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CN111976700B - 一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统 - Google Patents

一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统 Download PDF

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CN111976700B CN202010849986.5A CN202010849986A CN111976700B CN 111976700 B CN111976700 B CN 111976700B CN 202010849986 A CN202010849986 A CN 202010849986A CN 111976700 B CN111976700 B CN 111976700B
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Abstract

本发明公开了一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统。所述方法包括：获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。通过上述技术方案，在车辆起步的过程中，根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，合理确定发动机起动动力源，可有效提高动力电池的安全性，实现整车动力性和燃油经济性的提升，使车辆平顺起步。

Description

一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，“节能”“减排”已成为汽车工业发展的主旋律。混合动力系统作为传统动力向新能源动力过渡的一种中间产物，其节能效果突出，同时兼顾使用便利性和驾驶者习惯，已成为当前汽车发展的重要技术方案。
然而，在对混合动力汽车的控制过程中，对混合动力汽车在混合动力模式下的起步控制尤其重要。
发明内容
本发明提供一种车辆起步控制方法、装置、存储介质及系统，可以有效保证动力电池的安全性，提高车辆起步的平顺性。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆起步控制方法，包括：
获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆起步控制装置，包括：
扭矩获取模块，用于获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
动力源确定模块，用于根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
起步控制模块，用于当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的车辆起步控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种车辆起步控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例提供的车辆起步控制方法。
本发明提供的车辆起步控制方案，包括：获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。在本发明实施例提供的技术方案中，在车辆起步的过程中，根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，合理确定发动机起动动力源，可有效提高动力电池的安全性，实现整车动力性和燃油经济性的提升，使车辆平顺起步。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的P2型混合动力系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种车辆起步控制方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种车辆起步控制装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种车辆起步控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种车辆起步控制方法的流程示意图，该方法可以由车辆起步控制装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在车辆起步控制系统中，通常车辆起步控制系统可配置于车辆中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩。
在本发明实施例中，车辆包括混合动力车辆，其中，混合动力车辆中集成了混合动力系统。混合动力系统根据其工作原理可分为串联式、并联式、混联式，其中并联式混合动力可实现发动机、动力电机的单独及联合驱动，提升系统的动力性，同时通过动力电机的制动能量回收、发动机扭矩“削峰填谷”控制，从而提升系统的燃油经济性，特别适用于卡车车辆。并联式混合动力系统根据动力电机的布置位置，分为P0、P1、P2、P3、P4等构型，其中P2构型动力电机位于离合器与变速箱之间，通过离合器的结合与断开、动力电机及发动机的扭矩分配，可实现动力电机纯电行驶、动力电机及发动机联合驱动、发动机单独驱动、制动能量回收等模式切换，实现整车动力性及燃油经济性的提升。
图2为本发明实施例提供的P2型混合动力系统的结构示意图。如图2所示，P2型混合动力系统包括：发动机控制单元1、发动机2、自动离合器3、动力电机4、自动变速箱5、传动轴6、驱动桥7、电机控制器8、高压配电单元9、动力电池及电池管理系统10、自动变速箱控制单元11及整车控制单元12。其中整车控制单元12为混合动力整车控制策略运算的物理器件，可以实现混合动力整车各部件协调及整车动力管理；整车控制单元12接收来自整车其他控制单元或结构部件的信号，执行策略运算后向各执行单元发送控制指令或控制信号；其中，电机控制器8为动力电机控制单元，接收外部控制单元指令，将来自动力电池的直流电逆变为对应的三相交流电，动力电机4在三相交流电下响应控制需求，同时电机控制器8实时上报动力电机4及动力电机控制单元的状态信息。电机控制器8可控制动力电机工作在驱动、发电模式下，接收的控制指令包括扭矩控制、转速控制；其中，动力电机及电池管理系统10为整车存储高压动力电能，同时进行动力电池状态的监控及上报。电池管理系统上报信息可以包括但不局限于总电压、单体电压、实时电流、荷电状态、温度、允许充电电流、允许放电电流、故障信息等。自动变速箱控制单元11可以实现自动离合器3和自动变速箱5选换挡的控制；自动变速箱控制单元11还可接受外部指令实现对自动离合器3和自动变速箱5的控制操作，也可根据整车系统动力学执行选换挡操作。发动机控制单元1接收油门或外部状态请求，控制发动机2响应请求，同时进行发动机状态的上报；其中，发动机控制单元1接收的相应的外部请求可以包括转速请求、扭矩请求、起动请求、熄火请求等。
在本发明实施例中，当检测到驾驶员将钥匙门操作至ON挡时，整车上电，车辆的各个部件开始自检，整车控制单元控制高压配电单元完成高压上电操作。可选的，当检测到驾驶员将钥匙门操作至Start挡时，整车控制单元根据高压部件的状态信息决策发动机起动动力源，具体的，获取动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，以根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩确定发动机起动动力源。
可选的，获取动力电机允许请求扭矩包括：获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第一上报信息；当根据所述第一上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，根据所述第一上报信息确定动力电机可输出的最大堵转扭矩；将所述最大堵转扭矩作为动力电机允许请求扭矩。示例性的，动力电池及其管理系统的上报信息可以包括动力电池的电压、温度、当前电量、允许放电电流、绝缘状态及故障状态，动力电机控制器的上报信息可以包括动力电机控制器峰值扭矩特性，其中，动力电池及其管理系统的上报信息中的故障状态可以直接反映动力电池及其管理系统是否正常或存在故障。当确定动力电池及其管理系统处于正常状态时，根据第一上报信息确定动力电机可输出的最大堵转扭矩。其中，可根据动力电池的电压与允许放电电流计算动力电池的允许放电功率(电压*允许放电电流值＝允许放电功率)，然后根据动力电池的允许放电功率及动力电机控制器峰值扭矩特性查表，确定动力电机可输出的最大堵转扭矩。
可选的，获取发动机起动需求扭矩，包括：获取发动机控制单元的第二上报信息；根据所述第二上报信息确定发动机起动需求扭矩。示例性的，整车控制单元获取发动机控制单元的上报信息，其中，发动机控制单元的上报信息可以包括发动机冷却液温度及环境温度等信息，然后，进一步根据发动机控制单元的上报信息确定发动机起动需求扭矩。可选的，所述第二上报信息包括发动机冷却液温度及环境温度；根据所述第二上报信息确定发动机需求扭矩，包括：基于所述发动机冷却液温度确定发动机基础起动需求扭矩；根据所述环境温度对所述发动机基础起动需求扭矩进行修正，生成发动机起动需求扭矩。示例性的，整车控制单元根据发动机冷却液温度查表获取发动机基础起动需求扭矩，然后根据环境温度对发动机基础需求扭矩进行修正，并将修正后的发动机基础起动需求扭矩作为发动机起动需求扭矩。例如，判断环境温度是否处于预设环境温度范围内，若是，则可直接将发动机基础需求扭矩作为发动机起动需求扭矩；若环境温度小于预设环境温度范围的下限值，则可适应性提高发动机基础需求扭矩；若环境温度大于预设环境温度范围的上限值，则可适应性降低发动机基础需求扭矩。
步骤102、根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动。
在本发明实施例中，判断动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩的大小关系，根据两者的大小关系确定发动机起动动力源，然后，进一步根据发动机起动动力源控制发动机起动。这样设置的好处在于，整车控制单元根据动力电池、动力电机实时状态，估算电驱系统最大允许堵转转矩及最大允许起动转矩，动力电机进行发动机起动时，对电驱系统是否满足起动进行预判，避免动力电池过放电。
可选的，根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，包括：当所述动力电机允许请求扭矩大于所述发动机起动需求扭矩时，将动力电机作为发动机起动动力源；相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：使动力电机控制器基于所述发动机起动需求扭矩驱动动力电机旋转，以使发动机起动。示例性的，当动力电机允许请求扭矩大于发动机起动需求扭矩时，说明动力电机可以为发动机起动提供足够的动力源，即动力电机可以将发动机起动起来，此时，可将动力电机作为发动机起动的动力源。整车控制单元向动力电机控制器请求发动机起动需求扭矩，动力电机控制器将经高压配电单元配电而来的动力电池高压直流电能转化为驱动动力电机旋转的三相交流电能，驱动动力电机旋转，完成发动机起动。这样设置的好处在于，整车控制单元根据电驱系统最大允许起动转矩进行动力电机扭矩请求，保证动力电池放电电流在允许范围内，保证动力电池的安全性。
可选的，根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，包括：当所述动力电机允许请求扭矩小于所述发动机起动需求扭矩时，将起动机作为发动机起动动力源；相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：向发动机控制单元发送请求起动指令，以使所述发动机控制单元控制起动机驱动发动机起动。示例性的，当动力电机允许请求扭矩值小于发动机起动需求扭矩时，说明动力电机无法为发动机起动提供足够的动力源，即动力电机不能够将发动机起动起来，此时，可将起动机作为发动机起动动力源。整车控制单元向发动机控制单元发送请求起动指令，发动机控制单元控制起动机驱动发动机起动。
步骤103、当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。
在本发明实施例中，检测到用户的挂挡操作包括用户或驾驶员操作自动变速箱换挡手柄，将档位至于D挡或R挡。其中，可以是自动变速箱控制单元接收换挡手柄信号，也可以是整车控制单元接收换挡手柄信号。其中，在车辆完成挂挡操作的过程中，自动变速箱控制单元控制自动离合器分离，并向动力电机控制器请求转速或转矩响应，实现变速箱一轴旋转，实现目标挡位主动齿轮与从动齿轮相位变化，实现主动同步。当检测到用户的挂挡操作后时，整车控制单元控制车辆执行起步操作，从而完成车辆起步。
本发明提供的车辆起步控制方法，获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。在本发明实施例提供的技术方案中，在车辆起步的过程中，根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，合理确定发动机起动动力源，可有效提高动力电池的安全性，实现整车动力性和燃油经济性的提升，使车辆平顺起步。
在一些实施例中，当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步，包括：当检测到用户的挂挡操作时，获取动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速；根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步。示例性的，可以根据动力电机实时最大允许请求扭矩与驾驶需求扭矩的大小关系，以及动力电机转速与发动机怠速的大小关系，合理确定发动机、动力电机及离合器的工作状态，也即判断车辆是基于动力电机以使纯电模式控制车辆起步，还是基于发动机和动力电机联合工作控制车辆起步，以及在车辆起步过程中，离合器是处于结合状态还是处于分离状态。这样设置的好处在于，根据动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速，合理控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，不仅可有效解决现有技术中车辆起步过程中离合器磨损大、平顺性差、发动机燃油经济性及排放较差的技术问题，而且还可有效降低离合器磨损、提升整车起步的平顺性及提高整车燃油经济性及动力性。
可选的，获取动力电机实时最大允许请求扭矩，包括：实时获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第三上报信息；其中，所述第三上报信息包括动力电池的实时电压、允许放电电流、故障状态及动力电机的实时转速；当根据所述第三上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，确定当前时刻动力电机转速与预设转速阈值的大小关系；若当前时刻动力电机转速大于所述预设转速阈值时，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩；若当前时刻动力电机转速小于所述预设转速阈值时，根据所述第三上报信息确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩，并将所述实时最大堵转扭矩作为动力电机实时最大允许请求扭矩。
示例性的，整车控制单元实时获取动力电机控制器和动机电池及其管理系统的第三上报信息，并且根据第三上报信息估算动力电机实时最大允许请求扭矩。其中，第三上报信息可以包括动力电池的实时电压、允许放电电流、故障状态及动力电机的实时转速，当然，第三上报信息还可以包括动力电池的温度、当前电量、绝缘状态等相关信息。第三上报信息中的故障状态可以直接反映动力电池及其管理系统是否正常或存在故障。当确定动力电池及其管理系统处于正常状态时，判断当前时刻动力电机的转速是否大于预设转速阈值，若是，则根据动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流以及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩。可选的，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩，包括：根据如下公式计算动力电机实时最大允许请求扭矩：
Figure BDA0002644391580000101
其中，TD表示动力电机实时最大允许请求扭矩，η表示动力电机预估目标转速点效率，U表示动力电池的实时电压，IGmax表示允许最大放电电流。
可选的，当当前时刻动力电机转速小于预设转速阈值时，根据第三上报信息确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩。其中，可根据动力电池的实时电压与允许放电电流计算动力电池的实时允许放电功率(实时电压*允许放电电流值＝实时允许放电功率)，然后根据动力电池的实时允许放电功率及动力电机控制器峰值扭矩特性查表，确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩，并将实时最大堵转扭矩作为动力电机实时最大允许请求扭矩。
可选的，获取驾驶需求扭矩，包括：采集油门踏板行程信号；根据所述油门踏板行程信号及当前时刻发动机转速确定驾驶需求扭矩。示例性的，驾驶员踩多少油门，发动机就会对应产生适应大小的动力，其中，驾驶员踩油门的多少可以通过油门踏板行程信号来表征。因此，整车控制单元可采集油门踏板行程信号，并根据油门踏板行程信号及当前发动机转速查表确定驾驶员需求扭矩。
可选的，根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步，包括：当所述驾驶需求扭矩小于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态，同时所述整车控制单元控制离合器处于分离状态，以使所述车辆起步；当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速小于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，同时所述整车控制单元使发动机控制单元基于第一目标扭矩控制发动机以小于或等于预设转速进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第一目标扭矩小于或等于所述驾驶需求扭矩与所述动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，所述预设转速大于所述发动机怠速；当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，动力电机控制器基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元基于第二目标扭矩控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，其中，在控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转的过程中，若发动机转速与动力电机转速的差值处于预设转速范围内时，整车控制单元基于第三目标扭矩控制发动机进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第三目标扭矩为所述驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差。
示例性的，判断驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的大小的关系，以及动力电机转速与发动机怠速的大小关系，其中，驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的大小关系，以及动力电机转速与发动机怠速的大小关系的不同，对发动机、动力电机以及离合器的工作方式的控制也不同。其中，当驾驶需求扭矩小于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速大于发动机怠速时，说明动力电机本身就能够使的整车起步成功，即车辆可以以纯电模式进行起步，此时，整车控制单元持续向动力电机请求驾驶需求扭矩，以基于驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转；同时，整车控制单元向发动机控制单元请求发动机怠速控制，以使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态；另外，整车控制单元请求离合器分离，以使离合器处于分离状态，从而完成车辆起步。这样设置的好处在于，车辆进行纯电起步过程中，使发动机处于怠速抑制状态，可最大程度上减少发动机燃油消耗及污染物排放；当匹配电动助力转向、电动制动系统的车辆，可进一步实现发动机停机纯电起步。
可选的，当驾驶需求扭矩大于或等于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速低于发动机怠速时，说明需要发动机和动力电机联合工作控制车辆起步。此时，整车控制单元向动力电机请求动力电机实时最大允许请求扭矩，以基于动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转；同时，整车控制单元向自动变速箱控制单元请求离合器结合，以使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态；另外，整车控制单元根据发动机转速，向发动机控制单元请求不高于驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差值的第一目标扭矩，请求过程中以发动机转速不高于预设转速为限，当发动机转速高于发动机怠速时，控制离合器处于结合状态，从而完成车辆起步。其中，预设转速高于发动机怠速以上设定转速。这样设置的好处在于，当驾驶需求扭矩大于等于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速低于发动机怠速时，使离合器闭合，通过离合器半联动提升驱动力，此时驾驶需求扭矩值大部分分配给动力电机，分配给发动机的扭矩值较小，发动机工况变化较小，燃油经济性及污染物排放量较少。
可选的，当驾驶需求扭矩大于或等于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速大于发动机怠速时，确定纯电起步成功，需要切换至联合驱动模式。此时，动力电机控制器基于动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元向发动机控制单元请求第二目标扭矩，以使发动机转速与动力电机转速相同；整车控制单元向自动变速箱控制单元请求离合器结合，自动变速箱控制单元判断发动机转速与动力电机转速差值在一定设定范围内时，控制离合器结合，此时，整车控制单元向发动机请求驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，以控制发动机旋转，从而完成车辆起步。这样设置的好处在于，在控制离合器结合过程中，离合器未完全结合时，发动机转速跟随动力电机转速，保证离合器结合过程中为零转差零磨损状态，可大大延长离合器寿命。
图3为本发明实施例提供的另一种车辆起步控制方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤301、获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩。
可选的，获取动力电机允许请求扭矩包括：获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第一上报信息；当根据所述第一上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，根据所述第一上报信息确定动力电机可输出的最大堵转扭矩；将所述最大堵转扭矩作为动力电机允许请求扭矩。
可选的，获取发动机起动需求扭矩，包括：获取发动机控制单元的第二上报信息；根据所述第二上报信息确定发动机起动需求扭矩。可选的，所述第二上报信息包括发动机冷却液温度及环境温度；根据所述第二上报信息确定发动机需求扭矩，包括：基于所述发动机冷却液温度确定发动机基础起动需求扭矩；根据所述环境温度对所述发动机基础起动需求扭矩进行修正，生成发动机起动需求扭矩。
步骤302、判断动力电机允许请求扭矩是否大于发动机起动需求扭矩，若是，则执行步骤303，否则，执行步骤305。
步骤303、将动力电机作为发动机起动动力源。
步骤304、使动力电机控制器基于所述发动机起动需求扭矩驱动动力电机旋转，以使发动机起动。
步骤305、将起动机作为发动机起动动力源。
步骤306、向发动机控制单元发送请求起动指令，以使所述发动机控制单元控制起动机驱动发动机起动。
步骤307、当检测到用户的挂挡操作时，获取动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速。
可选的，获取动力电机实时最大允许请求扭矩，包括：实时获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第三上报信息；其中，所述第三上报信息包括动力电池的实时电压、允许放电电流、故障状态及动力电机的实时转速；当根据所述第三上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，确定当前时刻动力电机转速与预设转速阈值的大小关系；若当前时刻动力电机转速大于所述预设转速阈值时，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩；若当前时刻动力电机转速小于所述预设转速阈值时，根据所述第三上报信息确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩，并将所述实时最大堵转扭矩作为动力电机实时最大允许请求扭矩。
可选的，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩，包括：根据如下公式计算动力电机实时最大允许请求扭矩：
Figure BDA0002644391580000151
其中，TD表示动力电机实时最大允许请求扭矩，η表示动力电机预估目标转速点效率，U表示动力电池的实时电压，IGmax表示允许最大放电电流。
可选的，获取驾驶需求扭矩，包括：采集油门踏板行程信号；根据所述油门踏板行程信号及当前时刻发动机转速确定驾驶需求扭矩。
步骤308、当驾驶需求扭矩小于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速大于发动机怠速时，整车控制单元基于驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态，同时整车控制单元控制离合器处于分离状态，以使车辆起步。
步骤309、当驾驶需求扭矩大于或等于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速小于发动机怠速时，整车控制单元基于动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，同时整车控制单元使发动机控制单元基于第一目标扭矩控制发动机以小于或等于预设转速进行转动，以使车辆起步。
其中，所述第一目标扭矩小于或等于所述驾驶需求扭矩与所述动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，所述预设转速大于所述发动机怠速。
步骤310、当驾驶需求扭矩大于或等于动力电机实时最大允许请求扭矩，且动力电机转速大于发动机怠速时，动力电机控制器基于动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元基于第二目标扭矩控制发动机以与动力电机转速相同的转速旋转，整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，其中，在控制发动机以与动力电机转速相同的转速旋转的过程中，若发动机转速与动力电机转速的差值处于预设转速范围内时，整车控制单元基于第三目标扭矩控制发动机进行转动，以使车辆起步。
其中，所述第三目标扭矩为所述驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差。
本发明实施例提供的车辆起步控制方法，可有效解决现有技术中车辆起步过程中离合器磨损大、平顺性差、发动机燃油经济性及排放较差的技术问题，有效降低离合器磨损、提升整车起步平顺性、提高整车燃油经济性及动力性。
图4为本发明实施例提供的一种车辆起步控制装置的结构框图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般集成在车辆起步控制系统中，可通过执行车辆起步控制方法来对车辆紧急事件进行分析。如图4所示，该装置包括：
扭矩获取模块401，用于获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
动力源确定模块402，用于根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
起步控制模块403，用于当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。
本发明提供的车辆起步控制装置，获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。在本发明实施例提供的技术方案中，在车辆起步的过程中，根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，合理确定发动机起动动力源，可有效提高动力电池的安全性，实现整车动力性和燃油经济性的提升，使车辆平顺起步。
可选的，所示扭矩获取模块，用于：
获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第一上报信息；
当根据所述第一上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，根据所述第一上报信息确定动力电机可输出的最大堵转扭矩；
将所述最大堵转扭矩作为动力电机允许请求扭矩。
可选的，所述扭矩获取模块，包括：
信息获取单元，用于获取发动机控制单元的第二上报信息；
扭矩确定单元，用于根据所述第二上报信息确定发动机起动需求扭矩。
可选的，其中，所述第二上报信息包括发动机冷却液温度及环境温度；
所述扭矩确定单元，用于：
基于所述发动机冷却液温度确定发动机基础起动需求扭矩；
根据所述环境温度对所述发动机基础起动需求扭矩进行修正，生成发动机起动需求扭矩。
可选的，所述动力源确定模块，用于：
当所述动力电机允许请求扭矩大于所述发动机起动需求扭矩时，将动力电机作为发动机起动动力源；
相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：
使动力电机控制器基于所述发动机起动需求扭矩驱动动力电机旋转，以使发动机起动。
可选的，所述动力源确定模块，用于：
当所述动力电机允许请求扭矩小于所述发动机起动需求扭矩时，将起动机作为发动机起动动力源；
相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：
向发动机控制单元发送请求起动指令，以使所述发动机控制单元控制起动机驱动发动机起动。
可选的，所述起步控制模块，包括：
扭矩获取单元，用于当检测到用户的挂挡操作时，获取动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速；
状态控制单元，用于根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步。
可选的，所述扭矩获取单元，包括：
信息获取子单元，用于实时获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第三上报信息；其中，所述第三上报信息包括动力电池的实时电压、允许放电电流、故障状态及动力电机的实时转速；
关系确定子单元，用于当根据所述第三上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，确定当前时刻动力电机转速与预设转速阈值的大小关系；
扭矩计算子单元，用于若当前时刻动力电机转速大于所述预设转速阈值时，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩；
扭矩确定子单元，用于若当前时刻动力电机转速小于所述预设转速阈值时，根据所述第三上报信息确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩，并将所述实时最大堵转扭矩作为动力电机实时最大允许请求扭矩。
可选的，所述扭矩计算子单元，用于：
根据如下公式计算动力电机实时最大允许请求扭矩：
Figure BDA0002644391580000191
其中，TD表示动力电机实时最大允许请求扭矩，η表示动力电机预估目标转速点效率，U表示动力电池的实时电压，IGmax表示允许最大放电电流。
可选的，所述扭矩获取单元，用于：
采集油门踏板行程信号；
根据所述油门踏板行程信号及当前时刻发动机转速确定驾驶需求扭矩。
可选的，所述状态控制单元，用于：
当所述驾驶需求扭矩小于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态，同时所述整车控制单元控制离合器处于分离状态，以使所述车辆起步；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速小于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，同时所述整车控制单元使发动机控制单元基于第一目标扭矩控制发动机以小于或等于预设转速进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第一目标扭矩小于或等于所述驾驶需求扭矩与所述动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，所述预设转速大于所述发动机怠速；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，动力电机控制器基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元基于第二目标扭矩控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，其中，在控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转的过程中，若发动机转速与动力电机转速的差值处于预设转速范围内时，整车控制单元基于第三目标扭矩控制发动机进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第三目标扭矩为所述驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行车辆起步控制方法，该方法包括：
获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的车辆起步控制操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆起步控制方法中的相关操作。
本发明实施例提供了一种车辆起步控制系统，该车辆起步控制系统中可集成本发明实施例提供的车辆起步控制装置。图5为本发明实施例提供的一种车辆起步控制系统的结构框图。车辆起步控制系统500可以包括：存储器501，处理器502及存储在存储器501上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器502执行所述计算机程序时实现如本发明实施例所述的车辆起步控制方法。
本发明实施例中提供的车辆起步控制系统，获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步。在本发明实施例提供的技术方案中，在车辆起步的过程中，根据动力电机允许请求扭矩和发动机起动需求扭矩，合理确定发动机起动动力源，可有效提高动力电池的安全性，实现整车动力性和燃油经济性的提升，使车辆平顺起步。
上述实施例中提供的车辆起步控制装置、存储介质及系统可执行本发明任意实施例所提供的车辆起步控制方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的车辆起步控制方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种车辆起步控制方法，其特征在于，包括：
获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步；
所述当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步，包括：
当检测到用户的挂挡操作时，获取动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速；
根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步；
所述根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步，包括：
当所述驾驶需求扭矩小于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态，同时所述整车控制单元控制离合器处于分离状态，以使所述车辆起步；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速小于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，同时所述整车控制单元使发动机控制单元基于第一目标扭矩控制发动机以小于或等于预设转速进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第一目标扭矩小于或等于所述驾驶需求扭矩与所述动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，所述预设转速大于所述发动机怠速；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，动力电机控制器基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元基于第二目标扭矩控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，其中，在控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转的过程中，若发动机转速与动力电机转速的差值处于预设转速范围内时，整车控制单元基于第三目标扭矩控制发动机进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第三目标扭矩为所述驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取动力电机允许请求扭矩包括：
获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第一上报信息；
当根据所述第一上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，根据所述第一上报信息确定动力电机可输出的最大堵转扭矩；
将所述最大堵转扭矩作为动力电机允许请求扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取发动机起动需求扭矩，包括：
获取发动机控制单元的第二上报信息；其中，所述第二上报信息包括发动机冷却液温度及环境温度；
基于所述发动机冷却液温度确定发动机基础起动需求扭矩；
根据所述环境温度对所述发动机基础起动需求扭矩进行修正，生成发动机起动需求扭矩。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，包括：
当所述动力电机允许请求扭矩大于所述发动机起动需求扭矩时，将动力电机作为发动机起动动力源；
相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：
使动力电机控制器基于所述发动机起动需求扭矩驱动动力电机旋转，以使发动机起动；
当所述动力电机允许请求扭矩小于所述发动机起动需求扭矩时，将起动机作为发动机起动动力源；
相应的，基于所述发动机起动动力源控制发动机起动，包括：
向发动机控制单元发送请求起动指令，以使所述发动机控制单元控制起动机驱动发动机起动。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取动力电机实时最大允许请求扭矩，包括：
实时获取动力电机控制器和动力电池及其管理系统的第三上报信息；其中，所述第三上报信息包括动力电池的实时电压、允许放电电流、故障状态及动力电机的实时转速；
当根据所述第三上报信息确定所述动力电池及其管理系统处于正常状态时，确定当前时刻动力电机转速与预设转速阈值的大小关系；
若当前时刻动力电机转速大于所述预设转速阈值时，根据所述动力电池的实时电压、允许放电电流中的允许最大放电电流及当前时刻动力电机转速，计算动力电机实时最大允许请求扭矩；
若当前时刻动力电机转速小于所述预设转速阈值时，根据所述第三上报信息确定动力电机可输出的实时最大堵转扭矩，并将所述实时最大堵转扭矩作为动力电机实时最大允许请求扭矩。
6.一种车辆起步控制装置，其特征在于，包括：
扭矩获取模块，用于获取动力电机允许请求扭矩及发动机起动需求扭矩；
动力源确定模块，用于根据所述动力电机允许请求扭矩及所述发动机起动需求扭矩，确定发动机起动动力源，并基于所述发动机起动动力源控制发动机起动；
起步控制模块，用于当检测到用户的挂挡操作时，控制所述车辆起步；
所述起步控制模块，包括：
扭矩获取单元，用于当检测到用户的挂挡操作时，获取动力电机实时最大允许请求扭矩、驾驶需求扭矩、动力电机转速及发动机怠速；
状态控制单元，用于根据所述动力电机实时最大允许请求扭矩、所述驾驶需求扭矩、所述动力电机转速及所述发动机怠速，控制发动机、动力电机及离合器的工作状态，以使所述车辆起步；
所述状态控制单元，还用于：
当所述驾驶需求扭矩小于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述驾驶需求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使发动机控制单元控制发动机保持怠速状态，同时所述整车控制单元控制离合器处于分离状态，以使所述车辆起步；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速小于所述发动机怠速时，整车控制单元基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，同时所述整车控制单元使发动机控制单元基于第一目标扭矩控制发动机以小于或等于预设转速进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第一目标扭矩小于或等于所述驾驶需求扭矩与所述动力电机实时最大允许请求扭矩的差值，所述预设转速大于所述发动机怠速；
当所述驾驶需求扭矩大于或等于所述动力电机实时最大允许请求扭矩，且所述动力电机转速大于所述发动机怠速时，动力电机控制器基于所述动力电机实时最大允许请求扭矩驱动动力电机旋转，整车控制单元使发动机控制单元基于第二目标扭矩控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转，所述整车控制单元使自动变速箱控制单元控制离合器处于结合状态，其中，在控制发动机以与所述动力电机转速相同的转速旋转的过程中，若发动机转速与动力电机转速的差值处于预设转速范围内时，整车控制单元基于第三目标扭矩控制发动机进行转动，以使所述车辆起步；其中，所述第三目标扭矩为所述驾驶需求扭矩与动力电机实时最大允许请求扭矩的差。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一所述的车辆起步控制方法。
8.一种车辆起步控制系统，其特征在于，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任一所述的车辆起步控制方法。
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