檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法、系統(tǒng)及車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力汽車技術領域，特別涉及一種檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法、系統(tǒng)及車輛。
【背景技術】
[0002]混合動力是指汽車使用燃油驅動和電力驅動兩種驅動方式?；旌蟿恿ζ囉捎诰C合了燃油汽車和純電動汽車的優(yōu)點，現(xiàn)已逐步成為各大汽車生產企業(yè)的研究對象。
[0003]與傳統(tǒng)的燃油汽車和純電動汽車相比，混合動力汽車不僅能夠進行檔位的切換，還能夠進行工作模式的切換。例如，在整車的動力需求提高時，可由單獨通過電力驅動的純電動模式切換為通過燃油和電力共同驅動的混合動力模式。目前，當混合動力汽車同時具有檔位切換和工作模式切換的需求時，可根據(jù)一定的控制策略，優(yōu)先進行檔位切換，或優(yōu)先進行工作模式切換，即檔位切換和工作模式切換均單獨完成。
[0004]然而，在檔位切換和工作模式切換的過程中，均需要進行離合器的分離結合，均會造成車輛的動力變化和轉矩波動。而單獨進行檔位切換和工作模式切換時，離合器的分離結合次數(shù)較多，車輛的動力變化和轉矩波動也較多。這無疑會減少離合器的使用壽命，并會使車輛發(fā)出較多的噪音，同時，車輛的油耗會增多，動力性和平順性也均會受到影響。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法，能夠延長離合器的使用壽命，并能夠減少噪音，提高整車的經濟性、動力性和平順性。
[0006]本發(fā)明的第二個在于提出一種檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的第三個目的在于提出一種車輛。
[0008]根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法，包括以下步驟:判斷混合動力汽車是否發(fā)出檔位切換請求，并判斷所述混合動力汽車是否發(fā)出工作模式切換請求;如果所述檔位切換請求和所述工作模式切換請求同時發(fā)出，則根據(jù)所述檔位切換請求將當前檔位切換至目標檔位，同時調整發(fā)動機的轉速;在切換至目標檔位后，比較驅動電機的當前轉速與所述發(fā)動機的當前轉速;如果所述驅動電機的當前轉速與所述發(fā)動機的當前轉速的差值小于預設閾值，則停止調整發(fā)動機的轉速，并控制所述驅動電機和所述發(fā)動機之間的離合器結合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法，在混合動力汽車同時發(fā)出檔位切換請求和工作模式切換請求時，可在進行檔位切換的同時調整發(fā)動機的轉速，在檔位切換完成后，若發(fā)動機的當前轉速接近驅動電機當前的轉速，則控制發(fā)動機與驅動電機之間的離合器結合。由此，能夠同時進行檔位切換和工作模式切換，減小了混合動力汽車中離合器的分離結合的次數(shù)，從而減小了動力變化和轉矩波動的次數(shù)，能夠延長離合器的使用壽命，并能夠減少噪音，提高整車的經濟性、動力性和平順性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制系統(tǒng)，包括:驅動電機和發(fā)動機;離合器，所述離合器位于所述驅動電機和所述發(fā)動機之間；變速箱;整車控制器，所述整車控制器用于判斷混合動力汽車是否發(fā)出檔位切換請求，并判斷所述混合動力汽車是否發(fā)出工作模式切換請求，在所述檔位切換請求和所述工作模式切換請求同時發(fā)出時，根據(jù)所述檔位切換請求對所述驅動電機和所述變速箱進行控制，以將當前檔位切換至目標檔位，同時調整所述發(fā)動機的轉速，在切換至目標檔位后，比較所述驅動電機的當前轉速與所述發(fā)動機的當前轉速，在所述驅動電機的當前轉速與所述發(fā)動機的當前轉速的差值小于預設閾值時，停止調整所述發(fā)動機的轉速，并控制所述離合器結合。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制系統(tǒng)，在混合動力汽車同時發(fā)出檔位切換請求和工作模式切換請求時，可在進行檔位切換的同時調整發(fā)動機的轉速，在檔位切換完成后，若發(fā)動機的當前轉速接近驅動電機當前的轉速，則控制發(fā)動機與驅動電機之間的離合器結合。由此，能夠同時進行檔位切換和工作模式切換，減小了混合動力汽車中離合器的分離結合的次數(shù)，從而減小了動力變化和轉矩波動的次數(shù)，能夠延長離合器的使用壽命，并能夠減少噪音，提高整車的經濟性、動力性和平順性。
[0012]根據(jù)本發(fā)明第三方面實施例的車輛，包括根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛，在同時發(fā)出檔位切換請求和工作模式切換請求時，可在進行檔位切換的同時調整發(fā)動機的轉速，在檔位切換完成后，若發(fā)動機的當前轉速接近驅動電機當前的轉速，則控制發(fā)動機與驅動電機之間的離合器結合。由此，能夠同時進行檔位切換和工作模式切換，減小了車輛中離合器的分離結合的次數(shù)，從而減小了動力變化和轉矩波動的次數(shù)，能夠延長離合器的使用壽命，并能夠減少噪音，提高整車的經濟性、動力性和平順性。
[0014]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法的流程圖；
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的混合動力汽車的結構示意圖；
[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0019]下面結合附圖描述本發(fā)明實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法、系統(tǒng)及車輛。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法的流程圖。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實施例的檔位切換和工作模式切換的協(xié)調控制方法，包括以下步驟:
[0022]SlOl，判斷混合動力汽車是否發(fā)出檔位切換請求，并判斷混合動力汽車是否發(fā)出工作模式切換請求。
[0023]具體地，混合動力汽車是否發(fā)出檔位切換請求可通過以下方式判斷:可獲取混合動力汽車的當前車速、當前檔位和油門開度，并根據(jù)當前檔位和油門開度以及換擋規(guī)律特性曲線獲取換擋點車速，然后比較當前車速與換擋點車速，并判斷混合動力汽車的當前工作模式，如果當前車速大于換擋點車速，且當前工作模式為純電動模式，則進一步比較目標檔位與當前檔位是否相等，如果目標檔位與當前檔位不相等，則判定混合動力汽車發(fā)出了檔位切換請求。
[0024]混合動力汽車是否發(fā)出工作模式切換請求可通過以下方式判斷:進一步獲取混合動力汽車的動力電池的荷電狀態(tài)，并根據(jù)當前車速、動力電池的荷電狀態(tài)和油門開度以及發(fā)動機啟動特性曲線獲取發(fā)動機的啟動指令，同時采集發(fā)動機的狀態(tài)信號，以判斷發(fā)動機的當前狀態(tài)，如果發(fā)動機發(fā)出啟動指令，且發(fā)動機的當前狀態(tài)為熄火狀態(tài)或怠速狀態(tài)，則判定混合動力汽車發(fā)出了由純電動模式切換至混合動力模式的工作模式切換請求。
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的混合動力汽車的結構示意圖。如圖2所示，可通過逆變器將動力電池的直流電轉換為三相交流電供向驅動電機。發(fā)動機控制單元ECU、電機控制單元MCU、電池管理系統(tǒng)BMS和自動變速箱控制單元TCU可分別采集發(fā)動機、驅動電機、動力電池和變速箱的相關信息，整車控制器HCU可通過CAN總線從發(fā)動機控制單元ECU中獲取油門開度和發(fā)動機的狀態(tài)信號，從自動變速箱控制單元TCU中獲取當前檔位和當前車速，并從電池管理系統(tǒng)BMS中獲取動力電池的荷電狀態(tài)。
[0026]在本發(fā)明的實施例中，換擋規(guī)律特性曲線中可包括當前檔位和油門開度與換擋點車速的對應關系，整車控制器HCU可根據(jù)上述對應關系獲取換擋點車速。同樣地，發(fā)動機啟動特性曲線中可包括當前車速、動力電池的荷電狀態(tài)和油門開度與啟動指令的對應關系，啟動指令可由輸出的數(shù)字值進行表示。例如，“I”可表示發(fā)出啟動指令，“O”可表示未發(fā)出啟動指令，當輸出的數(shù)字值由“O”變?yōu)椤癐”時，可判定發(fā)動機發(fā)出啟動指令。
[0027]S102，如果檔位切換請求和工作模式切換請求同時發(fā)出，則根據(jù)檔位切換請求將當前檔位切換至目標檔位，同時調整發(fā)動機的轉速。
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