CN106945502A - 插电式混合动力汽车转速同步控制系统 - Google Patents

插电式混合动力汽车转速同步控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种插电式混合动力汽车转速同步控制系统，属于电动汽车的技术领域。该转速同步控制系统包括整车控制器、发动机、发动机管理系统、驱动电机、发电机、电机控制器、电磁离合器、离合器控制器、车轴以及设置在车轴两端的一对驱动车轮。当混合动力汽车处于并联驱动驾驶模式时，发动机输出端与驱动电机输出端之间的电磁离合器闭合，并且在电磁离合器闭合前完成发动机的启动和电磁离合器两端的转速同步。本发明的混合动力汽车转速同步控制系统可为插电式混合动力汽车离合器同步结合过程提供解决方案，可以准确地实现离合器两端的较小转速差同步结合，从而减小电磁离合器结合过程中的冲击和磨损，提高整车的平顺性。

Description

插电式混合动力汽车转速同步控制系统
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种插电式混合动力汽车转速同步控制系统。
背景技术
在现有技术中，混合动力系统通常为单电机系统，没有复杂的减速及齿轮机构；在现有技术中，由于混合动力系统动力源个数较少，动力总成模式简单，离合器大多为膜片弹簧式离合器，对转速同步过程要求较低，控制过程较简单。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种插电式混合动力汽车转速同步控制系统。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种插电式混合动力汽车转速同步控制系统，其特征在于：包括整车控制器、发动机、发动机管理系统、驱动电机、发电机、电机控制器、电磁离合器、离合器控制器、车轴以及设置在车轴两端的一对驱动车轮；所述驱动电机和发电机与所述电机控制器连接，所述电磁离合器与所述离合器控制器连接，所述发动机与发动机管理系统连接，所述电机控制器、离合器控制器和发动机管理系统均与所述整车控制器连接；所述驱动电机的转轴与驱动电机输出端连接，所述发电机的转轴与发电机输出端连接，所述发动机的转轴与发动机输出端连接，所述发电机输出端与所述发动机输出端啮合，所述电磁离合器设置在所述发动机输出端与所述驱动电机输出端之间；所述驱动电机输出端与车轴驱动部连接；当混合动力汽车处于纯电动驾驶模式时，离合器处于开启状态；当混合动力汽车处于并联驱动驾驶模式时，所述发动机输出端与所述驱动电机输出端之间的电磁离合器闭合，并且在所述电磁离合器闭合前完成发动机的启动和电磁离合器两端的转速同步。
其中，所述离合器两端的转速同步控制如下：当并联请求标志处于有效状态时，整车控制器控制电机控制器首先启动发电机，并由发电机驱动发动机启动，然后进行发动机启动成功校验，之后根据目标转速进行转速同步，转速同步完成后请求离合器闭合，从而进入并联驱动模式。
其中，转速同步控制时，确定所述目标发电机转速与实际发电机转速的差值的绝对值小于发电机转速同步门限，并且进行同步时间校验，校验通过后发送转速同步完成标志。
其中，所述目标发电机转速的计算过程如下，首先将实际驱动电机转速乘以驱动电机到离合器端速比得到目标离合器转速，然后将目标离合器转速除以发动机到离合器端速比得到目标发动机转速，最后将目标发动机转速除以发电机到发动机端速比即可得到目标发电机转速。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的插电式混合动力汽车转速同步控制系统具有以下有益效果：
本发明的混合动力汽车转速同步控制系统可为插电式混合动力汽车离合器同步结合过程提供解决方案，可以准确地实现离合器两端的较小转速差同步结合，从而减小电磁离合器结合过程中的冲击和磨损，提高整车的平顺性。
附图说明
图1为应用本发明的车辆动力系统的主要部分说明的框图。
图2为本发明的插电式混合动力汽车转速同步控制-时间图。
图3为本发明的插电式混合动力汽车转速同步控制流程示意图。
图4为发电机转速同步控制过程示意图。
图5为目标发电机转速计算过程示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的基于电磁离合器的插电式混合动力汽车转速同步控制方法做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
实施例1
本实施例的转速同步控制系统应用于具有发动机(ENG)、电动机(TM)和发电机(GM)，且能够通过电动机进行驾驶的混合动力汽车，具体来说本实施例的混合动力汽车能够从充电桩或家庭用电源等对车辆所搭载的蓄电池等进行充电的插电式混合动力汽车。本实施例的混合动力汽车，其中包括电动机和发电机，所述发电机在反转时具有作为电动机使用的功能。具体来说，如图1所示，本实施例的插电式混合动力汽车转速同步控制系统，包括整车控制器(HCU)、发动机(ENG)、发动机管理系统(EMS)、驱动电机(TM)、发电机(GM)、电机控制器(MCU)、电磁离合器、离合器控制器(CCU)、车轴以及设置在车轴两端的一对驱动车轮。所述驱动电机(TM)和发电机(GM)与所述电机控制器(MCU)连接，所述电磁离合器与所述离合器控制器(CCU)连接，所述发动机(ENG)与发动机管理系统(EMS)连接，而所述电机控制器(MCU)、离合器控制器(CCU)和发动机管理系统(EMS)均与所述整车控制器(HCU)连接。所述驱动电机(TM)的转轴与驱动电机输出端连接，所述发电机(GM)的转轴与发电机输出端连接，所述发动机(ENG)的转轴与发动机输出端连接，所述发电机输出端与所述发动机输出端啮合，而所述电磁离合器设置在所述发动机输出端与所述驱动电机输出端之间。所述驱动电机输出端与车轴驱动部连接。当本实施例的混合动力汽车处于纯电动驾驶模式时，整车控制器控制离合器驱动器使得离合器处于开启状态，即所述发动机输出端与所述驱动电机输出端二者处于未啮合状态，此时仅依赖驱动电机驱动整车行驶。当本实施例的混合动力汽车处于并联驱动驾驶模式时，发动机扭矩需通过离合器闭合传递到车轴驱动部，而离合器闭合前需完成发动机的启动和离合器两端的转速同步。
离合器转速同步控制方法具体如图2所示，当并联请求标志处于有效状态时，整车控制器控制电机控制器首先启动发电机，并由发电机驱动发动机启动(对应图2中ΔT1时间段)，然后进行发动机启动成功校验(图2中ΔT2时间段)，之后根据目标转速进行转速同步(图2中ΔT3时间段)，转速同步完成后请求离合器闭合，从而进入并联驱动模式。汽车转速同步控制流程如图3所示，首先进行目标发电机转速计算；然后进行转速同步控制，如果同步控制超时，则进入故障安全监测，如果同步控制未超时，则检查目标发电机转速与实际发电机转速的差值的绝对值是否进入目标带(目标范围)，如果是则判断同步校验是否完成，如果是则转速同步完成，如果否则均重新进行目标发电机转速计算。转速同步完成判断如图4所示，即确定所述目标发电机转速与实际发电机转速的差值的绝对值小于发电机转速同步门限，并且进行同步时间校验，校验通过后即可发送转速同步完成标志。而所述目标发电机转速的计算如图5所示，首先将实际驱动电机转速乘以驱动电机到离合器端速比得到目标离合器转速，然后将目标离合器转速除以发动机到离合器端速比得到目标发动机转速，最后将目标发动机转速除以发电机到发动机端速比即可得到目标发电机转速。
采用本实施例的插电式混合动力汽车转速同步控制系统和方法，可为插电式混合动力汽车离合器同步结合过程提供解决方案，可以准确地实现离合器两端的较小转速差同步结合，从而减小电磁离合器结合过程中的冲击和磨损，提高整车的平顺性，本实施例的控制系统可应用于插电式混合动力汽车整车控制系统的开发。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种插电式混合动力汽车转速同步控制系统，其特征在于：包括整车控制器、发动机、发动机管理系统、驱动电机、发电机、电机控制器、电磁离合器、离合器控制器、车轴以及设置在车轴两端的一对驱动车轮；所述驱动电机和发电机与所述电机控制器连接，所述电磁离合器与所述离合器控制器连接，所述发动机与发动机管理系统连接，所述电机控制器、离合器控制器和发动机管理系统均与所述整车控制器连接；所述驱动电机的转轴与驱动电机输出端连接，所述发电机的转轴与发电机输出端连接，所述发动机的转轴与发动机输出端连接，所述发电机输出端与所述发动机输出端啮合，所述电磁离合器设置在所述发动机输出端与所述驱动电机输出端之间；所述驱动电机输出端与车轴驱动部连接；当混合动力汽车处于纯电动驾驶模式时，离合器处于开启状态；当混合动力汽车处于并联驱动驾驶模式时，所述发动机输出端与所述驱动电机输出端之间的电磁离合器闭合，并且在所述电磁离合器闭合前完成发动机的启动和电磁离合器两端的转速同步。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车转速同步控制系统，其特征在于：所述离合器两端的转速同步控制如下：当并联请求标志处于有效状态时，整车控制器控制电机控制器首先启动发电机，并由发电机驱动发动机启动，然后进行发动机启动成功校验，之后根据目标发电机转速进行转速同步，转速同步完成后请求离合器闭合，从而进入并联驱动模式。
3.根据权利要求2所述的插电式混合动力汽车转速同步控制系统，其特征在于：转速同步控制时，确定所述目标发电机转速与实际发电机转速的差值的绝对值小于发电机转速同步门限，并且进行同步时间校验，校验通过后发送转速同步完成标志。
4.根据权利要求2所述的插电式混合动力汽车转速同步控制系统，其特征在于：所述目标发电机转速的计算过程如下，首先将实际驱动电机转速乘以驱动电机到离合器端速比得到目标离合器转速，然后将目标离合器转速除以发动机到离合器端速比得到目标发动机转速，最后将目标发动机转速除以发电机到发动机端速比即可得到目标发电机转速。
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