[發明專利]雙離合器式混合動力汽車電機起動發動機的控制方法

有效

• 申請號: 201110389860.5
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102490718A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 楊陽;黃劍峰;秦大同;段志輝;楊文輝
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W40/12;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

技術領域

本發明涉及汽車制造技術領域，特別涉及一種以單電機雙離合器式混合動力汽車為研究對象，提出的一種在汽車行進中通過電機起動發動機的控制方法。

背景技術

從20世紀90年代以來，日、美、歐各大汽車公司紛紛致力于研制混合動力型汽車。進入21世紀后，各國加快了混合動力汽車的產業化的進程，相繼推出了不同形式的混合動力汽車產品。而混合動力汽車有多種工作模式，就存在工作模式切換的過程，在此過程中，很有可能會產生大的扭矩波動，就需要對其進行扭矩協調控制，以減小沖擊度，提高模式切換過程的平順性。目前對混合動力汽車的控制主要包括穩態過程控制與動態過程控制。前者主要的目的是燃油經濟性與最優的排放，后者主要的目標是整車的動力性與平順性。在結構上較多的采用了雙電機的結構，相比于單電機，它主要的優點是運行平穩，但是成本較高。而對于本文的單電機雙離合器式結構強混合動力汽車，結構成本較低，但其動態過程復雜，協調控制就更顯重要。若控制不當，就會造成在電機啟動發動機的過程中，延長發動機起動時間，產生大的沖擊度，惡化汽車行駛的平順性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種雙離合器式混合動力汽車電機起動發動機的控制方法，利用電機響應迅速的特點，根據控制策略及時增加或減少電機扭矩，來提供行進中起動發動機的需求扭矩或補償發動機扭矩的不足，減少切換過程的沖擊度，提高混合動力汽車的平順性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

該種雙離合器式混合動力汽車電機起動發動機的控制方法，用于單電機雙離合器式混合動力汽車的行進中控制，包括以下步驟：

步驟1：對其結構組成和工作模式進行分析，通過計算機建立系統動力學模型，劃分混合動力汽車的工作區域，制定相應的扭矩管理策略；

步驟2：在純電動的工作狀態下，通過計算需求扭矩、電池SOC值、電機轉速來判斷是否達到進行電機起動發動機的條件；

當滿足電機起動發動機條件時，將進行模式切換，發出限力矩離合器接合指令，通過控制限力矩離合器液壓缸油壓和制定的扭矩協調控制策略，協調控制電機、發動機扭矩，完成電起機過程。

進一步，所述步驟2包括以下步驟：

步驟21：汽車在純電動工況狀態下運行，此時????????????????????????????????????????????????，其中為電機輸出扭矩，為駕駛員需求扭矩，此時通過控制器判斷電機轉速，若，為起動發動機的轉速最小值，則進行步驟2，否則繼續以純電動工況運行；?

步驟22：判斷電池SOC值，若，則進行步驟3，否則發出限力矩離合器接合指令，進行步驟4；其中為電池高效區下限值；

步驟23：若，通過控制器發出限力矩離合器接合指令，進行步驟4，否則繼續以純電動工況運行，為發動機工作的轉矩最小值；?

步驟24：在接到限力矩離合器接合指令后，經過一段補償時間后，限力矩離合器開始接合傳遞扭矩，進行電起機過程，增大電機扭矩，即，開始起動發動機，其中為電機最大扭矩，為限力矩離合器傳遞扭矩，在限力矩離合器結構確定后，其值與油壓成比例關系；

步驟25：隨著發動機轉速的增大，若達到其自行點火運行轉速，則發動機點火運行，否則繼續起動發動機；

步驟26：當發動機自行點火運行后，向發動機控制器發出轉矩命令，發動機提速。為防止發動機轉矩變化率過大，在前0.2秒內輸入的發動機目標轉矩為，在0.2秒后輸入的發動機目標轉矩為，其中t為在發動機自行點火運行起所經歷的時間，介于0到0.2之間；

步驟27：若電機與發動機轉速相等，控制器判定限力矩離合器接合完全；

若電機轉速大于發動機轉速，則認為限力矩離合器未接合完全，此時，電機的輸出轉矩為，發動機繼續提速，繼續接合限力矩離合器，直至判定限力矩離合器接合完全；

步驟28：當限力矩離合器接合完全后，使用電機補償發動機扭矩的不足，電機此時的輸出扭矩為，其中為電機的補償扭矩。若電機的補償扭矩小于，控制器判定此時發動機穩定，電機退出補償，只輸出其目標扭矩，補償扭矩即發動機目標扭矩與其實際輸出扭矩的差值；

否則繼續使用電機補償發動機扭矩的不足，直至發動機的扭矩變化小于，至此，當電機補償扭矩小于，判定起動發動機過程完成，模式切換過程結束，汽車在新的模式下運行，。

進一步，在步驟21中，所述駕駛員需求扭矩是通過以下方法得到的：