CN107269825A - 基于p2结构混合动力汽车的变速箱档位控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混动车辆领域，尤其涉及一种变速箱档位控制方法。一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，当同时满足油门处于松开状态且当前车速大于车速阈值时进入步骤；进入能量回馈模式；查询电机效率脉谱图组得当前回馈效率和降档回馈效率；将降档回馈效率与当前回馈效率进行比较后用效率阈值条件进行判定，判定通过车辆控制器控制变速箱降一档。本发明利用动力电机自有的电机效率脉谱图组，根据当前能量回馈扭矩目标值、动力电机转速、母线电压值等信息进行查询，得到当前回馈效率和降档回馈效率，再根据设定的效率阈值条件进行判定，得出当前行驶模式下最优化的变速箱换挡策略，从而控制动力电机转速实现更高效的能量回馈，降低了车辆的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及混动车辆领域，尤其涉及一种变速箱档位控制方法。
背景技术
如图1所示，P2结构的混合动力汽车动力联接方式为，发动机1通过传动机构顺次串联C0离合器2、动力电机及控制器3、自动变速箱4，然后通过自动变速箱4、主减速器、差速器等，带动驱动轮组5。通过车辆控制器VCU根据油门/刹车踏板信号及电池状态等信息，合理分配发动机及电机扭矩输出，并控制C0离合器开闭来实现发动机动力输出与脱开。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，该方法中车辆控制器利用动力电机自有的电机效率脉谱图组，根据当前能量回馈扭矩目标值、动力电机转速、母线电压值等信息进行查询，得到当前回馈效率和降档回馈效率，再根据设定的效率阈值条件进行判定，得出当前行驶模式下最优化的变速箱换挡策略，从而控制动力电机转速实现更高效的能量回馈，降低了车辆的能耗。
本发明是这样实现的：一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，获得电机效率脉谱图组并设定效率阈值条件，包括以下步骤：
S1.设定能量回收判定条件，当满足能量回收判定条件时进入步骤S2；
所述能量回收判定条件为，设定车速阈值，当同时满足油门处于松开状态且当前车速大于车速阈值时进入步骤S2；
S2.脱开C0离合器进入能量回馈模式；
S3.根据当前动力电机转速、动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和当前档位通过查询电机效率脉谱图组得到当前档位下的当前回馈效率；
同时，以比当前档位降一档的档位作为预测档位，再根据预测档位推算出降档动力电机转速后结合动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和预测档位通过查询电机效率脉谱图组得到预测档位下的降档回馈效率；
S4.将降档回馈效率与当前回馈效率进行比较后用效率阈值条件进行判定，
当判定通过时，车辆控制器控制变速箱降一档；
当判定不通过时，变速箱保持在现有档位运行。
所述步骤S4中，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，然后计算，
；
当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
所述效率百分比阈值为5%。
所述步骤S4中，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，然后计算，
；
当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
所述效率百分比阈值为3%。
所述车速阈值为20~120公里/小时。
本发明基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法中车辆控制器利用动力电机自有的电机效率脉谱图组，根据当前能量回馈扭矩目标值、动力电机转速、母线电压值等信息进行查询，得到当前回馈效率和降档回馈效率，再根据设定的效率阈值条件进行判定，得出当前行驶模式下最优化的变速箱换挡策略，从而控制动力电机转速实现更高效的能量回馈，降低了车辆的能耗；由于能耗的降低，排放也相应改善。
附图说明
图1为现有的P2结构混合动力汽车动力布置示意图；
图2为本发明基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法的控制原理框图。
图中：1 发动机、2C0离合器、3动力电机、4自动变速箱、5驱动轮组。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图2，一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，获得电机效率脉谱图组并设定效率阈值条件，包括以下步骤：
S1.设定能量回收判定条件，当满足能量回收判定条件时进入步骤S2；
所述能量回收判定条件为，设定车速阈值，当同时满足油门处于松开状态且当前车速大于车速阈值时进入步骤S2；
在本实施中，所述车速阈值的设定与各个型号车辆的性能有关，车速阈值设定太低会使得车辆在换挡时出现明显顿挫 ，因此，通常将车速阈值设定在10~100公里/小时范围内，在本实施例中，作为优选，所述车速阈值设定在30公里/小时；
S2.脱开C0离合器进入能量回馈模式；在进行能量回馈前，需要脱开C0离合器，从而避免发动机倒拖导致的能量损耗及扭矩影响；
S3.根据当前动力电机转速、动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和当前档位通过查询电机效率脉谱图组得到当前档位下的当前回馈效率；
同时，以比当前档位降一档的档位作为预测档位，再根据预测档位推算出降档动力电机转速后结合动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和预测档位通过查询电机效率脉谱图组得到预测档位下的降档回馈效率；
S4.将降档回馈效率与当前回馈效率进行比较后用效率阈值条件进行判定，
当判定通过时，车辆控制器控制变速箱降一档；
当判定不通过时，变速箱保持在现有档位运行。
在本实施例中，考虑到在各个速度和档位下能量回馈的效率差异，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，然后通过公式1计算，
(1)；
当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
所述效率百分比阈值为5%。
以某车型为例，车速阈值设定为20公里/小时，效率百分比阈值为5%；
该车辆在行驶中速度达到80公里/小时后松开了油门，大于车速阈值，进入到能量回馈模式，此时车辆控制器自动控制C0离合器脱开；车辆控制器得到的当前动力电机转速为2000rpm、动力电池母线电压350V、能量回馈电机扭矩值120Nm、当前档位X6，利用以上参数通过查询电机效率脉谱图组得到当前档位下的当前回馈效率为90%；然后，以X-1档位即X5档位为预测档位，计算得到预测档位下降档动力电机转速为2500rpm；再次查询电机效率脉谱图组得到降档回馈效率95.5%；最后通过公式1计算得到降档预测效率等于6.1%，大于效率百分比阈值；车辆控制器控制变速箱降一档。
实施例2
一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，实施例2和实施例1的区别在于，为了简化效率阈值条件的比较方式，简化控制；
所述步骤S4中，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，在本实施例中，作为优选，所述效率百分比阈值为3%。
然后通过公式2计算，
(2)；
当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
Claims (6)
1.一种基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是，获得电机效率脉谱图组并设定效率阈值条件，包括以下步骤：
S1.设定能量回收判定条件，当满足能量回收判定条件时进入步骤S2；
所述能量回收判定条件为，设定车速阈值，当同时满足油门处于松开状态且当前车速大于车速阈值时进入步骤S2；
S2.脱开C0离合器进入能量回馈模式；
S3.根据当前动力电机转速、动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和当前档位通过查询电机效率脉谱图组得到当前档位下的当前回馈效率；
同时，以比当前档位降一档的档位作为预测档位，再根据预测档位推算出降档动力电机转速后结合动力电池母线电压、能量回馈电机扭矩值和预测档位通过查询电机效率脉谱图组得到预测档位下的降档回馈效率；
S4.将降档回馈效率与当前回馈效率进行比较后用效率阈值条件进行判定，
当判定通过时，车辆控制器控制变速箱降一档；
当判定不通过时，变速箱保持在现有档位运行。
2.如权利要求1所述的基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是：所述步骤S4中，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，然后计算，
；当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
3.如权利要求2所述的基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是：所述效率百分比阈值为5%。
4.如权利要求1所述的基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是：所述步骤S4中，所述效率阈值条件具体为设定效率百分比阈值，然后计算，
；
当降档预测效率大于效率百分比阈值时，为判定通过，则车辆控制器控制变速箱降一档；
否则，变速箱保持在现有档位运行。
5.如权利要求4所述的基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是：所述效率百分比阈值为3%。
6.如权利要求1~5中任意一权利要求所述的基于混合动力汽车的变速箱档位控制方法，其特征是：所述车速阈值为20~120公里/小时。
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