[發明專利]混合動力車輛換擋控制方法

在審

• 申請號: 201410813545.4
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104590244A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張輝
• 申請（專利權）人: 天津市松正電動汽車技術股份有限公司
• 主分類號: B60W10/10
• 分類號: B60W10/10;B60W20/00;B60W40/105;B60W40/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及混合動力車輛能量管理，特別是基于提高發動機效率目的換擋控制方法。

背景技術

混合動力車輛對發動機效率的挖掘集中在盡量使發動機工作在高效率區間。基于混合動力車輛的特點，由于有電動機參與驅動，在低效率區，尤其是車輛起步和低速階段，利用電動機驅動，發動機在該區間內怠速停機，減少燃油消耗，降低排放，以此來提高發動機燃油利用效率。在發動機啟動驅動車輛期間，變速器的使用會大大提高發動機的工作效率。圖1是發動機的工作效率的萬有曲線，只有在發動機滿足一定的轉速和轉矩條件下，其油耗比才能達到較低的水平，且在一定的轉速和轉矩區間內，油耗比呈現規律性的遞減變化。變速器正是遵循發動機的這一特點，提供不同的變速比，使發動機能夠在車輛需求轉矩下提供更利于燃油效率提高的轉速，以提高發動機工作效率。但是目前混合動力車輛中對發動機的利用原則來源于傳統燃油汽車，僅僅利用變速器來實現發動機工作效率區間的變化，而事實上對于混合動力車輛來講可以更充分利用其系統特點，使發動機工作區間更靈活，發動機燃油效率更高。

發明內容

本發明提供一種混合動力車輛發動機處于燃油高效區的換擋控制方法，結合混合動力系統的特點，建立發動機運行模式，對不同模式下的發動機效率進行對比，最終選擇燃油經濟性最高的模式，使燃油效率充分利用。本發明的方法特別適用于發動機運行的兩擋位之間，例如一擋和二擋之間。本領域技術人員熟知，當車速處于某一區間，考慮到發動機的效率可以將發動機切換到前一擋或二擋，原則是選擇能使發動機效率較高的擋位，但是在混合動力系統中，這可能并不是最優的選擇。

本發明提供的混合動力車輛換擋控制方法，所述混合動力車輛包括發動機、電動機、變速器，所述變速器提供兩個以上擋位，變速器換擋前實施以下步驟：

(1)獲取當前車速v與轉矩T；

(2)判斷當前車速v是否處于當前擋位與下一擋位對應速度交疊區(v1,v2)；

(3)根據當前車速與轉矩計算以下模式下各參數：

模式一：處于當前擋位，發動機的效率η1；

模式二：處于當前擋位，電動機提供助力扭矩，發動機的最高效率η2；

模式三：處于下一擋位，發動機的效率η3；

模式四：處于下一擋位，電動機提供助力扭矩，發動機的最高效率η4。

(4)比較步驟(3)中發動機效率η1，η2，η3，η4，取其中最大值對應的模式進行操作。

根據上述方法，步驟(4)中當兩種模式中發動機效率最大值相同時，若該兩種模式中包括下一擋位，優先換下一擋位的模式。

或者，所述步驟(3)模式二和模式四中發動機的最高效率根據以下方法獲得：

(a)獲取當前發動機轉速；

(b)在保持車輛轉矩T條件下，發動機提供扭矩Te，電動機提供助力扭矩Tm，T＝Tm+Te，

(c)調整Tm，根據發動機萬有特性查找發動機的效率η的最大值。

本發明還提供另外一種混合動力車輛換擋控制方法，所述混合動力車輛包括發動機、電動機、變速器，所述變速器提供兩個以上擋位，變速器換擋前實施以下步驟：

(1)建立油門深度與發動機轉速之間的關系；

(2)獲取當前油門深度；

(3)判斷當前油門深度是否滿足換擋條件；

(4)根據當前油門深度計算以下模式下各參數：

模式一：處于當前擋位，發動機的效率η1；模式二：處于當前擋位，電動機提供助力扭矩，發動機的最高效率η2；模式三：處于下一擋位，發動機的效率η3；模式四：處于下一擋位，電動機提供助力扭矩，發動機的最高效率η4。

(5)比較步驟(3)中發動機效率η1，η2，η3，η4，取其中最大值對應的模式進行操作。

根據上述方法步驟(4)中當兩種模式中發動機效率最大值相同時，若該兩種模式中包括下一擋位，優先換下一擋位的模式。

或者，所述步驟(3)模式二和模式四中發動機的最高效率根據以下方法獲得：

(a)獲取當前發動機轉速；

(b)在保持車輛轉矩T條件下，發動機提供扭矩Te，電動機提供助力扭矩Tm，T＝Tm+Te；

(c)調整Tm，根據發動機萬有特性查找發動機的效率η的最大值。

又或者，所述油門深度與發動機轉速之間的關系通過測量的方式獲得。

附圖說明

圖1是發動機轉矩-轉速萬有特性曲線示意圖。