本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車齒形離合器的控制方法、裝置及架構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、采用永磁電機的電動適時四驅(qū)汽車，當(dāng)驅(qū)動模式從四驅(qū)切換至兩驅(qū)模式時，為避免電機倒拖產(chǎn)生感性電動勢和電流降低效率，通常采用齒形離合器來實現(xiàn)電機與輪邊的解耦。

2、齒形離合器，因只有耦合和解耦兩種狀態(tài)，沒有打滑中間態(tài)，因而傳動效率高，非常適合對能耗較為敏感的電動車。

3、齒形離合器沒有打滑中間態(tài)，因此在耦合和解耦時沖擊較大，導(dǎo)致失效與耐久風(fēng)險高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種電動汽車齒形離合器的控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)齒形離合器在耦合和解耦時沖擊較大，導(dǎo)致失效與耐久風(fēng)險高的問題；

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種電動汽車齒形離合器的控制方法，所述電動汽車齒形離合器的控制方法包括：

3、檢測離合指令，所述離合指令包括耦合指令和解耦指令；

4、在檢測到耦合指令時，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配；

5、在所述電機轉(zhuǎn)速與所述輪胎轉(zhuǎn)速相匹配時，調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流控制齒形離合器耦合；

6、在耦合過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，直至耦合完成。

7、可選的，所述在檢測到耦合指令時，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配的步驟具體包括：

8、在檢測到耦合指令時，根據(jù)耦合前輪胎轉(zhuǎn)速設(shè)置一個同步轉(zhuǎn)速；

9、根據(jù)所述同步轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速；

10、在所述同步轉(zhuǎn)速與電機轉(zhuǎn)速的速度差小于預(yù)設(shè)速度差且所述速度差的保持時長符合確認時間map時，認定電機轉(zhuǎn)速與所述輪胎轉(zhuǎn)速相匹配。

11、可選的，所述在所述電機轉(zhuǎn)速與所述輪胎轉(zhuǎn)速相匹配時，通過調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流以及電機轉(zhuǎn)矩控制齒形離合器耦合的步驟具體包括：

12、通過齒形離合器的位置、輪胎的同步目標(biāo)速度、允許的輪胎轉(zhuǎn)速與電機速度差范圍確定電磁閥勵磁電流；

13、通過輸出所述電磁閥勵磁電流控制齒形離合器開始耦合。

14、可選的，所述在耦合過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，直至耦合完成的步驟具體包括：

15、根據(jù)輪胎速度設(shè)定耦合目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

16、根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩、電機慣量及電機轉(zhuǎn)速確定電機轉(zhuǎn)矩牽引項；

17、根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩牽引項、電機比例電機轉(zhuǎn)矩項和電機內(nèi)阻補償電機轉(zhuǎn)矩項確定目標(biāo)電機轉(zhuǎn)矩；

18、通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)矩至所述目標(biāo)電機轉(zhuǎn)矩，以控制電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定到耦合目標(biāo)轉(zhuǎn)速，直至耦合完成。

19、可選地，所述檢測離合指令，所述離合指令包括耦合指令和解耦指令的步驟之后還包括：

20、在接收到解耦指令時，控制電機轉(zhuǎn)矩下降到解耦預(yù)設(shè)電機轉(zhuǎn)矩許可區(qū)間內(nèi)；

21、在所述電機轉(zhuǎn)矩下降到解耦預(yù)設(shè)電機轉(zhuǎn)矩許可區(qū)間內(nèi)時，通過調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流開始解耦齒形離合器；

22、在解耦所述齒形離合器過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩取消齒形離合器離合之間的動力傳遞；

23、在所述動力傳遞取消完成時，確定齒形離合器解耦完成。

24、可選的，所述在接收到解耦指令時，控制電機轉(zhuǎn)矩下降的步驟具體包括；

25、在接收到解耦指令時，獲取駕駛員需求；

26、根據(jù)駕駛員需求及駕駛工況匹配相應(yīng)的電機轉(zhuǎn)矩收斂梯度；

27、使電機轉(zhuǎn)矩根據(jù)所述電機轉(zhuǎn)矩收斂梯度進行下降。

28、可選的，所述在所述動力傳遞取消完成時，確定齒形離合器解耦完成的步驟具體包括：

29、通過齒形離合器位置傳感器檢測齒形離合器開閉狀態(tài)；

30、在齒形離合器處于打開狀態(tài)時，確定齒形離合器解耦完成。

31、可選的，所述確定齒形離合器解耦完成的步驟之后還包括：

32、控制電機轉(zhuǎn)矩為0，以預(yù)防齒形離合器意外未完成解耦；

33、在電機轉(zhuǎn)速下降到慣性控制轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)區(qū)間時，解除對電機轉(zhuǎn)矩的控制。

34、本發(fā)明還提出一種電動汽車齒形離合器的控制裝置，用于對電機和輪胎進行離合；所述電動汽車齒形離合器的控制裝置結(jié)構(gòu)包括：電動機轉(zhuǎn)速傳感器、傳動軸、齒形離合器連接齒、回位碟片彈簧、齒形離合器結(jié)合齒，電磁線圈、輪速傳感器、位置傳感器和控制器；

35、所述電動機轉(zhuǎn)速傳感器固定在電機側(cè)，與電機控制器連接；所述傳動軸設(shè)置在電機內(nèi)部腔體中，分別與齒形離合器連接齒和輪胎連接，用于通過電機帶動輪胎轉(zhuǎn)動；所述回位碟片彈簧分別與電機和齒形離合器結(jié)合齒連接；所述電磁線圈固定于齒形離合器結(jié)合齒側(cè)；所述輪速傳感器固定在輪胎側(cè)，與電機控制器連接；所述位置傳感器固定在齒形離合器連接齒與齒形離合器結(jié)合齒的嚙合處，與電機控制器連接。

36、本發(fā)明還提出一種電動汽車齒形離合器的控制架構(gòu)，所述電動汽車齒形離合器的控制裝置架構(gòu)包括：齒形離合器狀態(tài)管理模塊、電機控制管理模塊和齒形離合器控制管理模塊；

37、所述齒形離合器狀態(tài)管理模塊，用于根據(jù)耦合請求狀態(tài)、齒形離合器位置、輪胎轉(zhuǎn)速及電機轉(zhuǎn)速確定齒形離合器狀態(tài)；

38、所述電機控制管理模塊，用于根據(jù)所述齒形離合器狀態(tài)，對電機轉(zhuǎn)速及電機轉(zhuǎn)矩進行相對應(yīng)的控制；

39、所述齒形離合器控制管理模塊，用于根據(jù)耦合請求狀態(tài)和齒形離合器實際位置設(shè)定電磁閥勵磁電流，通過輸出電磁閥勵磁電流控制齒形離合器動作。

40、本發(fā)明公開一種電動汽車齒形離合器的控制方法、裝置及架構(gòu)，涉及電動汽車領(lǐng)域；其中所述電動汽車齒形離合器的控制方法包括檢測離合指令，所述離合指令包括耦合指令和解耦指令；在檢測到耦合指令時，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配；在所述電機轉(zhuǎn)速與所述輪胎轉(zhuǎn)速相匹配時，調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流控制齒形離合器耦合；在耦合過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，直至耦合完成。在接收到解耦指令時，控制電機轉(zhuǎn)矩，使電機轉(zhuǎn)矩下降到解耦預(yù)設(shè)電機轉(zhuǎn)矩許可區(qū)間內(nèi)；將電磁閥勵磁電流設(shè)定為0，以使齒形離合器開始解耦；控制電機轉(zhuǎn)矩，以取消齒形離合器離合之間的動力傳遞；確定齒形離合器解耦完成。本發(fā)明通過本方法實現(xiàn)耦合和解耦的平順進行。

技術(shù)特征：

1.一種電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述電動汽車齒形離合器的控制方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述在檢測到耦合指令時，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配的步驟具體包括：

3.如權(quán)利要求1所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述在所述電機轉(zhuǎn)速與所述輪胎轉(zhuǎn)速相匹配時，通過調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流以及電機轉(zhuǎn)矩控制齒形離合器耦合的步驟具體包括：

4.如權(quán)利要求1所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述在耦合過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，直至耦合完成的步驟具體包括：

5.如權(quán)利要求1所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述檢測離合指令，所述離合指令包括耦合指令和解耦指令的步驟之后還包括：

6.如權(quán)利要求5所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述在接收到解耦指令時，控制電機轉(zhuǎn)矩下降的步驟具體包括；

7.如權(quán)利要求5所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，其特征在于，所述在所述動力傳遞取消完成時，確定齒形離合器解耦完成的步驟具體包括：

8.如權(quán)利要求5所述的電動汽車齒形離合器的控制方法，所述確定齒形離合器解耦完成的步驟之后還包括：

9.一種電動汽車齒形離合器的控制裝置，用于對電機和輪胎進行離合；其特征在于，所述電動汽車齒形離合器的控制裝置結(jié)構(gòu)包括：電動機轉(zhuǎn)速傳感器、傳動軸、齒形離合器連接齒、回位碟片彈簧、齒形離合器結(jié)合齒，電磁線圈、輪速傳感器、位置傳感器和控制器；

10.一種電動汽車齒形離合器的控制架構(gòu)，其特征在于，所述電動汽車齒形離合器的控制裝置架構(gòu)包括：齒形離合器狀態(tài)管理模塊、電機控制管理模塊和齒形離合器控制管理模塊；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種電動汽車齒形離合器的控制方法、裝置及架構(gòu)；其中電動汽車齒形離合器的控制方法包括檢測離合指令，離合指令包括耦合指令和解耦指令；在檢測到耦合指令時，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配；在電機轉(zhuǎn)速與輪胎轉(zhuǎn)速相匹配時，調(diào)節(jié)電磁閥勵磁電流控制齒形離合器耦合；在耦合過程中，通過控制電機轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，直至耦合完成。在接收到解耦指令時，控制電機轉(zhuǎn)矩，使電機轉(zhuǎn)矩下降到解耦預(yù)設(shè)電機轉(zhuǎn)矩許可區(qū)間內(nèi)；將電磁閥勵磁電流設(shè)定為0，以使齒形離合器開始解耦；控制電機轉(zhuǎn)矩，以取消齒形離合器離合之間的動力傳遞；確定齒形離合器解耦完成。本發(fā)明通過本方法實現(xiàn)耦合和解耦的平順進行。

技術(shù)研發(fā)人員：張翱,李游,夏雷,徐金華,朱飛雄
受保護的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10