CN102951143B - 一种具有双离合器变速箱的混合动力系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种具有双离合器变速箱的混合动力系统及控制方法，属于混合动力汽车技术领域。在换档过程中包括以下步骤：求差步骤：用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；PID比例积分微分算法控制步骤：将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；电机扭矩调整步骤：根据抑制信号调整电机扭矩；发动机根据油门调整发动机扭矩；求和步骤：用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩。基于在换档过程及换挡后主动控制发动机输出扭矩来减少系统的振动响应。

Description

一种具有双离合器变速箱的混合动力系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种具有双离合器变速箱的混合动力系统及控制方法，属于混合动力汽车技术领域。

背景技术

双离合器通过高质量换档控制实现有效的动力传递策略，已被广泛运用于乘用车动力传动系统。

如申请号“200920241547.5”的“一种双离合器电机悬浮式同轴并联混合动力系统”的相应描述和如申请号“201110354531.7”的“一种单电机深度混合动力系统”的相应描述，

其工作原理是通过自动同步器选档后，再变换传递动力的离合器。因不用液力变矩器，双离合器能最大化传递效率。改善驾驶模型和性能的特点使得双离合器是电动车和混合动力车的理想选择。然而，系统中的低阻尼限制了对换档过程中振动响应的衰减能力。瞬态响应主要来自于换档动态非线性，发动机和离合器力矩变动及其他非线性。扭转阻尼器及主动换档控制常用于被动抑制传动系统的振动，上述两种方法都有不能控制传动系统在换挡后的瞬态响应的局限性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于较小系统的振动响应。

为了解决以上问题，本发明公开了一种具有双离合器变速箱的混合动力系统，包括：

求差器，用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

PID(ProportionIntegrationDifferentiation)比例积分微分算法控制器，将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；

电机，根据抑制信号调整电机扭矩；

发动机，根据油门调整发动机扭矩；

求和器，用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩；

还具有：

发动机控制部件ECU、电机控制器MCU、双离合器变速箱控制器TCU、整车控制器VCU和车轮，

双离合器变速箱和车轮相连，

在发动机和双离合器变速箱之间加装电机进行混合动力驱动，

整车控制器VCU接收发动机控制部件ECU、电机控制器MCU、双离合器变速箱控制器TCU的信息，以及油门和制动踏板信号。

一种具有双离合器变速箱的混合动力控制方法，在换档过程包括以下步骤：

求差步骤：用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

PID比例积分微分算法控制步骤：将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；

电机扭矩调整步骤：根据抑制信号调整电机扭矩；

发动机根据油门调整发动机扭矩；

求和步骤：用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩。

基于在换档过程及换挡后主动控制发动机输出扭矩来减少系统的振动响应。而对电动车和混合动力车则通过控制电机输出扭矩来达到抑制传动系统的瞬态响应，由于没有因发动机点火产生的延迟，这种振动控制效果显著。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1双离合器变速箱混合动力控制装置框图；

图2双离合器变速箱混合动力控制方法流程图；

图3双离合器变速箱混合动力控制系统框图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

以下参照图1、图2、图3对本发明的实施例进行说明。

为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示，一种具有双离合器变速箱的混合动力系统，包括：

求差器81，用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

PID比例积分微分算法控制器82，将其求差器81输出作为PID比例积分微分算法控制器82输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机83扭矩输出；

电机83，根据抑制信号调整电机扭矩；

发动机85，根据油门调整发动机85扭矩；

求和器84，用于将电机83扭矩和发动机85扭矩相加获得输出扭矩。

实施例2：

如图2所示，一种具有双离合器变速箱的混合动力控制方法，包括以下步骤：

S1、求差步骤：用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

S2、PID比例积分微分算法控制步骤：将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；

S3、电机扭矩调整步骤：根据抑制信号调整电机扭矩；

S4、求和步骤：用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩。

车速和变速箱输入轴转速为控制输入信号，将其误差作为PID比例积分微分算法控制器82输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机83扭矩修正信号，通过调整电机83扭矩输出，从而控制驱动系统输出扭矩，调节其扭矩波动，得到良好的瞬态控制特性，使得驱动系统在换档控制过程中减少瞬态振动响应，具有良好的舒适性。

实施例3：

如图3所示，一种具有双离合器变速箱的混合动力系统，包括：发动机1及发动机控制部件ECU5、电机2及电机控制器MCU6、双离合器变速箱3及双离合器变速箱控制器TCU7、整车控制器VCU8和车轮4，双离合器变速箱3和车轮4相连，发动机1连接发动机控制部件ECU5，电机2连接电机控制器MCU6，双离合器变速箱3连接双离合器变速箱控制器TCU7，发动机控制部件ECU5、电机控制器MCU6和双离合器变速箱控制器TCU7的另一端连接整车控制器VCU8，在发动机1和双离合器变速箱3之间加装电机2进行混合动力驱动，整车控制器VCU8接收发动机控制部件ECU5、电机控制器MCU6、双离合器变速箱控制器TCU7的信息，以及油门和制动踏板信号，经过处理计算，对发动机控制部件ECU5、电机控制器MCU6、双离合器变速箱控制器TCU7进行控制。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有双离合器变速箱的混合动力系统，其特征在于包括：

求差器，用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

PID比例积分微分算法控制器，将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；

电机，根据抑制信号调整电机扭矩；

发动机，根据油门调整发动机扭矩；

求和器，用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩；

还具有：

发动机控制部件ECU、电机控制器MCU、双离合器变速箱控制器TCU、整车控制器VCU和车轮，

双离合器变速箱和车轮相连，

在发动机和双离合器变速箱之间加装电机进行混合动力驱动，

整车控制器VCU接收发动机控制部件ECU、电机控制器MCU、双离合器变速箱控制器TCU的信息，以及油门和制动踏板信号。

2.根据权利要求1所述的一种具有双离合器变速箱的混合动力系统，其特征在于发动机连接发动机控制部件ECU，电机连接电机控制器MCU，双离合器变速箱连接双离合器变速箱控制器TCU，发动机控制部件ECU、电机控制器MCU和双离合器变速箱控制器TCU的另一端连接整车控制器VCU。

3.一种具有双离合器变速箱的混合动力系统的控制方法，其特征在于在换档过程中包括以下步骤：

求差步骤：用于获得车速和变速箱输入轴转速之差；

PID比例积分微分算法控制步骤：将其求差器输出作为PID比例积分微分算法控制器输入，通过PID比例积分微分算法控制器计算得到电机扭矩修正抑制信号，调整电机扭矩输出；

电机扭矩调整步骤：根据抑制信号调整电机扭矩；

发动机根据油门调整发动机扭矩；

求和步骤：用于将电机扭矩和发动机扭矩相加获得输出扭矩。