油电混合动力汽车、混合动力系统及换挡同步控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法，所述方法至少包括以下步骤：降低动力源电机扭矩，其中，动力源电机包括集成起动电机和驱动电机；第一和第二离合器打开；同步器脱开原来档位并啮合到目标档位，通过控制动力源电机运行实现与相应的离合器的速度同步；控制相应离合器的闭合；以及升高相应动力源电机的扭矩；其中，电池与所述集成起动电机和驱动电机连接，且换挡同步控制至少基于电池所能吸收的功率或电池所能释放的功率进行。本发明专利技术还提供了一种相应的油电混合动力汽车的混合动力系统以及一种相应的油电混合动力汽车。根据本发明专利技术的思想，至少减少了离合器的滑磨控制操作，相应地也减少了开发成本。

Hybrid electric vehicle, hybrid power system and shift synchronization control method

The present invention provides a method for shifting synchronous control of hybrid electric vehicle, the method at least comprises the following steps: reduce the torque, the motor power source, power source motor including integrated starter motor and a drive motor; first and second clutch open; synchronizer gear meshing and disengaged from the original to the target file, by controlling the synchronization the power source motor realization and corresponding clutch speed; closed control of clutch and torque increased accordingly; the corresponding power motor; wherein, the battery with the integrated starter motor and drive electrical connections, power shift and synchronization control based on battery power at least can absorb or release the battery can. The present invention also provides a hybrid power system for an oil electric hybrid vehicle and a corresponding hybrid electric vehicle. According to the idea of the invention, the friction control operation of the clutch is reduced at least, and the development cost is also reduced correspondingly.

【技术实现步骤摘要】
油电混合动力汽车、混合动力系统及换挡同步控制方法
本专利技术涉及一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法、一种油电混合动力汽车的混合动力系统以及一种油电混合动力汽车。
技术介绍
随着国际对能源安全和环境保护的重视不断提升，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。油电混合动力汽车将电机和发动机结合在一起，具有降低油耗、增加续驶里程、技术成熟度比较高等优点，是目前各大汽车公司发展的首选趋势。油电混合动力汽车具有多种混合动力系统，其中一种混合动力系统包括发动机、发电机和电机，发动机驱动发电机发电，电能传送到电池或电机，由电机通过变速机构驱动汽车。同时，该发电机也可作为发动机的起动电机和通过变速机构驱动汽车的驱动电机。这种混合动力系统可提高发动机的效率和减少废气排放。为了使得汽车在行驶的过程中保持良好的状态，需要根据不同的情况更换档位。在上述混合动力系统中，同步器根据需要可以向一个方向或相反的另一个方向移动实现相应的啮合，以实现不同的档位切换。在由同步器实现档位切换的变速机构中，档位切换的现有流程通常如下：1)动力源扭矩降低；2)离合器打开；3)同步器脱开原来档位，并啮合到目标档位；4)同步动力源速度；5)在速度同步之后，控制离合器的滑磨和啮合；6)动力源扭矩升高。在变换档位的过程中，需要对动力源的速度进行同步控制，而这种同步控制通常要结合离合器的滑磨控制以及动力源力矩的控制才能实现。在依靠滑磨控制和力矩控制实现速度同步的情况下，对离合器的力矩特性曲线要求较高，同时需要进行离合器力矩特性曲线及离合器结合点的自学习，这不仅增加了系统的开发成本，而且也难以实现良好的换档同步控制性能。为此，迫切需要改进这种混合动力系统的换档同步控制，以提高换档性能和降低系统的开发成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法、一种油电混合动力汽车的混合动力系统以及一种油电混合动力汽车，以克服上述不足。为此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法，所述方法至少包括以下步骤：降低动力源电机扭矩，其中，动力源电机包括集成起动电机和驱动电机；第一和第二离合器打开；同步器脱开原来档位并啮合到目标档位，通过控制动力源电机运行实现与相应的离合器的速度同步；控制相应离合器的闭合；以及升高相应动力源电机的扭矩；其中，电池与所述集成起动电机和驱动电机连接，且换挡同步控制至少基于电池所能吸收的功率或电池所能释放的功率进行。根据本专利技术的一个可选实施方案，通过采用PID控制算法控制动力源电机运行，以实现与相应的离合器的速度同步。根据本专利技术的一个可选实施方案，在升档时，执行以下步骤：完成动力源电机扭矩的降低，控制第一离合器和第二离合器打开，同时进行退档控制，判断电池所能吸收的功率是否小于计算出的在预定的转速同步时间内进行换档转速同步所释放的功率；如果为是：控制集成起动电机以拖动发动机至相应的转速，此时发动机不喷油而提供摩擦力矩，以消耗电池未吸收的驱动电机同步调速所释放的功率；在驱动电机同步调速完成后，并且啮合到目标档位后，控制与驱动电机相联接的第二离合器闭合；控制集成起动电机、发动机进行换档同步调速，在此调速过程中集成起动电机产生的能量同时用于给电池充电，从而可供给驱动电机通过闭合的第二离合器驱动整车；集成起动电机和发动机调速完成后，闭合相应的第一离合器；以及在第一离合器闭合之后，集成起动电机和发动机同时工作，提供驱动力矩；如果为否：控制集成起动电机和发动机进行换档同步调速，同时控制驱动电机也进行换档同步调速；在集成起动电机和发动机同步调速完成且啮合到目标档位后，控制第一离合器闭合；在驱动电机同步调速完成后，控制第二离合器闭合；以及在第一离合器闭合后，集成起动电机和发动机先进行扭矩输出控制，提供驱动力矩；且第二离合器闭合后就控制驱动电机的扭矩输出，提供驱动力矩。根据本专利技术的一个可选实施方案，在降档时，执行以下步骤：完成动力源扭矩的降低，控制第一离合器和第二离合器打开，同时进行退档控制，判断电池所能释放的功率是否小于计算出的在预定的转速同步时间内进行换档转速同步所需要的消耗功率；如果为是：控制发动机工作，提供正的输出功率，集成起动电机进行转速同步控制的同时进行发电，此时集成起动电机的发电功率能够同时用于驱动电机的换挡同步调速；完成发动机和集成起动电机的同步调速，且在啮合到目标档位之后，控制第一离合器闭合；在第一离合器闭合之后，控制发动机和集成起动电机进行扭矩输出，此时，集成起动电机一直提供负力矩，直到驱动电机转速同步调速完成；以及驱动电机转速同步调速完成后，集成起动电机输出正的驱动力矩，同时控制发动机输出驱动力矩；如果为否：控制驱动电机转速同步调速完成，然后控制第二离合器闭合，同时控制驱动电机提供驱动力。根据本专利技术的一个可选实施方案，如果为是：控制发动机工作，提供正的输出功率，集成起动电机进行转速同步控制的同时进行发电，此时集成起动电机的发电功率能够同时用于驱动电机的换挡同步调速；以及控制驱动电机转速同步调速完成，然后控制第二离合器闭合，同时控制驱动电机提供驱动力。根据本专利技术的第二方面，提供了一种油电混合动力汽车的混合动力系统，包括：发动机、与发动机连接的集成起动电机、与集成起动电机连接的第一离合器、同步器换档机构、第二离合器、与第二离合器连接的驱动电机以及与集成起动电机和驱动电机连接的电池，其中，同步器换档机构连接在第一离合器和第二离合器之间且包括同步器，其中，通过至少以下步骤执行换挡同步控制：降低集成起动电机和驱动电机的扭矩；第一和第二离合器打开；同步器脱开原来档位并啮合到目标档位，通过控制集成起动电机和/或驱动电机运行实现与相应的离合器的速度同步；控制相应离合器的闭合；以及相应地升高集成起动电机和/或驱动电机的扭矩；其中，换挡同步控制至少基于电池所能吸收的功率或电池所能释放的功率进行。根据本专利技术的一个可选实施方案，通过采用PID控制算法控制集成起动电机和/或驱动电机运行，以实现与相应的离合器的速度同步。根据本专利技术的一个可选实施方案，在升档时，执行以下步骤：完成集成起动电机和驱动电机扭矩的降低，控制第一离合器和第二离合器打开，同时进行退档控制，判断电池所能吸收的功率是否小于计算出的在预定的转速同步时间内进行换档转速同步所释放的功率；如果为是：控制集成起动电机以拖动发动机至相应的转速，此时发动机不喷油而提供摩擦力矩，以消耗电池未吸收的驱动电机同步调速所释放的功率；在驱动电机同步调速完成后，并且啮合到目标档位后，控制与驱动电机相联接的第二离合器闭合；控制集成起动电机、发动机进行换档同步调速，在此调速过程中集成起动电机产生的能量同时用于给电池充电，从而可供给驱动电机通过闭合的第二离合器驱动整车；集成起动电机和发动机调速完成后，闭合相应的第一离合器；以及在第一离合器闭合之后，集成起动电机和发动机同时工作，提供驱动力矩；如果为否：控制集成起动电机和发动机进行换档同步调速，同时控制驱动电机也进行换档同步调速；在集成起动电机和发动机同步调速完成且啮合到目标档位后，控制第一离合器闭合；在驱动电机同步调速完成后，控制第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法，所述方法至少包括以下步骤：降低动力源电机扭矩，其中，动力源电机包括集成起动电机和驱动电机；第一和第二离合器打开；同步器脱开原来档位并啮合到目标档位，通过控制动力源电机运行实现与相应的离合器的速度同步；控制相应离合器的闭合；以及升高相应动力源电机的扭矩；其中，电池与所述集成起动电机和驱动电机连接，且换挡同步控制至少基于电池所能吸收的功率或电池所能释放的功率进行。

【技术特征摘要】
1.一种油电混合动力汽车的换挡同步控制方法，所述方法至少包括以下步骤：降低动力源电机扭矩，其中，动力源电机包括集成起动电机和驱动电机；第一和第二离合器打开；同步器脱开原来档位并啮合到目标档位，通过控制动力源电机运行实现与相应的离合器的速度同步；控制相应离合器的闭合；以及升高相应动力源电机的扭矩；其中，电池与所述集成起动电机和驱动电机连接，且换挡同步控制至少基于电池所能吸收的功率或电池所能释放的功率进行。2.如权利要求1所述的换挡同步控制方法，其特征在于，通过采用PID控制算法控制动力源电机运行，以实现与相应的离合器的速度同步。3.如权利要求1或2所述的换挡同步控制方法，其特征在于，在升档时，执行以下步骤：完成动力源电机扭矩的降低，控制第一离合器和第二离合器打开，同时进行退档控制，判断电池所能吸收的功率是否小于计算出的在预定的转速同步时间内进行换档转速同步所释放的功率；如果为是：控制集成起动电机以拖动发动机至相应的转速，此时发动机不喷油而提供摩擦力矩，以消耗电池未吸收的驱动电机同步调速所释放的功率；在驱动电机同步调速完成后，并且啮合到目标档位后，控制与驱动电机相联接的第二离合器闭合；控制集成起动电机、发动机进行换档同步调速，在此调速过程中集成起动电机产生的能量同时用于给电池充电，从而可供给驱动电机通过闭合的第二离合器驱动整车；集成起动电机和发动机调速完成后，闭合相应的第一离合器；以及在第一离合器闭合之后，集成起动电机和发动机同时工作，提供驱动力矩；如果为否：控制集成起动电机和发动机进行换档同步调速，同时控制驱动电机也进行换档同步调速；在集成起动电机和发动机同步调速完成且啮合到目标档位后，控制第一离合器闭合；在驱动电机同步调速完成后，控制第二离合器闭合；以及在第一离合器闭合后，集成起动电机和发动机先进行扭矩输出控制，提供驱动力矩；且第二离合器闭合后就控制驱动电机的扭矩输出，提供驱动力矩。4.如权利要求1-3中任一所述的换挡同步控制方法，其特征在于，在降档时，执行以下步骤：完成动力源扭矩的降低，控制第一离合器和第二离合器打开，同时进行退档控制，判断电池所能释放的功率是否小于计算出的在预定的转速同步时间内进行换档转速同步所需要的消耗功率；如果为是：控制发动机工作，提供正的输出功率，集成起动电机进行转速同步控制的同时进行发电，此时集成起动电机的发电功率能够同时用于驱动电机的换挡同步调速；完成发动机和集成起动电机的同步调速，且在啮合到目标档位之后，控制第一离合器闭合；在第一离合器闭合之后，控制发动机和集成起动电机进行扭矩输出，此时，集成起动电机一直提供负力矩，直到驱动电机转速同步调速完成；以及驱动电机转速同步调速完成后，集成起动电机输出正的驱动力矩，同时控制发动机输出驱动力矩；如果为否：控制驱动电机转速同步调速完成，然后控制第二离合器闭合，同时控制驱动电机提供驱动力。5.如权利要求4所述的换挡同步控制方法，其特征在于，如果为是：控制发动机工作，提供正的输出功率，集成起动电机进行转速同步控制的同时进行发电，此时集成起动电机的发电功率能够同时用于驱动电机的换挡同步调速；以及控制驱动电机转速同步调速完成，然后控制第二离合器闭合，同时控制驱动电机提供驱动力。6.一种油电混合动力汽车的混合动力系统，包括：发动机、与发动机连接的集成起动电机、与集成起动电机连接的第一离合器、同步器换档机构、第二离合器、与第二离合器连接的驱动电机以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：马成杰，邱国茂，赵沂，顾铮珉，李德晴，王伦珍，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31