混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法和装置。所述控制方法通过根据接收并解析出的目标档位和目标动力模式以及当前档位和当前动力模式判断当前档位是否需要变化以及模式切换的类型，然后通过清除动力提供装置的扭矩、控制离合器的分离和结合以及调节动力提供装置的转速等步骤，将模式切换和换档过程整合为一个总的动态协调过程。该控制方法避免了现有技术中两个过程的设定优先级先后执行的冲突，缩短了车辆动力中断的时间，保证了车辆按照较优的动力方式进行运行，提高了车辆的经济性。

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法和装置
本专利技术涉及混合动力车辆的控制领域，尤其涉及混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法和装置。
技术介绍
随着国家政策支持及本身特有的节油性，油电混合动力汽车实现了较快的发展。但是，在实际使用过程中油电混合动力汽车仍然存在一些问题，最重要的一个问题便是车辆的动态控制性能不佳。并联式混合动力汽车动态过程主要包括模式切换和换档协调两个过程。其中，模式切换是指在行车过程中，混动模式、纯电动模式和纯发动机模式这三种模式的转换。换档协调是指混合动力汽车在进行换档时需要HCU协调控制发动机、电机、离合器和AMT变速箱共同完成。现有的常用的控制系统将模式切换和换档协调视为两个相互独立的过程。对两者之间的冲突无有效的协调方法，影响车辆的动力性和经济性。为了解决模式切换和换档过程的冲突，现有技术中对模式切换和换档协调同时发生的情况通过设定优先级的方式来协调两者之间的冲突。该设定优先级的方式具体为：将模式切换和换档协调设定不同的优先级，当两者动作过程出现重叠时，HCU优先响应优先级较高的过程，将优先级低的过程挂起，优先级高的过程完成之后，再完成优先级低的过程。这种通过设定优先级来解决模式切换和换档过程的冲突的方法，并没有从根本上解决冲突，仍存在隐患。例如，假设换档优先级高，某一时刻车辆正处于纯电动模式向混动模式切换过程中，此时如果车辆要进行换档，则此时会暂停模式切换过程转而响应换档指令，当换档过程结束之后再继续进行模式切换，但此时车辆最佳的能量模式可能是纯电动，这样就导致车辆由纯电动模式切换为混动模式再切换回纯电动模式，再加上换档过程造成的长时间动力中断，车辆的动力性得不到保障且经济性也大大降低。
技术实现思路
有鉴于此，为了从根本上解决模式切换和换档过程的冲突，保证车辆的经济性和动力性，本专利技术提供了一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法和装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法，包括：接收并解析控制指令；所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化；若所述模式切换是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，若当前档位需要变化，第一次清除车辆动力提供装置的扭矩，控制离合器分离；根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，如果是，将当前档位变换为空档；调节电机转速，调节后的电机目标转速使变速箱目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；其中，转速调节后的电机具有扭矩；第二次清除车辆动力提供装置的扭矩；根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，如果是，将档位挂到所述目标档位上；控制所述离合器结合；按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩。优选的，所述控制离合器分离之后，还包括：根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第二次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换；如果是，控制发动机停机。优选的，所述根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，还包括：如果否，执行所述按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩的步骤。优选的，所述根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，还包括：如果否，执行所述控制所述离合器结合的步骤。优选的，所述接收并解析控制指令之后，还包括：根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式判断所述模式切换是否是从纯电动模式向混动模式切换，如果是，控制发动机启动；调节发动机转速，调节后的发动机的目标转速使所述目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；执行所述第二次清除车辆动力提供装置的扭矩的步骤。优选的，所述调节后的电机目标转速通过以下公式计算得出：ntarget＝noutputshaft×itarget；ntarget:电机、变速箱输入轴目标转速；noutputshaft:变速箱输出轴转速；itarget:目标档位对应的传动比。一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法，包括：接收并解析控制指令，所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式判断所述模式切换是否是从纯电动模式向混动模式切换，如果是，控制发动机启动；调节发动机转速，调节后的发动机的目标转速使所述目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；第一次清除车辆动力提供装置的扭矩；根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化，如果是，将档位变换到所述目标档位上；控制预先分离的离合器结合；按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩。优选的，所述接收并解析控制指令之后，还包括：根据当前动力模式和解析出所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化；若所述模式切换是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，若当前档位需要变化，第二次清除动力提供装置的扭矩；控制所述离合器分离；根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，如果是，将当前档位变换为空档；调节电机转速，调节后的电机目标转速使目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；其中，转速调节后的电机具有扭矩；执行所述第一次清除车辆动力提供装置的扭矩的步骤。优选的，所述控制离合器分离之后，还包括：根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第二次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，如果是，控制发动机停机。优选的，所述根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化，还包括：如果否，执行所述控制预先分离的离合器结合的步骤。优选的，所述调节后的电机目标转速通过以下公式计算得出：ntarget＝noutputshaft×itarget；ntarget:电机、变速箱输入轴目标转速；noutputshaft:变速箱输出轴转速；itarget:目标档位对应的传动比。一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制装置，包括：接收解析单元，用于接收并解析控制指令，所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；第一判断单元，用于根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，和/或、根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化；第一清除车辆动力提供装置的扭矩单元，用于若所述模式切换是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，若当前档位需要变化，第一次清除车辆动力提供装置的扭矩；第一控制单元，用于控制离合器分离；第二判断单元，用于根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，如果是，将当前档位变换为空档；调节电机转速单元，用于调节电机转速，调节后的电机目标转速使变速箱目标档位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法，其特征在于，包括：接收并解析控制指令；所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化；若所述模式切换是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，若当前档位需要变化，第一次清除车辆动力提供装置的扭矩，控制离合器分离；根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，如果是，将当前档位变换为空档；调节电机转速，调节后的电机目标转速使变速箱目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；其中，转速调节后的电机具有扭矩；第二次清除车辆动力提供装置的扭矩；根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，如果是，将档位挂到所述目标档位上；控制所述离合器结合；按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法，该方法基于在发动机和电机/发电机之间设置了一个离合器的并联式混合动力系统，其特征在于，包括：接收并解析控制指令；所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化；若所述模式切换是从混动模式向纯电动模式切换，和/或，若当前档位需要变化，第一次清除车辆动力提供装置的扭矩，控制离合器分离；根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，如果是，将当前档位变换为空档；调节电机转速，调节后的电机目标转速使变速箱目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；其中，转速调节后的电机具有扭矩；第二次清除车辆动力提供装置的扭矩；根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，如果是，将档位挂到所述目标档位上；控制所述离合器结合；按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制离合器分离之后，还包括：根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式第二次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模式切换；如果是，控制发动机停机。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前档位和解析出的所述目标档位第二次判断当前档位是否需要变化，还包括：如果否，执行所述按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩的步骤。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前档位和解析出的所述目标档位第三次判断当前档位是否需要变化，还包括：如果否，执行控制所述离合器结合的步骤。5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述接收并解析控制指令之后，还包括：根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式判断所述模式切换是否是从纯电动模式向混动模式切换，如果是，控制发动机启动；调节发动机转速，调节后的发动机的目标转速使所述目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；执行所述第二次清除车辆动力提供装置的扭矩的步骤。6.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述调节后的电机目标转速通过以下公式计算得出：ntarget＝noutputshaft×itarget；ntarget:电机、变速箱输入轴目标转速；noutputshaft:变速箱输出轴转速；itarget:目标档位对应的传动比。7.一种混合动力车辆模式切换及换档动态协调控制方法，该方法基于在发动机和电机/发电机之间设置了一个离合器的并联式混合动力系统，其特征在于，包括：接收并解析控制指令，所述控制指令携带有目标动力模式信息和目标档位信息；所述目标动力模式包括混动模式或纯电动模式；根据当前动力模式和解析出的所述目标动力模式判断所述模式切换是否是从纯电动模式向混动模式切换，如果是，控制发动机启动；调节发动机转速，调节后的发动机的目标转速使所述目标档位的待啮合齿轮与结合套齿轮的圆周速度相等；第一次清除车辆动力提供装置的扭矩；根据当前档位和解析出的所述目标档位第一次判断当前档位是否需要变化，如果是，将档位变换到所述目标档位上；控制预先分离的离合器结合；按照预定扭矩恢复速率恢复车辆动力提供装置的扭矩。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述接收并解析控制指令之后，还包括：根据当前动力模式和解析出所述目标动力模式第一次判断所述模式切换是否是从混动模式向纯电动模...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尔樑，李欣欣，吕宪勇，王丽伟，吴学强，张振涛，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37