混合动力车辆及其换挡控制方法技术

本发明专利技术提供一种混合动力车辆、其换挡控制方法以及一种非暂时性计算机可读记录介质。混合动力车辆及其换挡控制方法将换挡期间的扭矩波动最小化，以提高驱动力和燃料效率。方法包括预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量。然后，减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点，并且增加与减小的发动机扭矩对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。

Hybrid Electric Vehicle and Its Shift Control Method

The invention provides a hybrid electric vehicle, a shift control method thereof and a non-temporary computer readable recording medium. Hybrid electric vehicles and their shift control methods minimize the torque fluctuation during shift to improve driving force and fuel efficiency. The method includes predicting the time point at which shifting occurs and estimating the intervention of shifting. Then, the engine torque corresponding to the estimated intervention amount is reduced until the time point of shift occurs, and the motor torque corresponding to the reduced engine torque is increased until the time point of shift occurs.

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆及其换挡控制方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月30日提交的第10-2017-0083490号韩国专利申请的权益，其通过引用合并于此如同在本文中完全阐述。
本专利技术涉及一种混合动力车辆及其换挡控制方法，并且更具体地，涉及一种使换挡期间的扭矩波动最小化以提高驱动力和燃料效率的混合动力车辆及其换挡控制方法。
技术介绍
近来，随着提高车辆的燃料效率和车辆排放的规定的持续要求，对环保车辆的需求增加。作为其实际代表，已经开发出混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。混合动力车辆利用包括发动机和电动机的两个动力源操作。为了使发动机和电动机协调操作，可以产生最优的输出和扭矩。基于发动机与电动机之间的布置关系，混合动力车辆分类为多种类型，其中，存在将发动机和电动机连接至不同的驱动轴的后轴电动驱动(RMED)方法。在RMED方法中，电动机与驱动轮的一部分连接以实现四轮驱动，这将根据相关技术参考图1进行描述。图1是示出RMED型混合动力车辆的动力总成的结构的示例的示图。图1示出采用RMED方法的混合动力车辆的动力总成，其中内燃机(ICE)110通过变速器120将驱动力传输至前轮，并且通过从电池140接收的电力来驱动的电动机130，以通过差速齿轮150将驱动力传输至后轮。当仅驱动发动机110时，车辆以前轮驱动方式操作，当仅驱动电动机130时，车辆以后轮驱动方式操作，并且当同时驱动发动机110和电动机130时，车辆以四轮驱动方式操作。通常，变速器120是有级变速器或多片式离合器，例如双离合器变速器(DCT)，并且在以第一挡位启动之后基于速度和扭矩进行升挡至第二挡位。具体地，车辆通过减小用于平稳换挡的驱动源的扭矩来执行减小变速器输入轴的动能(即，速度)的控制，并且在升挡(shift-up)期间保护离合器，在这方面，控制是指“干预(intervention)控制”。将参考图2更详细地描述干预控制。图2是示出根据相关技术的用于一般车辆中的升挡的干预过程的示例的示图。图2示出三个曲线图，这里，纵轴从上到下表示干预、发动机扭矩以及变速器输入轴的速度。换挡过程大致分为扭矩阶段和惯性阶段，并且具体地，扭矩阶段指的是通过从发动机产生的正(+)扭矩提高输入轴的速度的阶段。惯性阶段是指发动机扭矩减小以降低变速器输入轴的速度的阶段。为了减小用于换挡干预控制的发动机扭矩，可以考虑空气流量控制和点火角控制，这将在下面进行描述。首先，空气流量控制指的是调整当前引入的空气流量和燃料量以调整输出扭矩的方法。本控制方法通过对应于当前的空气流量和燃料量的最优点火角控制来有利地提高点火效率，但由于流体行为特性，几乎不可能精确地控制引入的空气流量和燃料量以满足要求的扭矩，并且因此，在扭矩波动响应方面存在限制。结果，当前的控制方法效率高，但需要承受要求的扭矩追踪的误差和响应延迟。点火角控制指的是这样一种方法，其中较少地考虑要求的扭矩追踪的效率，并且这里，考虑到迟滞的流体特性，针对获得要求的扭矩首先确保(例如，扭矩储备)比发动机汽缸所需的量更大的空气流量和燃料量。在为了通过过度确保空气量和燃料量来实现所需扭矩而延迟火花塞的点火角的情况下，效率降低，但是保证了扭矩精度和响应。结果，为了发动机扭矩减小的快速响应，通常经由点火角控制实现换挡干预控制。然而，如上所述，当进行点火角控制时，燃料喷射量与一般的控制相同，但发动机输出降低，并因此存在燃料效率降低的问题。无论发动机扭矩降低的控制方法如何，通过换挡干预控制降低发动机扭矩，并且也可降低车轮扭矩，因此存在的问题在于，在换挡期间乘客不可避免地感觉到扭矩差异。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于有效地换挡的混合动力车辆及其换挡控制方法。具体地，本专利技术提供一种用于在换挡期间提高发动机效率和驾驶性能的混合动力车辆及其换挡控制方法。本专利技术的其他优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且对于本领域的普通技术人员而言，通过研究以下部分将变得显而易见，或者可以从本专利技术的实践中获知。本专利技术的目的和其他优点可以通过在说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构而实现并获得。为了实现这些目的和其他优点，并且根据本专利技术的目的，如在此体现和广泛描述的，一种混合动力车辆的换挡控制方法可以包括：预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量；减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点；以及增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。在本专利技术的另一方面中，一种混合动力车辆可以包括：发动机控制器，配置为操作发动机；电动机控制器，配置为操作电动机；以及混合动力控制器，配置为预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量，操作发动机控制器以减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点，并且操作电动机控制器以增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。附图说明为了提供对本专利技术的进一步理解而包括的，且构成本说明书的一部分的附图示出本专利技术的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1是示出根据相关技术的后轴电动驱动(RMED)型混合动力车辆的动力总成的结构的示例的示图；图2是示出根据相关技术的用于一般车辆中的升挡的干预过程的示例的示图；图3是用于对根据本专利技术的示例性实施例的混合动力车辆中用于有效换挡的驱动力分配概念进行示意性说明的示图；图4是示出根据本专利技术的示例性实施例的经由驱动力分配的换挡控制的示例的示图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的换挡控制过程的示例的流程图；图6是示出根据本专利技术的示例性实施例的另一方面的使用接近度(proximity)的匹配线的示例的示图；图7是示出可应用本专利技术的示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的示例的框图；以及图8是示出可应用本专利技术的示例性实施例的换挡控制方法的混合动力车辆的结构的示例的示图。具体实施方式可以理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆；包括各种艇、船只的船舶、航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动车辆。尽管示例性实施例描述为使用多个单元以执行示例性过程，但可以理解的是，示例性过程也可以通过单个或多个单元执行。此外可以理解的是，术语控制器/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器配置为执行上述模块以执行下文进一步所述的一个或多个过程。此外，本专利技术的控制逻辑可以体现为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘只读存储器(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在联网的计算机系统中，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行计算机可读介质。在此使用的术语仅用于说明特定实施例，而非旨在限制本专利技术。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力车辆的换挡控制方法，包括以下步骤：通过控制器预测发生换挡的时间点并且估计所述换挡的干预量；通过所述控制器减小与估计的干预量对应的发动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点；以及通过所述控制器增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点。

【技术特征摘要】
2017.06.30 KR 10-2017-00834901.一种混合动力车辆的换挡控制方法，包括以下步骤：通过控制器预测发生换挡的时间点并且估计所述换挡的干预量；通过所述控制器减小与估计的干预量对应的发动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点；以及通过所述控制器增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点。2.如权利要求1所述的方法，还包括：在完成所述换挡时，通过所述控制器恢复发动机扭矩和电动机扭矩。3.如权利要求1所述的方法，还包括：在所述换挡开始后，当减小的发动机扭矩大于实际干预要求的扭矩时，通过所述控制器附加地减小发动机扭矩。4.如权利要求3所述的方法，其中，通过发动机的空气流量控制来进行发动机扭矩的减小，并且其中，通过所述发动机的点火角控制来进行发动机扭矩的附加减小。5.如权利要求1所述的方法，其中，基于从由车辆速度、加速器踏板操作程度和要求的扭矩组成的组中选择的至少一个，预测发生所述换挡的时间点。6.如权利要求5所述的方法，其中，使用关于所述车辆速度和所述要求的扭矩预先设定的换挡预测线来预测发生所述换挡的时间点。7.如权利要求1所述的方法，其中，基于从由加速器踏板操作程度、车辆速度和当前挡位组成的组中选择的至少一个，估计所述换挡的干预量。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述电动机和所述发动机将动力传输至不同的驱动轴。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述发动机通过变速器将驱动力传输至前轮，并且所述电动机将驱动力传输至后轮。10.一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行权利要求1至9中任一项所述的方法的程序。11.一种混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴俊泳，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR