[發明專利]混合動力車換擋助力的控制方法及相應的混合動力車

有效

• 申請號: 201310045035.2
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103963778A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 蘇建云;夏珩;魏丹
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W30/19
• 代理公司: 廣東卓建律師事務所 44305
• 代理人: 陳江雄

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，具體涉及一種混合動力車換擋助力的控制方法及相應的混合動力車。

背景技術

在開發混合動力車的過程中，各大汽車公司根據市場定位、技術路線等的不同，推出了很多種不同的混合動力構型，其中E4WD混動車是近年來比較新的一種。

圖1是一種能提供AMT（電控機械式自動變速器）換擋轉矩補償的驅動系統（E4WD）的工作原理示意圖。在起動機/發電機一體化混合動力車（Integrate starter/generator混合動力車，以下簡稱ISG混動車）的基礎上，E4WD混動車加入了一個后軸電機（Electric Rear Axle Drive Motor，或稱ERAD電機），該電機通過減速齒輪與后軸相連，圖中MCU為電機控制器（Motor Control Unit）。對于這種四驅的混合動力車，選取合適的變速裝置對混合動力車的成本及油耗影響極大。AMT（電控機械式自動變速器）由于結構簡單、成本較低、燃油經濟性好受到了大家的一致青睞，因此非常適宜應用到四驅混合動力車型上。它是在原有機械變速器基本結構不變的情況下，通過加裝微機（TCU，Transmission Control Unit變速器控制器）控制的自動操縱機構（kits），取代原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及變更發動機的油門開度的同步調節等操作，最終實現換擋過程的操縱自動化。AMT由于原有的機械傳動結構基本不變，所以具有傳動效率高、結構緊湊及工作可靠等優點，因而能給混合動力車帶來低成本、低油耗的優勢，大大提高混合動力車的商品性。后軸電機一個很重要的應用，就是在換擋過程中提供助力，改善AMT換擋存在動力中斷的不足。但是四驅混動車輛的工況復雜，由于缺少一個好的控制方法，動力補償的結果并不盡如人意，換擋助力的控制成為該車型提高商品競爭力的一大瓶頸。

AMT變速系統的經濟性及動力性被廣泛認可，針對傳統車的AMT換擋控制方法，也已經比較成熟，但是換擋過程的動力中斷一直是AMT的缺陷。為做進一步改善，很多人在這方面都做了努力，如給車輛增加動力補償裝置、增加助力電機等，但相關的控制方法還有待完善。

目前，針對四驅混合動力車換擋助力的實現，還缺少一種有效的控制方法。已有的控制方法主要存在以下一些不足：

1、只關注換擋過程的同步階段（調速階段），沒有考慮到扭矩補償的效果與扭矩的增減斜率密切相關。換擋過程大致可以分為三個階段：降扭階段、調速階段、升扭階段，實現換擋四驅混動車換擋助力控制時，除了利用ISG（前軸電機）協助調速，減少調速階段的時間外，還要重點關注降扭階段和升扭階段的扭矩控制，關注扭矩變化率對整車駕駛性能的影響。

2、沒有考慮整車工況對換擋助力控制策略的影響。整車電池電量（SOC）、電機轉速以及電機的溫度都會對電機的最大驅動能力有影響。而后軸電機的實際驅動能力又決定了換擋其換擋過程中能夠提供的扭矩大小，我們稱之為助力水平。若要前軸扭矩與不同的后軸電機助力實現完美疊加，則需要前軸扭矩的控制（升扭、降扭的控制）根據后軸電機的助力水平做出相應調整。

發明內容

本發明的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。

為克服現有技術的問題，本發明提供一種混合動力車換擋助力的控制方法及相應的混合動力車，彌補AMT變速系統換擋過程動力中斷的不足，大大提高車輛換擋過程的平順性和舒適性，改善車輛的駕駛性能。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供一種混合動力車換擋助力的控制方法，包括：

S1、根據車輛實際行駛工況確定換檔前一刻的前軸扭矩；

S2、確定助力電機能夠提供的助力扭矩；

S3、根據前軸扭矩和助力扭矩，確定換擋過程中助力電機的助力水平；

S4、根據助力電機的助力水平，調用預先標定的不同助力水平等級下不同換擋工況的降扭或升扭斜率的扭矩控制圖，確定換擋過程中的降扭或升扭斜率；

S5、根據所確定的降扭或升扭斜率進行換擋扭矩控制。

根據本發明的一個實施例，混合動力車為四驅混合動力車，助力電機為后軸電機。