[实用新型]纯电动汽车两挡机械式自动变速器换挡控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及纯电动汽车自动变速控制技术领域，特别是一种纯电动汽车两挡机械式自动变速器换挡控制系统。

背景技术

电动汽车作为一种清洁能源的交通工具，越来越被人们接受和重视。传统的电动汽车都是采用直流电机与一个定速比的齿轮箱连接，依靠直流电机的调速来控制车辆的行驶速度，由于电机力矩特性的固有限制，这一类的电动汽车往往表现在低速时扭力不足，在坡道、坑洼路面启动困难。随之而来，出现了适用于电动汽车的两挡变速箱，通过减速比不同的两个挡位来调节输出动力和转速，使电动车在低速或爬坡时自动转换到较大速比的挡位，以获得较大的输出扭矩，在车辆行驶达到一定速度时，自动转换到较小速比的挡位，以获得较高的输出转速，从而使电动汽车在低速和高速时都有理想的表现。但传统的换挡机构及控制机构通常采用多级减速齿轮或者蜗轮蜗杆等机械结构，一方面其结构均相对复杂，传动机构体积大，增加车辆自重并点用较大空间，另一方面对电动汽车的行驶安全性和舒适性造成较大影响。

CN102889375B公开一种纯电动汽车用两挡机械式自动变速器换挡控制方法，通过位移传感器结合堵转信息的修正控制程序减小信息漂移对换挡过程的影响，一方面采用位移传感器增加变速箱体积和生产制造成本，并且位移传感器的安装，容易受到变速箱内空间位置的制约，不利于变速箱向小而精的方向发展，并且，对变速箱各部件的机械结构精确度要求较高，造成生产制造难度增加。同时，修整控制程序在位移传感器发生信息漂移后进行修正的过程严重影响了换挡时间，在车辆行进的过程中发生信息漂移，容易造成换挡冲击过大或换挡不到位之缺陷，严重影响换挡舒适性和精确可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、体积小，避免采用位移传感器容易受变速箱空间位置制约的情况发生，利于变速箱向小而精的方向发展，并且换挡快速、平稳、精确、可靠，有效改善车辆行驶安全性和舒适性的纯电动汽车两挡机械式自动变速器换挡控制系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种纯电动汽车两挡机械式自动变速器换挡控制系统，包括整车控制器、驱动电机、变速控制器、伺服驱动器和直流伺服电机，所述变速控制器通过CAN总线与整车控制器连接，驱动电机与整车控制器连接、并通过变速箱的动力输入轴与变速箱连接，直流伺服电机通过伺服驱动器与变速控制器连接、并通过换挡机构与变速箱连接。

所述变速控制器包括微处理器和分别与所述微自理器连接的CAN通信模块、PWM脉冲量输出电路模块、电压转换驱动电路模块、故障诊断电路模块、报警显示电路模块、时钟电路模块和存储电路模块。

所述微处理器为具备有64KBSRAM、512KBFLASH、6个定时器、3个SPI、2个IIC、5个串口、1个CAN、3个12位的ADC、1个23位DAC、1个SDIO接口、1个FSMC接口以及112个通用IO口的32位微处理器。

所述变速控制器还连接有急停按键和恢复按键。

所述换挡机构包括与所述直流伺服电机连接的传动丝杠和设置在该丝杠上带螺母的拨叉，所述拨叉通过变速箱内的同步器与变速箱的动力输入轴连接，变速箱的一挡齿轮和二挡齿轮设置在该动力输入轴上。

本实用新型的有益效果是：

1、采用电气系统控制自动换挡，通过PWM脉冲数控制换挡间距，换挡快速、精确、一步到位，有效避免了传统方法中采用位移传感器容易受变速箱空间位置制约缺陷，使变速箱结构更加简单、体积更小；换挡机构采用传动丝杠和带螺母的拨叉结构，结构简单、换挡精确，并且换挡完成之后，具有自锁功能，可有效避免脱挡等情况的发生；二者协同配合，可有效减少电动汽车空间占用和减轻车辆自重，并且有效改善车辆行驶安全性和续驶里程。

2、电气系统控制自动换挡，有效实现换挡动作在1秒内完成，换挡时间短，脉冲定矩，换挡准确、到位、冲击小，有效实现快速、平稳地换挡，从而有效提高车辆的动力性和驾驶舒适性。

3、变速控制器的微处理器通过PWM脉冲量输出电路模块由IO口向伺服驱动器发出PWM脉冲，并通过单片机的内置定时器进行计数，有效记录换挡脉冲数；并通过更新全局变量的脉冲数，实现智能检测换挡间距，并在此后整车调试时重复利用，保障每次换挡的精确性和快速性，通过不断的实验获取伺服电机发生堵转的临界值，去除余量以保证电机的寿命，并且有效解决换挡机构和变速箱等机械结构制造误差所引起的换挡精度不足的问题，有效降低机械部分的制造成本，降低换挡冲击性，提高变速箱的使用寿命。