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原文传递混动系统的无缝升挡控制方法

专利名称：	混动系统的无缝升挡控制方法
摘要：	本发明揭示了一种混动系统的无缝升挡控制方法，包括根据离合器的工作过程分阶段步骤，以及控制前端电机和发动机扭矩继而调整发动机的转速的步骤。本发明的有益效果主要体现在：解决或者弱化换挡过程中的动力中断，弱化了驾乘者对于动力中断的感受；通过扭矩控制调整发动机的转速，解决换挡开始或者结束时的冲击感；换挡过程中，后端电机使用的能量部分或全部由前端电机发电提供，减少或者消除该工况下电池的放电需求，降低了对电池的依赖度，导致因电池产生的效率损失也将减少；通过扭矩控制调整发动机的转速，使得离合器闭锁时，发动机转速与输入轴转速之间的速差变小，则可以大大提升离合器的使用寿命，或可采用成本更低的离合器。
专利类型：	发明专利
申请人：	吉泰车辆技术(苏州)有限公司
发明人：	梁志海;司文;惠无垠
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911386214.6
公开号：	CN111071235A
代理机构：	南京艾普利德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	陆明耀
分类号：	B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/11;B60W20/10;B60W30/188;B60W20/13;B60W30/19;B;B60;B60W;B60W10;B60W20;B60W30;B60W10/02;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/11;B60W20/10;B60W30/188;B60W20/13;B60W30/19
申请人地址：	215028 江苏省苏州市工业园区东长路88号2.5产业园G1栋1001室
主权项：	1.混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、根据离合器的工作过程将升挡过程分成五个时间段，分别为离合器低挡闭锁阶段L0、离合器传递扭矩消失阶段L1、离合器完全打开且不传递动力阶段L2、离合器传递扭矩恢复阶段L3、离合器高挡闭锁阶段L4； S2、在阶段L1、L2、L3中，控制前端电机根据升挡后的发动机高挡位目标转速和实际转速的差距输出一个与发动机扭矩相反方向的反向扭矩，所述前端电机的极限扭矩的绝对值小于发动机的低挡位扭矩，在阶段L1中控制发动机扭矩从低挡位扭矩下降至过渡扭矩，以使所述反向扭矩与所述过渡扭矩的差额扭矩足以在阶段L2中降低发动机转速直至在阶段L3起始时刻达到高挡位目标转速，在阶段L3中控制发动机扭矩从所述过渡扭矩上升至高挡位目标扭矩。 2.根据权利要求1所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：所述阶段L1按时间顺序分为L11、L12两个部分，两者之间的时间接点为时间点a，所述阶段L11的时长为所述反向扭矩从阶段1起始时刻线性增加至过渡扭矩的负数值的时间，所述时间点a为控制所述发动机扭矩从低挡位扭矩下降至过渡扭矩的起始点。 3.根据权利要求2所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：所述阶段L3按时间顺序分为L31、L32两个部分，两者之间的时间接点为时间点b，所述阶段L31的时长为所述反向扭矩从阶段L3起始时刻线性减小至零的时间，所述时间点b为控制所述发动机扭矩从所述过渡扭矩上升至高挡位目标扭矩的起始点。 4.根据权利要求2或3所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L1中，控制所述前端电机提供所述反向扭矩，在阶段L11中该反向扭矩的绝对值具有线性增加的过程，至时间点a时该反向扭矩等于所述过渡扭矩的负数值；从所述时间点a时起直至阶段L1结束的阶段L12中，控制所述发动机扭矩从低挡位扭矩线性下降至过渡扭矩，所述反向扭矩保持稳定输出，其绝对值等于所述过渡扭矩的绝对值。 5.根据权利要求4所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L2中，控制所述前端电机的反向扭矩持续增加，在此过程中所述反向扭矩的绝对值始终大于所述发动机扭矩的绝对值。 6.根据权利要求5所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L2中，控制所述发动机扭矩维持过渡扭矩不变，并稳定输出。 7.根据权利要求6所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L2中，所述反向扭矩的增加为非线性增加过程。 8.根据权利要求7所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：所述反向扭矩的增加为非线性增加过程，具体步骤为，计算换挡前的发动机实际转速，其等于车轮轮速与低挡位前端总速比的乘积，计算换挡后的发动机高挡位目标转速，其等于车轮轮速与高挡位前端总速比的乘积，计算换挡过程中的发动机的目标角加速度，其等于换挡后的发动机高挡位目标转速和换挡前的发动机实际转速之差的绝对值除以目标调速时间之商；计算差额扭矩C，所述差额扭矩C大于等于发动机扭矩和前端电机的负极限扭矩的代数和，并确保所述差额扭矩C的绝对值除以前端的惯量始终大于换挡过程中的发动机的目标角加速度，并且需大于混合动力变速器系统设计的安全值；确保前端电机的极限扭矩的绝对值大于车轮端的需求扭矩除以高挡位前端总速比之商与差额扭矩C的绝对值之间的和，则前端电机反向扭矩等于发动机的目标扭矩与差额扭矩C的绝对值的和的负值，所述发动机的目标扭矩为发动机的低挡位扭矩至升挡后的高挡位目标扭矩之间的扭矩变化线中的各个时间点的扭矩值。 9.根据权利要求1至8任一所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L1、L2、L3中，控制后端电机输出正向扭矩。 10.根据权利要求9所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L1中该正向扭矩的绝对值具有线性增加的过程；在所述阶段L2中该正向扭矩具有稳定输出的过程；在所述阶段L3中该正向扭矩的绝对值具有线性减小的过程。 11.根据权利要求10所述的混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：在所述阶段L2中，“该正向扭矩具有稳定输出的过程”具体包括，计算阶段L2中驾驶端损失的动力值，该动力值等于车轮端的需求扭矩减去前端净扭矩与前端总速比的乘积之差；计算所述正向扭矩的绝对值，等于所述驾驶端损失的动力值除以后端总速比之商；根据该正向扭矩的绝对值持续输出。 12.混动系统的无缝升挡控制方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、根据离合器的工作过程将升挡过程分成五个时间段，分别为离合器低挡闭锁阶段L0、离合器传递扭矩消失阶段L1、离合器完全打开且不传递动力阶段L2、离合器传递扭矩恢复阶段L3、离合器高挡闭锁阶段L4； S2、在阶段L0中，发动机以低挡位扭矩输出，此时前端电机无扭矩输出； S3、在阶段L1中，控制前端电机根据升挡后的发动机高挡位目标转速和实际转速的差距输出一个与发动机扭矩相反方向的反向扭矩；设置一过渡扭矩，确保所述反向扭矩与所述过渡扭矩的差额扭矩足以降低发动机转速直至达到高挡位目标转速，在时间点a之前的阶段L11中，该反向扭矩的绝对值具有线性增加的过程，至时间点a时该反向扭矩等于所述过渡扭矩的负数值；所述发动机扭矩维持低挡位扭矩不变；从所述时间点a时起直至阶段L1结束的阶段L12中，控制所述发动机扭矩从低挡位扭矩线性下降至所述过渡扭矩，所述反向扭矩保持稳定输出，其绝对值等于所述过渡扭矩的绝对值；控制后端电机输出正向扭矩，该正向扭矩的绝对值具有线性增加的过程； S3、在阶段L2中，控制所述发动机扭矩维持过渡扭矩不变，所述前端电机的极限扭矩的绝对值小于发动机的低挡位扭矩，控制所述前端电机的反向扭矩持续增加，该反向扭矩降低发动机转速直至在阶段L3起始时刻达到高挡位目标转速，在此过程中所述反向扭矩的绝对值始终大于所述发动机扭矩的绝对值，所述反向扭矩的增加为非线性增加过程；控制所述后端电机持续稳定输出所述正向扭矩，所述后端电机的电力全部或部分来至所述前端电机的发电提供； S4、在阶段L3中，控制所述前端电机提供所述反向扭矩，该反向扭矩的绝对值具有线性减小的过程，到阶段L3中的时间点b时所述反向扭矩等于零；控制所述发动机扭矩在所述时间点b之前以过渡扭矩持续输出，在所述时间点b之后上升至高挡位目标扭矩并持续输出，该扭矩上升过程为线性增加过程；控制所述后端电机的正向扭矩的绝对值线性减小； S5、在阶段L4中，发动机以高挡位扭矩输出，此时前端电机和后端电机均无扭矩输出。
所属类别：	发明专利