混合動力汽車模式切換時的控制方法及其動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)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(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]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(dāng)駕駛員需求扭矩、動力電池的SOC(State of Charge，荷電狀態(tài))和行駛工況等發(fā)生變換后，就需要合理確定并切換到相應(yīng)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(fù)雜，一直是混合動力汽車模式切換的技術(shù)難點。
[0003]相關(guān)技術(shù)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(dāng)前實際扭矩在模式跳變或者切換時可發(fā)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)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(jìn)行工作模式切換時能夠同時對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速控制以及驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩控制、離合器的結(jié)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。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種混合動力汽車的動力系統(tǒng)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)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(tǒng)包括發(fā)動機、驅(qū)動電機、連接在所述發(fā)動機和所述驅(qū)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(dāng)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(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter和所述驅(qū)動電機的需求轉(zhuǎn)矩Tmr ;根據(jù)所述離合器的位置L計算所述離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc，并根據(jù)所述變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速nin計算所述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n t，以及根據(jù)所述發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter計算所述離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr，并根據(jù)所述離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr獲得所述離合器的目標(biāo)位置Lt ;判斷所述發(fā)動機的工作狀態(tài)，其中，所述發(fā)動機的工作狀態(tài)包括怠速狀態(tài)和停機狀態(tài)；根據(jù)所述發(fā)動機的工作狀態(tài)對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以及對所述離合器的結(jié)合速度進(jìn)行控制。
[0008]根據(jù)本發(fā)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(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter和驅(qū)動電機的需求轉(zhuǎn)矩Tmr，然后根據(jù)離合器的位置L計算離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc，并根據(jù)變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速nin計算發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n t，以及根據(jù)發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter計算離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr，并根據(jù)離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr獲得離合器的目標(biāo)位置Lt，最后通過判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)來對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以及對離合器的結(jié)合速度進(jìn)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。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，判斷所述發(fā)動機處于所述怠速狀態(tài)且所述離合器處于分離狀態(tài)時，其中，如果所述離合器處于第一結(jié)合階段，對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ne= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr,以及以第一結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合；如果所述離合器未處于所述第一結(jié)合階段，對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速r^= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr-Tc,以及以第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述離合器進(jìn)入第二結(jié)合階段，其中，所述第二結(jié)合速度小于所述第一結(jié)合速度。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，判斷所述發(fā)動機處于所述停機狀態(tài)且所述離合器處于分離狀態(tài)時，其中，如果所述離合器處于第一結(jié)合階段，對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr,以及以第一結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合；如果所述離合器未處于所述第一結(jié)合階段，對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr，以及以第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速大于預(yù)設(shè)的怠速轉(zhuǎn)速n d，其中，所述第二結(jié)合速度小于所述第一結(jié)合速度。
[0011]并且，當(dāng)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速大于預(yù)設(shè)的怠速轉(zhuǎn)速η ,時，控制所述發(fā)動機進(jìn)行噴油點火，然后對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ne= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr-Tc,以及以所述第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述離合器進(jìn)入第二結(jié)合階段。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)所述離合器處于所述第二結(jié)合階段時，對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩Te = Ter,同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Tmr,以及以所述第一結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述離合器完全結(jié)合。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)所述離合器的位置L小于所述離合器的目標(biāo)位置Lt時，所述離合器的結(jié)合速度為O。
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種混合動力汽車的動力系統(tǒng)，包括:發(fā)動機；驅(qū)動電機；連接在所述發(fā)動機和所述驅(qū)動電機之間的離合器；變速箱；檢測模塊，所述檢測模塊用于檢測所述離合器的位置L ;控制模塊，所述控制模塊在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獲取所述發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter和所述驅(qū)動電機的需求轉(zhuǎn)矩Tmr，并根據(jù)所述離合器的位置L計算所述離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc，以及根據(jù)所述變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速nin計算所述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n t、根據(jù)所述發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter計算所述離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr，并根據(jù)所述離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr獲得所述離合器的目標(biāo)位置Lt，然后所述控制模塊判斷所述發(fā)動機的工作狀態(tài)，并根據(jù)所述發(fā)動機的工作狀態(tài)對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以及對所述離合器的結(jié)合速度進(jìn)行控制，其中，所述發(fā)動機的工作狀態(tài)包括怠速狀態(tài)和停機狀態(tài)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例的混合動力汽車的動力系統(tǒng)，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，通過檢測模塊檢測離合器的位置L，然后控制模塊獲取發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter和驅(qū)動電機的需求轉(zhuǎn)矩Tmr，接著根據(jù)離合器的位置L計算離合器的傳遞轉(zhuǎn)矩Tc，并根據(jù)變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速nin計算發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速n t，以及根據(jù)發(fā)動機的需求轉(zhuǎn)矩Ter計算離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr，并根據(jù)離合器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tcr獲得離合器的目標(biāo)位置Lt，最后控制模塊通過判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)來對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，同時對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，以及對離合器的結(jié)合速度進(jìn)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。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述控制模塊判斷所述發(fā)動機處于所述怠速狀態(tài)且所述離合器處于分離狀態(tài)時，其中，如果所述離合器處于第一結(jié)合階段，所述控制模塊對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速r^= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr,以及以第一結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合；如果所述離合器未處于所述第一結(jié)合階段，所述控制模塊對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ne= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr-Tc，以及以第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述離合器進(jìn)入第二結(jié)合階段，其中，所述第二結(jié)合速度小于所述第一結(jié)合速度。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述控制模塊判斷所述發(fā)動機處于所述停機狀態(tài)且所述離合器處于分離狀態(tài)時，其中，如果所述離合器處于第一結(jié)合階段，所述控制模塊對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr,以及以第一結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合；如果所述離合器未處于所述第一結(jié)合階段，所述控制模塊對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr,以及以第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速大于預(yù)設(shè)的怠速轉(zhuǎn)速n d，其中，所述第二結(jié)合速度小于所述第一結(jié)合速度。
[0018]并且，當(dāng)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速Iiei大于預(yù)設(shè)的怠速轉(zhuǎn)速η ^寸，所述控制模塊控制所述發(fā)動機進(jìn)行噴油點火，然后對所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速r^= n t，同時對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制以使所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩Tm = Ter+Tmr-Tc,以及以所述第二結(jié)合速度控制所述離合器進(jìn)行結(jié)合，直至所