專利名稱：一種混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成控制，具體涉及一種混合動(dòng)力汽車由純電 動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)的混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、動(dòng)力 耦合裝置組成。在啟動(dòng)、加速、制動(dòng)、爬坡的時(shí)候，通過能量的轉(zhuǎn)化以及動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu) 的切換，達(dá)到節(jié)能減排的目的。純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式為某些混合動(dòng)力汽車固有的 模式。為了實(shí)現(xiàn)上述模式，目前主要有幾種方案
第一種方案，純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)車輛的同時(shí)還 會(huì)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。該方案雖然動(dòng)力耦合裝置的結(jié)構(gòu)簡單，但發(fā)動(dòng)機(jī)阻力負(fù)載降低了混 動(dòng)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。第二種方案，在動(dòng)力形式切換的過程中，應(yīng)用的是主電動(dòng)機(jī)、輔電動(dòng)機(jī)以及電 子離合器組成的雙電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。該方案可以平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式 的平穩(wěn)切換，但是系統(tǒng)硬件配置比較復(fù)雜，需要精確控制輔助電動(dòng)機(jī)、主電動(dòng)機(jī)、電子 離合器。其過程為首先，控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩由小到大，然后，控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)扭矩由大 到小的變化，在扭矩到達(dá)平衡點(diǎn)之后再進(jìn)行切換。該方案為了防止動(dòng)力切換過程發(fā)生沖 擊，必須延長切換時(shí)間，響應(yīng)較慢。以上兩種方案都存在缺陷，因此，需要另辟蹊徑來實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)模式到發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式的切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法， 該方法可以取消發(fā)動(dòng)機(jī)在純電動(dòng)模式下的空轉(zhuǎn)阻力負(fù)載，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力切換平穩(wěn)，能提高加 速性能和駕駛的舒適性，控制相對簡潔。本發(fā)明是在以下所述的動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的，該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、設(shè) 在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的限力矩離合器、設(shè)在限力矩離合器上 的位移傳感器、設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與限力矩離合器之間的單向離合器、設(shè)在驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子與手動(dòng)變速箱之間的主離合器、設(shè)在手動(dòng)變速箱內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、與驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)連接的動(dòng)力電池，還包括與動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和位移傳感器電連接的混動(dòng)控制 器 HCU。本發(fā)明所述的一種混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法,其特 征是，通過混動(dòng)控制器HCU對車輛啟動(dòng)、行駛、加速等狀態(tài)的監(jiān)控，以便實(shí)現(xiàn)以下的控 制
(1)在啟動(dòng)時(shí)，混動(dòng)控制器HCU首先判斷動(dòng)力電池的SOC，當(dāng)動(dòng)力電池SOC值大于閾值A(chǔ)的時(shí)候，然后，根據(jù)設(shè)在限力矩離合器上的位置傳感器8反饋的信號(hào)，判斷限力 矩離合器所處的狀態(tài)，當(dāng)判斷限力矩離合器是常開狀態(tài)的之后，混動(dòng)即進(jìn)入純電動(dòng)模式 起步并行駛；如不能同時(shí)滿足以上條件，混動(dòng)即進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式；在 純電動(dòng)模式下，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不會(huì)分流給發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣可以有效的提高混動(dòng)動(dòng)力性 和燃油經(jīng)濟(jì)性。( 2 )在行駛中，當(dāng)車輛根據(jù)駕駛扭矩需求由純電動(dòng)模式進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，首先是踏板輸入信號(hào)被混動(dòng)控制器HCU采集、并計(jì)算，如果需 求扭矩大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)際可提供扭矩時(shí)候，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)；如果 需求扭矩小于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)際可以提供的扭矩輸出，則混動(dòng)維持純電動(dòng)行駛；車輛由純 電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)的過程為混動(dòng)控制器HCU發(fā)出繼電器吸合信息之后，限力矩離 合器執(zhí)行電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，直到限力矩離合器完全閉合，該閉合信息反饋給混動(dòng)控制器 HCU,判斷限力矩離合器是閉合的，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)部分動(dòng)力通過限力矩離合器傳遞給發(fā)動(dòng) 機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)被迅速啟動(dòng)之后，其扭矩通過單向離合器傳遞出來，然后與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共同 驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng)的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式。本發(fā)明的有益效果不僅降低了電動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)作為有害負(fù)載對經(jīng)濟(jì)性和 動(dòng)力性損耗，同時(shí)在切換到聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程中，響應(yīng)迅速，沖擊度較小，能滿足駕駛舒適 性，控制相對簡單。


圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)控制的動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖。圖2動(dòng)力耦合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是純電動(dòng)模式控制流程圖。圖4是聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)模式控制流程。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。參見圖1所示的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)控制的動(dòng)力耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、設(shè) 在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)6的電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的限力矩離合器7、設(shè)在限力矩離合器 上的位移傳感器8、設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與限力矩離合器之間的單向離合器2、設(shè)在驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)6的電機(jī)轉(zhuǎn)子與手動(dòng)變速箱4之間的主離合器3、設(shè)在手動(dòng)變速箱4內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 5、與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)連接的動(dòng)力電池9，還包括與動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和位移傳感器電連 接的混動(dòng)控制器HCU;驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子與限力矩離合器在軸向重疊，徑向相互嵌 套；限力矩離合器與單向離合器在軸向重疊，徑向相互嵌套；主離合器與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的 電機(jī)轉(zhuǎn)子在軸向重疊，徑向相互嵌套，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子通過主離合器與手動(dòng)變速 器的輸入軸配合連接。其中的單向離合器直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠通過 單向離合器把動(dòng)力輸出，但是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不能通過單向離合器輸入給發(fā)動(dòng)機(jī)。從 而保證了純電動(dòng)行駛模式下，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不會(huì)傳遞給靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)，降低了發(fā)動(dòng) 機(jī)空轉(zhuǎn)阻力，對混動(dòng)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能都有所提高。純電動(dòng)模式下，限力矩離合器是常 開的，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反拖。通過限力矩離合器的閉合，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。參見圖2詳細(xì)說明動(dòng)力耦合裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1 一 1為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸動(dòng)力傳出部分， 與單向離合器2以及限力矩離合器連接，7 — 1為限力矩離合器的摩擦片，7 — 2為限力 矩離合器的隔離片，7 — 3為限力矩離合器的彈簧，6 — 1為電機(jī)定子，6 — 2為電機(jī)轉(zhuǎn) 子，10為冷卻油路，11為發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力傳出部分，該動(dòng)力通過單向離合器及限 力矩離合器的耦合傳遞到駐離合器和變速器中，從而傳遞到車輪，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
本發(fā)明是通過混動(dòng)控制器HCU對車輛啟動(dòng)、行駛、加速狀態(tài)的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)的， 其控制方法為
(1)參見圖3，當(dāng)車輛由靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入到純電動(dòng)模式行駛時(shí)，混動(dòng)控制器HCU首先 判斷動(dòng)力電池的SOC，當(dāng)動(dòng)力電池SOC值大于閾值A(chǔ)的時(shí)候，然后，根據(jù)設(shè)在限力矩離 合器上的位置傳感器8反饋的信號(hào)，判斷限力矩離合器所處的狀態(tài)，當(dāng)判斷限力矩離合 器是常開狀態(tài)的之后，混動(dòng)即進(jìn)入純電動(dòng)模式起步并行駛；如不能同時(shí)滿足以上條件， 混動(dòng)即進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式；在純電動(dòng)模式下，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不會(huì)分 流給發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣可以有效的提高混動(dòng)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。(2)參見圖4，在車輛處于純電動(dòng)行駛模式下，駕駛需求扭矩是不斷變化的， 當(dāng)車輛根據(jù)駕駛扭矩需求由純電動(dòng)模式進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)， 首先是踏板輸入信號(hào)被混動(dòng)控制器HCU采集、并計(jì)算，如果需求扭矩大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí) 際可提供扭矩時(shí)候，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)；如果需求扭矩小于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 實(shí)際可以提供的扭矩輸出，則混動(dòng)維持純電動(dòng)行駛；車輛由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)的 過程為混動(dòng)控制器HCU發(fā)出繼電器吸合信息之后，限力矩離合器執(zhí)行電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn) 動(dòng)，直到限力矩離合器完全閉合，該閉合信息反饋給混動(dòng)控制器HCU，判斷限力矩離合 器是閉合的，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)部分動(dòng)力通過限力矩離合器傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)被迅速啟動(dòng) 之后，其扭矩通過單向離合器傳遞出來，然后與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)了快速 響應(yīng)的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式。
權(quán)利要求
1. 一種混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法，其特征是，通過混動(dòng)控 制器HCU對車輛狀態(tài)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)以下的控制(1)在啟動(dòng)時(shí)，混動(dòng)控制器HCU首先判斷動(dòng)力電池的SOC，當(dāng)動(dòng)力電池SOC值大 于閾值A(chǔ)的時(shí)候，然后，根據(jù)設(shè)在限力矩離合器上的位置傳感器8反饋的信號(hào)，判斷限力 矩離合器所處的狀態(tài)，當(dāng)判斷限力矩離合器是常開狀態(tài)的之后，混動(dòng)即進(jìn)入純電動(dòng)模式 起步并行駛；如不能同時(shí)滿足以上條件，混動(dòng)即進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式；在 純電動(dòng)模式下，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不會(huì)分流給發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣可以有效的提高混動(dòng)動(dòng)力性 和燃油經(jīng)濟(jì)性；(2)在行駛中，當(dāng)車輛根據(jù)駕駛扭矩需求由純電動(dòng)模式進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，首先是踏板輸入信號(hào)被混動(dòng)控制器HCU采集、并計(jì)算，如果需求 扭矩大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)際可提供扭矩時(shí)候，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)；如果需 求扭矩小于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)際可以提供的扭矩輸出，則混動(dòng)維持純電動(dòng)行駛；車輛由純電 動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合并機(jī)驅(qū)動(dòng)的過程為混動(dòng)控制器HCU發(fā)出繼電器吸合信息之后，限力矩離 合器執(zhí)行電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，直到限力矩離合器完全閉合，該閉合信息反饋給混動(dòng)控制器 HCU,判斷限力矩離合器是閉合的，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)部分動(dòng)力通過限力矩離合器傳遞給發(fā)動(dòng) 機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)被迅速啟動(dòng)之后，其扭矩通過單向離合器傳遞出來，然后與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共同 驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng)的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式。
全文摘要
本發(fā)明公開一種混合動(dòng)力汽車由純電動(dòng)進(jìn)入聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程的控制方法,通過混動(dòng)控制器HCU對車輛狀態(tài)的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)以下的控制在啟動(dòng)時(shí)，混動(dòng)控制器HCU首先判斷動(dòng)力電池的SOC，當(dāng)動(dòng)力電池SOC值大于閾值A(chǔ)時(shí)，限力矩離合器是常開狀態(tài)的之后，混動(dòng)即進(jìn)入純電動(dòng)模式起步并行駛；如不能同時(shí)滿足以上條件，混動(dòng)即進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)行駛模式；在行駛中，當(dāng)車輛根據(jù)駕駛扭矩需求由純電動(dòng)模式進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)模式。本發(fā)明不僅降低了電動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)作為有害負(fù)載對經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性損耗，同時(shí)在切換到聯(lián)合驅(qū)動(dòng)過程中，響應(yīng)迅速，沖擊度較小，控制相對簡單。
文檔編號(hào)B60W10/04GK102009652SQ20101056809
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者任勇, 周安健, 張?jiān)?qiáng), 李宗華, 段志輝, 蘇嶺 申請人:重慶長安新能源汽車有限公司, 重慶長安汽車股份有限公司