[发明专利]轮毂电机两挡变速箱同步换挡变速方法

说明书

本发明公布了一种轮毂电机两挡变速箱同步换挡变速方法，包括以下步骤：步骤一、读取系统预设参数，获取当前车辆行驶状态信息；步骤二、根据汽车行驶状态与路面工况进行换挡基本条件判断；步骤三、判断车辆换挡工况，确定换挡目标车速；步骤四、确定轮毂电机换挡目标转速；步骤五、根据轮毂电机换挡目标转速与实际转速的速差，进行换挡条件判断；步骤六、变速箱控制器TCU控制换挡机构完成换挡动作；步骤七、根据换挡后轮毂电机参考转速与实际转速的速差，判断换挡结果。本发明提供的控制方法，在保证安全性的前提下，实现汽车轮毂电机两挡变速箱的同步换挡，使汽车能够按照驾驶员的指令正常行驶，满足汽车动力性与经济性的要求。

技术领域

本发明属于电动汽车领域，涉及电动汽车变速箱换挡变速控制方法，特别涉及搭载轮毂电机两挡变速箱的分布式驱动电动汽车同步换挡变速方法。

背景技术

汽车工业的快速发展改变了人们的出行方式，提升了人们的生活质量。在给人们日常生活带来便利的同时，同样也带来了很多问题：石油、天然气等非再生能源的大量消耗，给全球能源供应带来了挑战；大量的尾气排放，造成城市污染以及全球变暖等环境危害；汽车产生大量噪音也严重影响人们的生产生活。以电动汽车为代表的新能源汽车具有噪音低，零污染，能量转化率高等优势，日益受到人们的关注。随着电池技术、充电技术的快速发展，为电动汽车的市场化应用提供了保障，因此，具有零污染、零排放的电动汽车，是汽车发展的未来趋势。

电机是电动汽车产生动力的核心部件，根据电机分布位置的不同，电动汽车分为集中式驱动形式和电动轮分布式驱动。集中式驱动电机的输出动力需要经过变速器、减速器、差速器等传动装置传递到车轮，传动装置增加了整车成本和质量，且结构复杂，传动效率低。而分布式驱动，可以将电机直接安装在驱动车轮上或轮边附近，结构紧凑，占用空间少，传动效率高，并且能够降低整车质量，是未来电动汽车的发展趋势之一。轮毂电机驱动是分布式驱动的主要形式之一。轮毂电机一般分为外转子电机直接驱动车轮形式，以及传统内转子电机配减速器驱动车轮形式，但无论何种方式，采用直驱或单一速比驱动都会因为汽车行驶工况的复杂性，要么导致爬坡等工况动力性不足，要么匀速行驶时经济性不好的问题。为此，搭载两挡变速箱的轮毂电机，能够根据电动汽车的实际行驶工况合理切换高、低速比，满足电动汽车动力性与经济性的要求。

对于轮毂电机两挡变速箱国内外相关学者进行了大量的研究。早期专利“无动力中断内转子轮毂电机两挡变速系统及电动汽车”(专利号CN110071597A)公布的带电磁制动器和单向离合器的内转子轮毂电机两挡变速箱，通过电磁制动器的分离和锁止，实现内转子轮毂电机两挡变速箱的无动力中断挡位变换；专利“一种基于双电磁制动器的外转子轮毂电机两挡变速系统及电动汽车”(专利号CN110126609A)公布的带双电磁制动器的外转子轮毂电机两挡变速系统，通过两个电磁制动器分离和锁止的组合，实现外转子轮毂电机两挡变速系统的挡位变换。两个专利提供了两种新型的轮毂电机两挡变速系统方案，但并没有对左右车轮轮毂电机两挡变速箱同步变速的方法提供方案。目前国内外的研究全部集中于对集中式布置单电机两挡变速箱驱动方案中的单一总成两挡变速箱的换挡规律上面，很少考虑左右车轮分布式轮毂电机两挡变速箱换挡相互同步的问题。如果搭载轮毂电机两挡变速箱的分布式驱动电动汽车，左右变速箱换挡不同步，则会导致左右车轮的驱动力和转速的不同，产生横摆力矩，使汽车偏离期望的行驶路线，严重影响汽车的行驶安全性。

发明内容

本发明提供了一种轮毂电机两挡变速箱同步换挡变速方法，本发明的主要目的是在汽车行驶过程中，根据当前的车辆行驶状态和路面工况，充分考虑汽车行驶安全及驾驶员意图，实现左右车轮轮毂电机两挡变速箱的同步换挡变速。

本发明提供了一种轮毂电机两挡变速箱同步换挡变速方法，本发明还有一个目的是在左右车轮轮毂电机两挡变速箱同步换挡失败后，根据换挡工况，通过相关的控制策略，再次进行安全换挡尝试。若再次换挡失败，为保证汽车能够继续行驶，控制变速箱重新恢复到换挡前挡位，确保行驶稳定性，并发出报警信号，提醒驾驶员安全驾驶。

本发明提供的技术方案为：