CN109249924A - 混合动力汽车发动机起动控制方法和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合动力汽车发动机起动控制方法和计算机可读存储介质。混合动力汽车发动机起动控制方法包括以下步骤：a) 确定变速箱档位，并使所述变速箱完成换挡；b) 将驱动电机切换至转速控制模式，并按目标电机转速运转；c) 闭合离合器，所述驱动电机通过所述离合器将发动机拖起；d) 当所述发动机转速大于转速门限值之后，使所述发动机点火起动；e) 将所述发动机调速至目标发动机转速。通过驱动电机转速闭环的方法控制发动机起动过程中的电机输出扭矩，降低对于发动机负荷特性标定以及离合器扭矩控制的要求，实现发动机快速平滑的起动。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种混合动力汽车发动机起动控制方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
混合动力电动汽车相比于传统汽车的一大优势在于，在停车或低速行驶等发动机效率较低的工况下，将发动机停机，采用纯电动模式行驶。不过，从纯电动模式切换至发动机起动的混合动力模式时，发动机的起动控制对于车辆的驾驶性能至关重要。起动控制的目标是实现发动机的快速平滑起动，发动机的起动过程不应该造成轮端输出扭矩的波动，从而影响起动过程中车辆的驾驶性，引起驾驶员抱怨。
混合动力系统根据发动机与电机的组合方式，可以分为多种构型。图1显示了一种混合动力系统，其中，发动机4与变速箱1之间通过离合器3相连，驱动电机2与变速箱输出轴相连，最后通过主减速器及差速器7以及半轴驱动车轮6，为典型的P3构型。对于P3构型的混合动力系统，发动机的起动可以采用高压BSG来实现，采用高压BSG起动发动机的性能优良，不过成本也较高。为降低成本，可以在发动机上保留传统的低压起动机5，并通过该起动机5完成发动机起动，比如比亚迪秦。不过由于低压起动机的能力有限，发动机起动过程时间较长，且噪音控制较差，为提升发动机起动的性能，在车辆行驶过程中往往通过控制离合器滑摩的方式起动发动机。目前已有的通过离合器起动发动机的方法一般需要精确地控制离合器的输出扭矩，并同时通过驱动电机补偿离合器输出扭矩，这种起动方式对于离合器的控制要求很高，成本也较高，且需要对于发动机起动过程中的负荷特性等进行较精确的标定，控制较复杂。
发明内容
本发明提出一种混合动力汽车发动机起动控制方法，其能够简单且低成本地实现发动机快速平滑的起动。
根据本发明一个方面提出的混合动力汽车发动机起动控制方法，包括以下步骤：a) 确定变速箱档位，并使所述变速箱完成换挡；b) 将驱动电机切换至转速控制模式，并按目标电机转速运转；c) 闭合离合器，所述驱动电机通过所述离合器将发动机拖起；d) 当所述发动机转速大于转速门限值之后，使所述发动机点火起动；e) 将所述发动机调速至目标发动机转速。
此外，本发明提出一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据本发明所述的方法的步骤，因此能够具有如上面所述的优点。
本发明的有益效果是：通过驱动电机转速闭环的方法控制发动机起动过程中的电机输出扭矩，降低对于发动机负荷特性标定以及离合器扭矩控制的要求，实现发动机快速平滑的起动。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1示意性显示了混合动力系统的结构示意图。
具体实施方式
在图1所示的P3构型的混合动力系统中，混合动力控制系统需要根据车辆运行工况确定起动发动机的需求，例如车辆控制单元若判断出当前为发动机高效区，则决定起动发动机。
根据本发明的一实施方式，在确定需要起动发动机后，混合动力汽车发动机起动控制方法执行以下步骤：a) 确定变速箱档位，并使所述变速箱完成换挡；b) 将驱动电机切换至转速控制模式，并按目标电机转速运转；c) 闭合离合器，所述驱动电机通过所述离合器将发动机拖起；d) 当所述发动机转速大于转速门限值之后，通过发动机管理系统（EMS）控制所述发动机点火起动，发动机喷油点火后，通过自身输出扭矩实现转速的快速提升；e)通过发动机管理系统对发动机进行调速，将所述发动机调速至目标发动机转速。其中，步骤a)和步骤b)的执行顺序可以调换。采用本发明所提出的发动机起动控制方法，实现车辆行驶过程中发动机的快速平滑起动，且对于发动机起动过程中的扭矩负荷特性精度以及离合器扭矩控制精度要求较低。
根据本发明的一实施方式，根据车速和加速踏板位置确定变速箱档位，也可以采用与汽车正常行驶过程中的目标挡位确定方法相同的变速箱挡位确定方法。可以由变速箱控制单元来控制变速箱的换挡。
根据本发明的一实施方式，在步骤a)中，所述离合器保持打开。
根据本发明的一实施方式，在步骤b)中，首先根据当前车速和加速踏板位置来预设目标车速，然后将目标电机转速设定成使得汽车能够按照所述目标车速行驶。
也可以根据当前车速的变化趋势预测未来一段时间的车速，并据此确定驱动电机的目标电机转速。例如，采用如下公式：
其中，v pred 为所预测的车速，v 0 为当前车速，a为所计算的车辆加速度， t为预测的完成发动机起动的时间。车辆加速度a的计算可通过对车速进行微分计算，并对计算结果进行低通滤波，以去除信号中的高频噪声；车辆加速度a也可以相应于驾驶员的意图来相应地设定。驱动电机的目标转速由预测车速经过速比换算得到。
根据本发明的一实施方式，在步骤c)中部分闭合所述离合器，使得所述离合器处于滑摩状态，从而平滑带动发动机。
根据本发明的一实施方式，在步骤d)之后，所述驱动电机切换至转矩控制模式，从而适应于发动机在起动过程中的转矩变化和汽车的负载变化，有利于汽车快速平滑的起动。
根据本发明的一实施方式，所述转速门限值为所述发动机能够通过喷油点火起动的转速，转速门限值主要与发动机水温有关，该转速门限值可通过标定来确定。
根据本发明的一实施方式，在步骤e)之后，所述发动机切换成转矩控制模式，也就是说正常运行模式，从而正确地匹配发动机的负载。
根据本发明的一实施方式，所述目标发动机转速设定成使得汽车能够按照所述目标车速行驶。
根据本发明的一实施方式，在步骤d)中，在发动机转速大于转速门限值之后，在使所述发动机点火起动之前，打开所述离合器，这样能够有利于发动机管理系统对发动机单独进行精确的控制；在步骤e)之后，闭合所述离合器，完成发动机与传动系统的连接。当发动机转速达到目标转速并稳定一段时间后，表明发动机转速与变速箱输入轴转速已经实现同步，可直接闭合离合器，发动机可直接驱动车轮，至此，根据本发明的发动机起动过程已完成。
本发明还包括一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任意一项或多项实施方式所述的方法的步骤。其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。
Claims (11)
1.一种混合动力汽车发动机起动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a) 确定变速箱档位，并使所述变速箱完成换挡；
b) 将驱动电机切换至转速控制模式，并按目标电机转速运转；
c) 闭合离合器，所述驱动电机通过所述离合器将发动机拖起；
d) 当所述发动机转速大于转速门限值之后，使所述发动机点火起动；
e) 将所述发动机调速至目标发动机转速。
2.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，根据车速和加速踏板位置确定变速箱档位。
3.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，在步骤a)中，所述离合器保持打开。
4.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，在步骤b)中，首先根据当前车速和加速踏板位置来预设目标车速，然后将目标电机转速设定成使得汽车能够按照所述目标车速行驶。
5.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，在步骤c)中部分闭合所述离合器，使得所述离合器处于滑摩状态。
6.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，在步骤d)之后，所述驱动电机切换至转矩控制模式。
7.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，所述转速门限值为所述发动机能够通过喷油点火起动的转速。
8.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，在步骤e)之后，所述发动机切换成转矩控制模式。
9.根据权利要求4所述的发动机起动控制方法，其特征在于，所述目标发动机转速设定成使得汽车能够按照所述目标车速行驶。
10.根据权利要求1所述的发动机起动控制方法，其特征在于，
- 在步骤d)中，在发动机转速大于转速门限值之后，在使所述发动机点火起动之前，打开所述离合器；
- 在步骤e)之后，闭合所述离合器。
11.一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至10中任意项所述的方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right |