 进入下一步； (五） 根据自动档换挡策略进行变速和变扭； (六）检测各模块电流电压是否正常，是返回程序，返回上述步骤(二），否则显示系统 故障。
[0021] 在上述步骤（四）中自动档起步控制时，坡道起步的控制方法包括W下步骤(请同 时参考图6所示）： (a) 车辆静止，读取制动踏板位置传感器的信号，判断有无制动信号，无直接进入下一 步，有则继续返回重新读取制动踏板位置传感器的信号，再判断有无制动信号，直到没有制 动信号； (b) 根据所读取角度传感器的角度值，当坡道i〉15%为上坡，当角度方向相反时i〉15%为 下坡，当i的大小小于15%是定为平路标志，判断是否为上坡，是直接进入下一步，否则判断 是否为下坡，是下坡则控制自动变速器于转矩禪合模式，转矩大小为0,转入下面步骤(f)， 不是下坡则定为平路标志，也转入下面步骤(f); (C)当是上坡时，根据角度传感器采集到的信号信息判断坡度，然后结合车身自重计算 出滚动阻力W及大概需要的扭矩： (d) 控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来 控制=号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和二号离合器分别处于结合状态，双电 机处于转矩禪合驱动模式； (e) 根据上步计算给出电机所需要的大概扭矩，然后判断转速n〉=0,是直接进入下一 步，否则控制单元发出控制信号给PWME模块适当增加电机转矩，再根据上步计算给出电机 所需要的大概扭矩，然后继续判断转速n〉=0,直到是； (f) 判断标定时间内有无加速踏板信号，有直接进入下一步，无则取消起步扭矩； (g) 根据加速踏板信号，给出相应的电机转矩指令。
[0022] 在上述步骤(五）中进行变速和变扭的控制方法包括W下步骤(请同时参考图7所 示）： (A) 读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块信号，判断是否需要变速或变扭，是 直接进入下一步，否则继续本步骤； (B) 判断是否是转矩禪合驱动模式，是直接进入下一步，否则根据加速踏板开度W及变 化、当前车速，W及让电机尽量工作在高效区的原则，判断是否需要单电机驱动模式，是则 进入下面步骤(E)，否则控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过 控制液压油，来控制一号离合器和锁止器分别处于分离状态，=号离合器和二号离合器处 于分别处于结合状态，双电机处于转速禪合驱动模式，后进入下面步骤化）； (C) 控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来 控制=号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和二号离合器分别处于结合状态，双电 机处于转矩禪合模式； (D) 控制单元根据加速踏板开度W及变化率、坡度，当前车速，向PWME模块发出信号， 来控制双电机，从而实现电动汽车变速W及变扭，之后转到最后一步任务结束； (E) 判断是否需要主电机驱动，是直接进入下一步，否则控制单元发出控制信号，给高 速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来控制=号离合器和一号离合器分别处 于分离状态，锁止器和二号离合器分别处于结合状态，电动汽车处于辅电机驱动模式，后进 入下面步骤化）； (巧控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制一号离合器 和锁止器处于结合状态，二号离合器、=号离合器分别处于分离状态，电动汽车处于主电机 驱动模式； (G)控制单元根据加速踏板开度W及变化率，当前车速，向pwin模块发出信号，来控制 电机，从而实现电动汽车变速W及变扭，任务结束。
【主权项】
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)、档位及故障显示模块 (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(74)，数字信号处理 芯片连接CAN接口电路。3. 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，所述的数 字信号处理芯片为DSPTMS320F28335。4. 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，所述的变 速箱模块(76 )包括定轴齿轮机构、行星齿轮机构、传动轴（12)、动力输出轴（10 )及联动机构 (20);定轴传动机构包括一号齿轮(3)、二号齿轮(4)、三号齿轮(5)、五号齿轮（14)和六号齿 轮（16)，行星齿轮机构包括行星齿轮(8)、行星架(9)和太阳轮（18)，联动机构主要包括四号 齿轮（15)、齿圈（17)，同时三号离合器(6)和锁止器(7)连接在联动机构中，其中主电机（1) 和辅电机(2)布置在系统的同侧，主电机（1)与一号齿轮(3)连接，一号齿轮(3)与一号离合 器（11)主动盘连接，一号离合器（11)从动盘通过传动轴（12)和行星齿轮机构的太阳轮（18) 连接，辅助电机(2)和二号离合器（13)主动盘连接，二号离合器（13)从动盘和六号齿轮（16) 连接，五号齿轮（14)连接在传动轴（12)上，六号齿轮（16)和五号齿轮（14)相嗤合;一号齿轮 (3)与二号齿轮(4)相啮合，二号齿轮(4)通过固定传动轴（19)和三号齿轮(5)连接，三号齿 轮(5)和四号齿轮（15)相嗤合，四号齿轮（15)通过三号离合器(6)、锁止器(7)和齿圈（17)连 接;锁止器(7 )-端和变速箱壳连接，锁止器(7 )另一端和齿圈（17 )连接。5. -种用于控制权利要求1所述的纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方 法，其特征在于，其步骤如下： (一） 汽车上电，判断系统初始化是否成功，是直接进入下一步，否判断初始化是否超 时，超时显示初始化失败，未超时则继续判断系统初始化是否成功； (二） 读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块的信号； (三) 判断是否为自动档，是直接进入下一步，否则进入手动档驾驶，后返回程序； (四） 判断车辆是否行驶中，是直接进入下一步，否则根据自动档起步控制策略起步，再 进入下一步； (五） 根据自动档换挡策略进行变速和变扭； (六） 检测各模块电流电压是否正常，是返回程序，返回上述步骤（二），否则显示系统 故障。6. 如权利要求5所述的纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法，其特征在 于，在步骤(四）中自动档起步控制时，坡道起步的控制方法包括以下步骤： (a) 车辆静止，读取制动踏板位置传感器的信号，判断有无制动信号，无直接进入下一 步，有则继续返回读取制动踏板位置传感器的信号； (b) 根据所读取角度传感器的角度值，当坡道i> 15%为上坡，当角度方向相反时i> 15%为 下坡，当i的大小小于15%是定为平路标志，判断是否为上坡，是直接进入下一步，否则判断 是否为下坡，是下坡则控制自动变速器于转矩耦合模式，转矩大小为〇,转入下面步骤(f)， 不是下坡则定为平路标志，也转入下面步骤(f); (c) 根据角度传感器采集到的信号信息判断坡度，然后结合车身自重计算出滚动阻力 以及大概需要的扭矩： (d) 控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来 控制三号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和二号离合器分别处于结合状态，双电 机处于转矩耦合驱动模式； (e) 根据上步计算给出电机所需要的大概扭矩，然后判断转速n>=0,是直接进入下一 步，否则控制单元发出控制信号给PWMII模块适当增加电机转矩，再根据上步计算给出电机 所需要的大概扭矩，然后继续判断转速n>=0; (f) 判断标定时间内有无加速踏板信号，有直接进入下一步，无则取消起步扭矩； (g) 根据加速踏板信号，给出相应的电机转矩指令。7. 如权利要求5所述的纯电动汽车双电机自动变速器控制系统的控制方法，其特征在 于，在步骤(五）中进行变速和变扭的控制方法包括以下步骤： (A) 读取传感器检测信号模块和开关选择信号模块信号，判断是否需要变速或变扭，是 直接进入下一步，否则继续本步骤； (B) 判断是否是转矩耦合驱动模式，是直接进入下一步，否则根据加速踏板开度以及变 化、当前车速，以及让电机尽量工作在高效区的原则，判断是否需要单电机驱动模式，是则 进入下面步骤(E)，否则控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过 控制液压油，来控制一号离合器和锁止器分别处于分离状态，三号离合器和二号离合器处 于分别处于结合状态，双电机处于转速耦合驱动模式，后进入下面步骤(G); (C) 控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来 控制三号离合器处于分离状态，一号离合器、锁止器和二号离合器分别处于结合状态，双电 机处于转矩親合模式； (D) 控制单元根据加速踏板开度以及变化率、坡度，当前车速，向PWMII模块发出信号， 来控制双电机，从而实现电动汽车变速以及变扭，之后转到最后一步任务结束； (E) 判断是否需要主电机驱动，是直接进入下一步，否则控制单元发出控制信号，给高 速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制液压油，来控制三号离合器和一号离合器分别处 于分离状态，锁止器和二号离合器分别处于结合状态，电动汽车处于辅电机驱动模式，后进 入下面步骤(G); (F) 控制单元发出控制信号，给高速电磁换向阀，高速电磁换向阀通过控制一号离合器 和锁止器处于结合状态，二号离合器、三号离合器分别处于分离状态，电动汽车处于主电机 驱动模式； (G) 控制单元根据加速踏板开度以及变化率，当前车速，向PWMΠ 模块发出信号，来控制 电机，从而实现电动汽车变速以及变扭，任务结束。
【文档编号】F16H59/02GK106051138SQ201610682328
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月17日
【发明人】伍松, 周振华
【申请人】广西科技大学