[發明專利]一種電動汽車驅動系統及控制方法

有效

• 申請號: 201710141296.2
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107117160B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 宋強;葉山頂;李易庭;王玎;秦保慶
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60W10/08
• 分類號: B60W10/08;B60W10/11;B60W30/19;B60L15/20;B60K17/12
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 衛安樂

1.一種電動汽車驅動系統的控制方法，其特征在于，電動汽車驅動系統包括：驅動電機、電機控制器，AMT變速器、AMT變速器控制器，其中所述電機控制器連接所述驅動電機，所述AMT變速器控制器連接所述AMT變速器，所述驅動電機包括驅動電機轉子；AMT變速器包括齒輪齒圈、撥叉、接合套、換擋電機、變速器輸入軸、轉速傳感器、變速器輸出軸；其中所述驅動電機的驅動電機轉子的連接AMT變速器的變速器輸入軸；其中變速器輸入軸上設有齒輪齒圈，變速器輸出軸上設有接合套以與齒輪齒圈的不同尺寸的齒圈嚙合；還包括換擋電機和撥叉，所述換擋電機連接所述撥叉以通過所述撥叉控制所述接合套與齒輪齒圈分離以實現摘檔或通過所述撥叉控制所述接合套與齒輪齒圈的不同齒輪嚙合以實現掛檔；其中所述電機控制器和AMT變速器控制器換擋時執行以下操作：

步驟1、當換擋時，電機控制器根據接收到的整車控制器發來的卸載指令，電機控制器控制驅動電機的轉矩以實現傳動系統卸載；且AMT變速器控制器通過換擋電機進行摘擋以使AMT變速器的接合套與齒輪齒圈分離；

步驟2、控制所述驅動電機的轉速以進行主動同步，以使變速器輸入軸的轉速與目標擋位的齒輪轉速差值不大于允許差值Δω_r；

步驟3、當檢測到變速器輸入軸的轉速與目標擋位的齒輪轉速差值不大于允許差值Δω_r時，AMT變速器控制器通過換擋電機進行掛擋以使AMT變速器的接合套與齒輪齒圈目標擋位對應的齒圈嚙合；

步驟4、當接合套與齒輪齒圈嚙合后，電機控制器控制驅動電機由轉速控制模式切換到轉矩控制模式，使驅動電機的輸出轉矩達到目標值以完成換擋；

其中所述步驟2的主動同步具體包括：根據以下公式確定允許差值Δω_r：

ω₁＝ω₀·i₁

ω₂＝ω₀·i₂

Δω_s＝ω₀(i₂-i₁)+Δω_r (1)

ω₁為當前擋位時電機的轉速，ω₂為目標擋位時電機的轉速，

ω₀為變速器輸出軸轉速，i₁為AMT變速器當前擋時的傳動比，i₂為AMT變速器為目標擋時的傳動比，Δω_s為電機需要調速的轉速差值；

所述步驟2還包括：獲取駕駛員踩下加速踏板或制動踏板的參數，以獲取駕駛者駕駛規律曲線，并根據所述駕駛規律曲線確定換擋時刻；具體包括：

以車速、加速踏板開度及加速踏板開度變化率為輸入參數，利用模糊推理算法對輸入參數進行模糊處理，得到三種駕駛員意圖，所述駕駛員意圖包括：經濟型需求、綜合型需求、動力型需求；

如果駕駛員意圖為動力型需求，則控制驅動電機以大于預設速率來增加轉矩以使變速器輸入軸的轉速與目標擋位的齒輪轉速差值不大于允許差值Δω_r；如果駕駛員意圖為經濟型需求，則控制驅動電機以小于預設速率來增加轉矩以使變速器輸入軸的轉速與目標擋位的齒輪轉速差值不大于允許差值Δω_r；如果駕駛員需求為綜合型，則控制驅動電機以預設速率來增加轉矩以使變速器輸入軸的轉速與目標擋位的齒輪轉速差值不大于允許差值Δω_r。

2.根據權利要求1所述的一種電動汽車驅動系統的控制方法，其特征在于，通過以下方法控制所述驅動電機的轉速：

確定PID調節器：U(t)＝k_pe(t)+k_i∑e(t)+k_dec(t) (5)

其中，k_p為比例系數；k_i為積分系數；k_d為微分系數；e(t)為電機轉速偏差；ec(t)為電機轉速偏差變化率；利用模糊推理算法，以偏差及偏差變化率為輸入量，通過模糊推理，輸出PID調節器k_p、k_i、k_d的變化量Δk_p、Δk_i、Δk_d；

其中，通過以下公式確定PID調節器k_p、k_i、k_d：

k_p＝k_p0+Δk_p

k_i＝k_i0+Δk_i

k_d＝k_d0+Δk_d (6)

其中，k_p0、k_i0、k_d0分別為比例系數、積分系數及微分系數的初始值。