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CN110539744B - 功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法 - Google Patents

功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，对第二离合器进行预充，当第二离合器预充完成且发动机与第二电机的转速差在设定区间C内时，控制第二离合器滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，控制第二离合器传递扭矩降低至0，控制第二离合器压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机的转速差大于设定阈值F时，控制第二离合器传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机转速，当发动机与第二电机的转速差绝对值小于设定阈值G时，控制第二离合器闭合。本发明方法简单可行，可满足动力要求。

Description

功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制领域，特别涉及一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法。
背景技术
混合动力汽车在行驶过程中，会根据不同的情况在混合动力驱动模式之间进行切换或纯电池驱动模式之间进行切换，也可能会从混合动力驱动模式切换至纯电动驱动模式，而对于不同的混合动力传动系统，其模式切换控制方法可能不同，对于功率分流式混合动力卡车在大扭矩低速起步时，就需要从纯电动驱动模式切换到输出扭矩最大的混合动力驱动模式，以获得更好的起步动力性或爬坡动力性等，而在这种情况下，如何控制切换步骤，在满足动力的同时使得车辆在驱动模式切换过程中较为平顺，提高驾驶安全性、舒适性，则成为混合动力汽车的一个研究方向。
发明内容
本发明旨在提供一种简单可行、驱动模式切换过程中在满足动力要求的同时车辆较为平顺、驾驶安全性、舒适性较好的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法。
本发明通过以下方案实现：
一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，在车辆处于EV-1驱动模式下，整车控制器判断用户是否需要进行低速驱动模式切换，若是，则保持第一制动器B1锁止，并按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器C2进行预充，当第二离合器C2预充完成且发动机与第二电机EM2的转速差在设定区间C内时，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器C2滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，控制第二离合器C2压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E小于设定阈值D，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机EM2的转速差大于设定阈值F时，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机EM2转速，当发动机与第二电机EM2的转速差绝对值小于设定阈值G时，整车控制器控制第二离合器C2闭合，此时车辆从EV-1驱动模式切换至HEV-2驱动模式。
所述设定阈值C为－1500～300rpm，所述设定阈值D为500～800rpm，所述设定阈值E为400～500rpm，所述设定阈值F为－200～－100rpm，所述设定阈值G为30～80rpm。
所述梯度△V为200～1000Nm/s。
若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板即油门踏板开度大于设定阈值A且第二电机(EM2)实际转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为60％～80％，设定阈值B为100～300rpm，则整车控制器判断用户需要进行低速驱动模式切换。
本发明的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，简单可行，驱动模式切换过程中，通过对第一制动器B1、第二离合器C2进行相应控制，使得车辆从EV-1驱动模式平顺切换至HEV-2驱动模式，使车辆能够在低速起步工况响应驾驶员的大扭矩需求，输出澎湃动力，满足起步动力性或爬坡动力性，同时模式切换过程紧凑连续，缩短了模式切换时间，且整个模式切换过程中，车辆较为平顺，驾驶安全性、舒适性较好。
附图说明
图1为本发明使用的混合动力传动装置的结构示意图；
图2为本发明使用的混合动力传动装置的EV-1驱动模式的等效杠杆图；
图3为本发明使用的混合动力传动装置的HEV-2驱动模式的等效杠杆图；
图4为实施例1中功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
本发明使用的混合动力传动装置的结构示意图如图1所示，其主要部件包括第一电机EM1、第二电机EM2、输入轴1、第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1和第二离合器C2和行星齿轮耦合机构5，行星齿轮耦合机构5包括单行星排PG1和双行星排PG2，单行星排PG1包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1和第一齿圈R1，第一行星轮P1安装在第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别与第一太阳轮S1、第一齿圈R1相啮合；双行星排PG2包括第二太阳轮S2、第二内行星轮IP2、第二外行星轮OP2、第二行星架PC2和第二齿圈R2，第二内行星轮IP2和第二外行星轮OP2均安装在第二行星架PC2上且第二内行星轮IP2和第二外行星轮OP2相啮合，第二太阳轮S2与第二内行星轮IP2相啮合，第二齿圈R2与第二外行星轮OP2相啮合；第二太阳轮S2通过内部中空的第一中间轴2与第二电机EM2的第二转子轴8相连接，第一太阳轮S1通过内部中空的第二中间轴3与第一电机EM1上的第一转子轴7相连接，第一中间轴2穿过第二中间轴3，第一行星架PC1和第二行星架PC2相连接构成内部中空的中心轴4，第一齿圈R1和第二齿圈R2相连接构成输出轴6，输入轴1依次穿过第一中间轴2、中心轴4，输入轴1通过飞轮减振器FW与发动机ICE的输出轴相连接，第一制动器B1、第一离合器C1的一端分别连接在中心轴4上，第一制动器B1的另一端固定在变速箱壳体9上，第一离合器C1的另一端连接在输入轴1上，第二离合器C2的一端连接第二电机EM2的第二转子轴8，第二离合器C2的另一端连接输入轴1，第二制动器B2的一端连接第二中间轴3，第二制动器B2的另一端固定在变速箱壳体9上。本发明使用的混合动力传动装置，其结构已在专利名称为用于纵置后驱混合动力车辆的传动装置(公开号CN108099576A)中公开。
本发明使用的混合动力传动装置具有多种工作模式，各工作模式和换挡元件之间的控制关系如表1所示，其中〇表示打开状态，●表示闭合状态。
表1各工作模式和换挡元件之间的控制关系
Figure BDA0002202055650000041
Figure BDA0002202055650000051
其中，第一挡位纯电动驱动模式即固定传动比纯电动模式(简称EV-1驱动模式)的等效杠杆图如图2所示，第二挡位混合动力驱动模式(简称HEV-2驱动模式)的等效杠杆图如图3所示，图2、图3中，左侧纵坐标表示转速，nS1表示第一太阳轮转速，nS2表示第二太阳轮转速，nICE表示发动机转速，nR1表示第一齿圈转速，nPC1表示第一行星架转速。
实施例1
一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其控制流程图如图4所示，在车辆处于EV-1驱动模式下，若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板即油门踏板开度大于设定阈值A且第二电机EM2实际转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为70％，设定阈值B为100rpm，则整车控制器判断用户需要进行低速驱动模式切换，按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器C2进行预充，当第二离合器C2预充完成且发动机与第二电机EM2的转速差在设定区间C内时，设定区间C为－1500～300rpm，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器C2滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，设定阈值D为500rpm，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，梯度△V为500Nm/s，控制第二离合器C2压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E为400rpm，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机EM2的转速差大于设定阈值F时，设定阈值F为－200rpm，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器C2传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机EM2转速，当发动机与第二电机EM2的转速差绝对值小于设定阈值G时，设定阈值G为50rpm，整车控制器控制第二离合器C2闭合，此时车辆从EV-1驱动模式切换至HEV-2驱动模式。
实施例2
一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其步骤与实施例1中的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法的步骤基本相同，其不同之处在于：设定阈值A为60％，设定阈值B为200rpm，设定阈值D为800rpm，设定阈值E为500rpm，设定阈值F为－100rpm，设定阈值G为30rpm，梯度△V为200Nm/s。
实施例3
一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其步骤与实施例1中的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法的步骤基本相同，其不同之处在于：设定阈值A为80％，设定阈值B为300rpm，设定阈值D为600rpm，设定阈值E为500rpm，设定阈值F为－150rpm，设定阈值G为80rpm，梯度△V为1000Nm/s。

Claims (4)

1.一种功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其特征在于：混合动力传动装置包括第一电机(EM1)、第二电机(EM2)、输入轴、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第一离合器(C1)和第二离合器(C2)和行星齿轮耦合机构，行星齿轮耦合机构包括单行星排和双行星排，单行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，第一行星轮安装在第一行星架上，第一行星轮分别与第一太阳轮、第一齿圈相啮合；双行星排包括第二太阳轮、第二内行星轮、第二外行星轮、第二行星架和第二齿圈，第二内行星轮和第二外行星轮均安装在第二行星架上且第二内行星轮和第二外行星轮相啮合，第二太阳轮与第二内行星轮相啮合，第二齿圈与第二外行星轮相啮合；第二太阳轮通过内部中空的第一中间轴与第二电机的第二转子轴相连接，第一太阳轮通过内部中空的第二中间轴与第一电机上的第一转子轴相连接，第一中间轴穿过第二中间轴，第一行星架和第二行星架相连接构成内部中空的中心轴，第一齿圈和第二齿圈相连接构成输出轴，输入轴依次穿过第一中间轴、中心轴，输入轴通过飞轮减振器与发动机的输出轴相连接，第一制动器、第一离合器的一端分别连接在中心轴上，第一制动器的另一端固定在变速箱壳体上，第一离合器的另一端连接在输入轴上，第二离合器的一端连接第二电机的第二转子轴，第二离合器的另一端连接输入轴，第二制动器的一端连接第二中间轴，第二制动器的另一端固定在变速箱壳体上；在车辆处于第一挡位纯电动驱动模式下，整车控制器判断用户是否需要进行低速驱动模式切换，若是，则保持第一制动器(B1)锁止，并按以下步骤进行：
S1：整车控制器对第二离合器(C2)进行预充，当第二离合器(C2)预充完成且发动机与第二电机(EM2)的转速差在设定区间C内时，执行步骤S2；
S2：整车控制器控制第二离合器(C2)滑摩拖拽发动机，当发动机转速超过设定阈值D时，执行步骤S3；
S3：整车控制器控制第二离合器(C2)传递扭矩按一定的梯度△V降低至0，控制第二离合器(C2)压力降低至kisspoint状态对应的压力值，当发动机转速下降至设定阈值E时，设定阈值E小于设定阈值D，执行步骤S4；
S4：整车控制器控制发动机开始喷油，并通过控制发动机需求扭矩增加发动机转速，当发动机与第二电机(EM2)的转速差大于设定阈值F时，执行步骤S5；
S5：整车控制器控制第二离合器(C2)传递扭矩使得发动机转速逐渐接近第二电机(EM2)转速，当发动机与第二电机(EM2)的转速差绝对值小于设定阈值G时，整车控制器控制第二离合器(C2)闭合，此时车辆从第一挡位纯电动驱动模式切换至第二挡位混合动力驱动模式。
2.如权利要求1所述的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其特征在于：所述设定区间C为－1500～300rpm，所述设定阈值D为500～800rpm，所述设定阈值E为400～500rpm，所述设定阈值F为－200～－100rpm，所述设定阈值G为30～80rpm。
3.如权利要求1所述的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其特征在于：所述梯度△V为200～1000Nm/s。
4.如权利要求1～3任一所述的功率分流式混合动力车辆低速驱动模式切换控制方法，其特征在于：若整车控制器接收到的车辆当前的加速踏板开度大于设定阈值A且第二电机(EM2)实际转速大于设定阈值B，其中设定阈值A为60％～80％，设定阈值B为100～300rpm，则整车控制器判断用户需要进行低速驱动模式切换。
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Effective date of registration: 20220829

Address after: No.16 Gongxin Avenue, industrial park, Yifeng County, Yichun City, Jiangxi Province

Patentee after: Jiangxi Dingsheng New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: Room 601-604, Building A, Building 1#, No. 131, Jihua West Road, Chancheng District, Foshan City, Guangdong Province, 528000

Patentee before: CORUN HYBRID POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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