[發明專利]混合動力汽車模式切換時的控制方法及其動力系統

有效

• 申請號: 201410806521.6
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104828063A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 楊偉斌
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W10/02
• 分類號: B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W20/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，特別涉及一種混合動力汽車模式切換時的控制方法以及一種混合動力汽車的動力系統。

背景技術

混合動力汽車一般包括怠速啟停、混合動力、純電動和再生制動等工作模式，當駕駛員需求扭矩、動力電池的SOC(State?of?Charge，荷電狀態)和行駛工況等發生變換后，就需要合理確定并切換到相應的工作模式，以滿足駕駛員和車輛的行駛需求。各種工作模式中，純電動工作模式向混合動力工作模式切換時的控制最為復雜，一直是混合動力汽車模式切換的技術難點。

相關技術中也提出了一種混合動力車輛模式切換扭矩控制方法，雖然能夠避免電機當前實際扭矩在模式跳變或者切換時可發生的階躍式升高或降低，但是并不能避免混合動力汽車模式切換過程中的動力缺失甚至于動力中斷情況，降低了混合動力汽車的動力性和舒適性。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種混合動力汽車模式切換時的控制方法，在混合動力汽車進行工作模式切換時能夠同時對發動機轉矩、轉速控制以及驅動電機的轉矩控制、離合器的結合速度控制，從而避免了切換過程中動力的缺失情況，大大提高了混合動力汽車的動力性和舒適性。

本發明的另一個目的在于提出一種混合動力汽車的動力系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種混合動力汽車模式切換時的控制方法，所述混合動力汽車的動力系統包括發動機、驅動電機、連接在所述發動機和所述驅動電機之間的離合器、變速器，所述控制方法包括以下步驟：當所述混合動力汽車的工作模式由純電動模式向混合動力模式切換時，檢測所述離合器的位置L，并獲取所述發動機的需求轉矩Ter和所述驅動電機的需求轉矩Tmr；根據所述離合器的位置L計算所述離合器的傳遞轉矩Tc，并根據所述變速箱輸入軸轉速n_in計算所述發動機的目標轉速n_t，以及根據所述發動機的需求轉矩Ter計算所述離合器的目標轉矩Tcr，并根據所述離合器的目標轉矩Tcr獲得所述離合器的目標位置Lt；判斷所述發動機的工作狀態，其中，所述發動機的工作狀態包括怠速狀態和停機狀態；根據所述發動機的工作狀態對所述發動機的轉矩和轉速進行控制，同時對所述驅動電機的轉矩進行控制，以及對所述離合器的結合速度進行控制。

根據本發明實施例的混合動力汽車模式切換時的控制方法，在混合動力汽車的工作模式由純電動模式向混合動力模式切換時，檢測離合器的位置L，并獲取發動機的需求轉矩Ter和驅動電機的需求轉矩Tmr，然后根據離合器的位置L計算離合器的傳遞轉矩Tc，并根據變速箱輸入軸轉速n_in計算發動機的目標轉速n_t，以及根據發動機的需求轉矩Ter計算離合器的目標轉矩Tcr，并根據離合器的目標轉矩Tcr獲得離合器的目標位置Lt，最后通過判斷發動機的工作狀態來對發動機的轉矩和轉速進行控制，同時對驅動電機的轉矩進行控制，以及對離合器的結合速度進行控制，從而可避免混合動力汽車模式切換過程中動力缺失甚至動力中斷的情況，大大提高了混合動力汽車的動力性和舒適性。

根據本發明的一個實施例，判斷所述發動機處于所述怠速狀態且所述離合器處于分離狀態時，其中，如果所述離合器處于第一結合階段，對所述發動機的轉速進行控制以使所述發動機的轉速n_e＝n_t，同時對所述驅動電機的轉矩進行控制以使所述驅動電機的轉矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一結合速度控制所述離合器進行結合；如果所述離合器未處于所述第一結合階段，對所述發動機的轉速進行控制以使所述發動機的轉速n_e＝n_t，同時對所述驅動電機的轉矩進行控制以使所述驅動電機的轉矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二結合速度控制所述離合器進行結合，直至所述離合器進入第二結合階段，其中，所述第二結合速度小于所述第一結合速度。

根據本發明的一個實施例，判斷所述發動機處于所述停機狀態且所述離合器處于分離狀態時，其中，如果所述離合器處于第一結合階段，對所述驅動電機的轉矩進行控制以使所述驅動電機的轉矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一結合速度控制所述離合器進行結合；如果所述離合器未處于所述第一結合階段，對所述驅動電機的轉矩進行控制以使所述驅動電機的轉矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二結合速度控制所述離合器進行結合，直至所述發動機的轉速n_e大于預設的怠速轉速n_d，其中，所述第二結合速度小于所述第一結合速度。