CN104828063B - 混合动力汽车模式切换时的控制方法及其动力系统 - Google Patents

混合动力汽车模式切换时的控制方法及其动力系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，包括以下步骤：当混合动力汽车由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测离合器的位置L，获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩；根据L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速计算发动机的目标转速，以及根据Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据Tcr获得离合器的目标位置；判断发动机的工作状态；根据发动机的工作状态对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制。该控制方法能够在模式切换时避免切换过程中动力的缺失情况，提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。本发明还公开了一种混合动力汽车的动力系统。

Description

混合动力汽车模式切换时的控制方法及其动力系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车模式切换时的控制方法以及一种混合动力汽车的动力系统。
背景技术
混合动力汽车一般包括怠速启停、混合动力、纯电动和再生制动等工作模式，当驾驶员需求扭矩、动力电池的SOC(State of Charge，荷电状态)和行驶工况等发生变换后，就需要合理确定并切换到相应的工作模式，以满足驾驶员和车辆的行驶需求。各种工作模式中，纯电动工作模式向混合动力工作模式切换时的控制最为复杂，一直是混合动力汽车模式切换的技术难点。
相关技术中也提出了一种混合动力车辆模式切换扭矩控制方法，虽然能够避免电机当前实际扭矩在模式跳变或者切换时可发生的阶跃式升高或降低，但是并不能避免混合动力汽车模式切换过程中的动力缺失甚至于动力中断情况，降低了混合动力汽车的动力性和舒适性。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，在混合动力汽车进行工作模式切换时能够同时对发动机转矩、转速控制以及驱动电机的转矩控制、离合器的结合速度控制，从而避免了切换过程中动力的缺失情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。
本发明的另一个目的在于提出一种混合动力汽车的动力系统。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，所述混合动力汽车的动力系统包括发动机、驱动电机、连接在所述发动机和所述驱动电机之间的离合器、变速箱，所述控制方法包括以下步骤：当所述混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测所述离合器的位置L，并获取所述发动机的需求转矩Ter和所述驱动电机的需求转矩Tmr；根据所述离合器的位置L计算所述离合器的传递转矩Tc，并根据所述变速箱输入轴转速nin计算所述发动机的目标转速nt，以及根据所述发动机的需求转矩Ter计算所述离合器的目标转矩Tcr，并根据所述离合器的目标转矩Tcr获得所述离合器的目标位置Lt；判断所述发动机的工作状态，其中，所述发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态；根据所述发动机的工作状态对所述发动机的转矩和转速进行控制，同时对所述驱动电机的转矩进行控制，以及对所述离合器的结合速度进行控制。
根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法，在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测离合器的位置L，并获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，然后根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，最后通过判断发动机的工作状态来对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，从而可避免混合动力汽车模式切换过程中动力缺失甚至动力中断的情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。
根据本发明的一个实施例，判断所述发动机处于所述怠速状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
根据本发明的一个实施例，判断所述发动机处于所述停机状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
并且，当所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，控制所述发动机进行喷油点火，然后对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以所述第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段。
根据本发明的一个实施例，当所述离合器处于所述第二结合阶段时，对所述发动机的转矩进行控制以使所述发动机的转矩Te＝Ter，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以所述第一结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器完全结合。
根据本发明的一个实施例，当所述离合器的位置L小于所述离合器的目标位置Lt时，所述离合器的结合速度为0。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种混合动力汽车的动力系统，包括：发动机；驱动电机；连接在所述发动机和所述驱动电机之间的离合器；变速箱；检测模块，所述检测模块用于检测所述离合器的位置L；控制模块，所述控制模块在所述混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时获取所述发动机的需求转矩Ter和所述驱动电机的需求转矩Tmr，并根据所述离合器的位置L计算所述离合器的传递转矩Tc，以及根据所述变速箱输入轴转速nin计算所述发动机的目标转速nt、根据所述发动机的需求转矩Ter计算所述离合器的目标转矩Tcr，并根据所述离合器的目标转矩Tcr获得所述离合器的目标位置Lt，然后所述控制模块判断所述发动机的工作状态，并根据所述发动机的工作状态对所述发动机的转矩和转速进行控制，同时对所述驱动电机的转矩进行控制，以及对所述离合器的结合速度进行控制，其中，所述发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态。
根据本发明实施例的混合动力汽车的动力系统，在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，通过检测模块检测离合器的位置L，然后控制模块获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，接着根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，最后控制模块通过判断发动机的工作状态来对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，从而可避免混合动力汽车模式切换过程中动力缺失甚至动力中断的情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。
根据本发明的一个实施例，在所述控制模块判断所述发动机处于所述怠速状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，所述控制模块对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，所述控制模块对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
根据本发明的一个实施例，在所述控制模块判断所述发动机处于所述停机状态且所述离合器处于分离状态时，其中，如果所述离合器处于第一结合阶段，所述控制模块对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，所述控制模块对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
并且，当所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，所述控制模块控制所述发动机进行喷油点火，然后对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以所述第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段。
根据本发明的一个实施例，当所述离合器处于所述第二结合阶段时，所述控制模块对所述发动机的转矩进行控制以使所述发动机的转矩Te＝Ter，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以所述第一结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器完全结合。
根据本发明的一个实施例，当所述离合器的位置L小于所述离合器的目标位置Lt时，所述离合器的结合速度为0。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法的流程图；以及
图3为根据本发明一个具体实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法和混合动力汽车的动力系统。
图1为根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图，图2为根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法的流程图。如图1所示，混合动力汽车的动力系统包括发动机1、驱动电机2、连接在发动机1和驱动电机2之间的离合器C、电控机械式自动变速箱4(AMT)和主减速器3。
如图2所示，本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法包括以下步骤：
S1，当混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测离合器的位置L，并获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr。
S2，根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt。
S3，判断发动机的工作状态，其中，发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态。
S4，根据发动机的工作状态对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，上述的混合动力汽车模式切换时的控制方法包括以下步骤：
S301，输入纯电动模式进入混合动力模式的需求信号，并输入此时发动机的需求转矩Ter、驱动电机M的需求转矩Tmr。其中，Ter和Tmr由混合动力汽车中预设的转矩分配策略决定。也就是说，当混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，获取此时发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr。
S302，根据离合器的位置L计算得到离合器的传递力矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算得到发动机的目标转速nt，然后根据发动机的需求转矩Ter，对Ter变化率进行限制，以得到离合器的目标转矩Tct，并根据Tct可得离合器的目标位置Lt。
S303，判断发动机是否处于怠速状态。如果是，执行步骤S304；如果否，执行步骤S311。
S304，此时发动机处于怠速状态且离合器处于分离状态。
S305，对发动机进行转速控制以使发动机的转速ne＝nt，对驱动电机进行转矩控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，离合器的结合速度为快。
S306，判断离合器是否处于快速结合阶段1即第一结合阶段。如果否，执行步骤S307；如果是，返回步骤S305。
S307，对发动机进行转速控制以使发动机的转速ne＝nt，对驱动电机进行转矩控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，离合器的结合速度为慢。并且，当离合器的位置L小于离合器的目标位置Lt时，离合器的结合速度为0。
也就是说，判断发动机处于怠速状态且离合器处于分离状态时，其中，如果离合器处于第一结合阶段，对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合；如果离合器未处于第一结合阶段，对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至离合器进入第二结合阶段，其中，第二结合速度小于第一结合速度。
S308，判断离合器是否处于快速结合阶段2即第二结合阶段。如果是，执行步骤S309；如果否，返回步骤S307。
S309，对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，离合器的结合速度为快。
S310，判断离合器是否完全结合。如果是，执行步骤S321；如果否，返回步骤S309。
因此说，当离合器处于第二结合阶段时，对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合，直至离合器完全结合。
S311，此时发动机处于停机状态且离合器处于分离状态。
S312，对发动机控制无指令，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，离合器的结合速度为快。
S313，判断离合器是否处于快速结合阶段1即第一结合阶段。如果否，执行步骤S314；如果是，返回步骤S312。
S314，对发动机控制无指令，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，离合器的结合速度为慢。
也就是说，判断发动机处于停机状态且离合器处于分离状态时，其中，如果离合器处于第一结合阶段，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合；如果离合器未处于第一结合阶段，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，第二结合速度小于第一结合速度。
S315，判断发动机的转速ne是否大于预设的怠速转速nd。如果是，执行步骤S316；如果否，返回步骤S314。
S316，发动机进行喷油点火。
S317，对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，离合器的结合速度为慢。并且，当离合器的位置L小于离合器的目标位置Lt时，离合器的结合速度为0。
因此说，当发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，控制发动机进行喷油点火，然后对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至离合器进入第二结合阶段。
S318，判断离合器是否处于快速结合阶段2即第二结合阶段。如果是，执行步骤S319；如果否，返回步骤S317。
S319，对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，离合器的结合速度为快。
S320，判断离合器是否完全结合。如果是，执行步骤S321；如果否，返回步骤S319。
因此说，当离合器处于第二结合阶段时，对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合，直至离合器完全结合。
S321，混合动力汽车的模式切换完成。
其中，可以理解的是，在本发明的实施例中，离合器分离时行程最大，结合时为0；离合器处于半结合点时的行程为L1，此时离合器的主从动片开始接触，当L大于L1为快速结合阶段1；当主从动片的转速差小于一较小的设定值，或者在L较小时转速差小于一相对较大的设定值时，离合器进入快速结合阶段2；当L近似等于0时，表明离合器完全结合。其中，离合器的结合速度的快和慢是相对量，在标定时可确定出实际数值。
综上所述，在本发明的实施例中，将混合动力汽车的模式切换分为发动机怠速状态和停机状态两种工况，并根据两种工况的具体特点，分别制定了具体的离合器结合速度、驱动电机和发动机的控制策略。因此，本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法针对混合动力汽车从纯电动工作模式向混合动力工作模式切换的过程，将混合动力汽车的模式切换分为发动机怠速状态和停机状态两种工况，分别控制两种工况下的离合器的结合速度、发动机的转速与转矩以及驱动电机的转矩，从而避免模式切换过程中的动力缺失、甚至于动力中断情况，提高混合动力汽车的动力性和舒适性等性能指标。
根据本发明实施例的混合动力汽车模式切换时的控制方法，在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测离合器的位置L，并获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，然后根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，最后通过判断发动机的工作状态来对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，从而可避免混合动力汽车模式切换过程中动力缺失甚至动力中断的情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。
根据本发明的一个实施例，如图1所示，混合动力汽车的动力系统包括：发动机1、驱动电机2、连接在发动机1和驱动电机2之间的离合器C、电控机械式自动变速箱4(AMT)、主减速器3以及检测模块和控制模块(图中未示出)。
其中，检测模块用于检测离合器的位置L，控制模块在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，并根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，以及根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt、根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，然后控制模块判断发动机的工作状态，并根据发动机的工作状态对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，其中，发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态。
根据本发明的一个实施例，在控制模块判断发动机处于怠速状态且离合器处于分离状态时，其中，如果离合器处于第一结合阶段，控制模块对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合；如果离合器未处于第一结合阶段，控制模块对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至离合器进入第二结合阶段，其中，第二结合速度小于第一结合速度，并且，当离合器的位置L小于离合器的目标位置Lt时，离合器的结合速度为0。
并且，当离合器处于第二结合阶段时，控制模块对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合，直至离合器完全结合。
根据本发明的一个实施例，在控制模块判断发动机处于停机状态且离合器处于分离状态时，其中，如果离合器处于第一结合阶段，控制模块对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合；如果离合器未处于第一结合阶段，控制模块对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，第二结合速度小于第一结合速度，并且，当离合器的位置L小于离合器的目标位置Lt时，离合器的结合速度为0。
并且，当发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，控制模块控制发动机进行喷油点火，然后对发动机的转速进行控制以使发动机的转速ne＝nt，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制离合器进行结合，直至离合器进入第二结合阶段。
其中，当离合器处于第二结合阶段时，控制模块对发动机的转矩进行控制以使发动机的转矩Te＝Ter，同时对驱动电机的转矩进行控制以使驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以第一结合速度控制离合器进行结合，直至离合器完全结合。
根据本发明实施例的混合动力汽车的动力系统，在混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，通过检测模块检测离合器的位置L，然后控制模块获取发动机的需求转矩Ter和驱动电机的需求转矩Tmr，接着根据离合器的位置L计算离合器的传递转矩Tc，并根据变速箱输入轴转速nin计算发动机的目标转速nt，以及根据发动机的需求转矩Ter计算离合器的目标转矩Tcr，并根据离合器的目标转矩Tcr获得离合器的目标位置Lt，最后控制模块通过判断发动机的工作状态来对发动机的转矩和转速进行控制，同时对驱动电机的转矩进行控制，以及对离合器的结合速度进行控制，从而可避免混合动力汽车模式切换过程中动力缺失甚至动力中断的情况，大大提高了混合动力汽车的动力性和舒适性。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种混合动力汽车模式切换时的控制方法，其特征在于，所述混合动力汽车的动力系统包括发动机、驱动电机、连接在所述发动机和所述驱动电机之间的离合器、变速箱，所述控制方法包括以下步骤：
当所述混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时，检测所述离合器的位置L，并获取所述发动机的需求转矩Ter和所述驱动电机的需求转矩Tmr；
根据所述离合器的位置L计算所述离合器的传递转矩Tc，并根据所述变速箱输入轴转速nin计算所述发动机的目标转速nt，以及根据所述发动机的需求转矩Ter计算所述离合器的目标转矩Tcr，并根据所述离合器的目标转矩Tcr获得所述离合器的目标位置Lt；
判断所述发动机的工作状态，其中，所述发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态；
根据所述发动机的工作状态对所述发动机的转矩和转速进行控制，同时对所述驱动电机的转矩进行控制，以及对所述离合器的结合速度进行控制，其中，在判断所述发动机处于所述怠速状态且所述离合器处于分离状态时，
如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；
如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车模式切换时的控制方法，其特征在于，在判断所述发动机处于所述停机状态且所述离合器处于分离状态时，其中，
如果所述离合器处于第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；
如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
3.如权利要求2所述的混合动力汽车模式切换时的控制方法，其特征在于，当所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，控制所述发动机进行喷油点火，然后对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以所述第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段。
4.如权利要求1或3所述的混合动力汽车模式切换时的控制方法，其特征在于，当所述离合器处于所述第二结合阶段时，对所述发动机的转矩进行控制以使所述发动机的转矩Te＝Ter，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以所述第一结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器完全结合。
5.一种混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：
发动机；
驱动电机；
连接在所述发动机和所述驱动电机之间的离合器；
变速箱；
检测模块，所述检测模块用于检测所述离合器的位置L；
控制模块，所述控制模块在所述混合动力汽车的工作模式由纯电动模式向混合动力模式切换时获取所述发动机的需求转矩Ter和所述驱动电机的需求转矩Tmr，并根据所述离合器的位置L计算所述离合器的传递转矩Tc，以及根据所述变速箱输入轴转速nin计算所述发动机的目标转速nt、根据所述发动机的需求转矩Ter计算所述离合器的目标转矩Tcr，并根据所述离合器的目标转矩Tcr获得所述离合器的目标位置Lt，然后所述控制模块判断所述发动机的工作状态，并根据所述发动机的工作状态对所述发动机的转矩和转速进行控制，同时对所述驱动电机的转矩进行控制，以及对所述离合器的结合速度进行控制，其中，所述发动机的工作状态包括怠速状态和停机状态，在所述控制模块判断所述发动机处于所述怠速状态且所述离合器处于分离状态时，其中，
如果所述离合器处于第一结合阶段，所述控制模块对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；
如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，所述控制模块对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
6.如权利要求5所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，在所述控制模块判断所述发动机处于所述停机状态且所述离合器处于分离状态时，其中，
如果所述离合器处于第一结合阶段，所述控制模块对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第一结合速度控制所述离合器进行结合；
如果所述离合器未处于所述第一结合阶段，所述控制模块对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr，以及以第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd，其中，所述第二结合速度小于所述第一结合速度。
7.如权利要求6所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，当所述发动机的转速ne大于预设的怠速转速nd时，所述控制模块控制所述发动机进行喷油点火，然后对所述发动机的转速进行控制以使所述发动机的转速ne＝nt，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Ter+Tmr-Tc，以及以所述第二结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器进入第二结合阶段。
8.如权利要求5或7所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，当所述离合器处于所述第二结合阶段时，所述控制模块对所述发动机的转矩进行控制以使所述发动机的转矩Te＝Ter，同时对所述驱动电机的转矩进行控制以使所述驱动电机的转矩Tm＝Tmr，以及以所述第一结合速度控制所述离合器进行结合，直至所述离合器完全结合。
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