CN107914699A - 混合动力电动车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力电动车辆的控制方法，其能够改善强制降挡换挡时的加速响应。该方法包括：在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时,基于在控制单元处实时检测的用于驱动车辆的马达的当前转速来计算在强制降挡换挡期间增加的马达转速的上升梯度；基于在控制单元处马达转速的上升梯度来计算干预扭矩的下降梯度；基于在控制单元处实时检测的马达的当前转速来确定干预控制的进入点；以及执行扭矩干预控制用于控制马达的驱动以输出干预扭矩，即，基于在控制单元处从确定的进入点中计算的干预扭矩的下降梯度减小的马达扭矩。

Description

混合动力电动车辆的控制方法
技术领域
本公开涉及一种混合动力电动车辆的控制方法。
背景技术
混合动力电动车辆是使用至少两种不同驱动源的车辆。通常，混合动力电动车辆通过燃料动力内燃发动机和电池动力电动马达来驱动。
图1是示出变速器安装电动装置(TMED)型混合动力电动车辆的动力系统配置的视图。如图所示，在TMED型混合动力电动车辆中，马达被安装在变速器侧处，使得马达的输出轴连接至变速器的输入轴。
将在下文中描述配置。TMED型混合动力电动车辆包括：发动机1和马达3，其作为用于驱动车辆的驱动源；发动机离合器2，其设置在发动机1和马达3之间；变速器4，其连接至马达3的输出轴；逆变器5，其驱动马达3；以及电池6，其作为马达3的电源同时通过逆变器5可充电/可放电地连接至马达3。
图1中的附图标记7表示以动力可传递的方式连接至发动机1以启动发动机1并使用发动机1的动力生成电力的混合动力启动器发电机(HSG)。
发动机离合器2根据通过液压的联接或非联接运动以动力可传递的方式选择性地连接在发动机1和马达3之间。为了驱动马达3，逆变器5将电池6的直流电流转换成三相交流电流并且将三相交流电流施加到马达3。
此外，变速器4改变发动机1和马达3的动力以将变化的动力传输至驱动轴。
包括所述部件的混合动力电动车辆以仅使用马达3的动力的电动车辆(EV)模式驱动或以复合地使用发动机1的动力和马达3的动力的混合动力电动车辆(HEV)模式驱动。
此外，当使用制动器或由于惯性滑行时，执行再生制动(RB)，其中通过马达的电力生成操作来恢复车辆的惯性能量以对电池充电(马达充电)。
此外，作为用于控制车辆的整体操作的上级控制单元的混合动力控制单元(HCU)被安装在混合动力电动车辆处。用于控制车辆的各种部件的各种控制单元被安装在混合动力电动车辆处。
例如，提供用于控制发动机的操作的发动机控制单元(ECU)、用于控制马达的操作的马达控制单元(MCU)、用于控制变速器的操作的变速器控制单元(TCU)、收集关于电池状态的信息以使用该信息来控制电池的充电/放电或将信息提供给其它控制单元的电池管理系统(BMS)以及用于控制车辆的制动的制动器控制单元。
混合动力控制单元和其它控制单元通过CAN通信相互交换信息以关于车辆中的装置执行协同控制。上级控制单元从下级控制单元收集各种信息以将控制命令传输至下级控制单元。
同时，当驾驶员为加速以踩加速器踏板方式操作加速器踏板时，执行强制降挡(K/D)换挡控制，其中变速器控制单元(TCU)基于当前转速和加速器位置传感器(APS)的值允许换低挡。
在本文中，变速器控制单元(TCU)向混合动力控制单元请求扭矩干预控制用于减小传输至变速器的输入侧的扭矩的绝对值以便在强制降挡结束时抵消通过在变速器的输出侧处的扭矩的激烈变化生成的震动。
混合动力控制单元(HCU)将信号传输至发动机控制单元(ECU)和马达控制单元(MCU)并控制发动机和马达在变速器的输入侧输出干预扭矩。
本部分的公开内容是用于提供本发明的背景技术。申请人注意到本部分可包括本申请之前可用的信息。然而，通过提供本部分，申请人不承认本部分中包括的任何信息构成现有技术。
发明内容
根据本公开的一个方面，上述和其它目标可通过提供一种混合动力电动车辆的控制方法来实现，其包括：a)在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时,基于在控制单元处实时检测的用于驱动车辆的马达的当前转速来计算在强制降挡换挡期间增加的马达转速的上升梯度；b)基于在控制单元处马达转速的上升梯度计算干预扭矩的下降梯度；c)基于在控制单元处实时检测的马达的当前转速确定扭矩干预控制的进入点；以及d)执行用于控制马达驱动的扭矩干预控制以输出干预扭矩，即，基于在控制单元处从确定的进入点中计算的干预扭矩的下降梯度减小的马达扭矩。
在优选的实施例中，该方法可进一步包括：在控制单元处检测初始马达转速，即，在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速；在控制单元处计算初始马达转速与目标挡位转速之间的差值；在控制单元处确定分别在当前电池的可用功率区域中的与目标挡位转速和初始马达转速相对应的预定最大马达扭矩限制值；在控制单元处确定在初始马达转速处的最大马达扭矩限制值与在目标马达转速处的最大马达扭矩限制值之间的差值；以及比较最大马达扭矩限制值之间的差值与预定阈值，其中，当最大马达扭矩限制值之间的差值等于或大于阈值时，可在控制单元处执行步骤a)至步骤d)。
在另一个优选的实施例中，控制单元可确定扭矩干预控制的进入点是其中实时检测的当前马达转速达到预定进入参考转速的点。
在又一个优选的实施例中，该方法可进一步包括在控制单元处检测初始马达转速，即，在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速，其中进入参考转速可通过初始马达转速和目标挡位转速之间的差值在控制单元处被确定。
在再一个优选的实施例中，与初始马达转速和目标挡位转速之间的差值对应的第一转速比值可在控制单元处通过映射来获得，进入参考转速可通过将初始马达转速与通过将初始马达转速和目标挡位转速之间的差值乘以第一转速比值获得的值相加来计算。
在另一个优选的实施例中，该方法可进一步包括在控制单元处检测初始马达转速，即在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速，其中干预扭矩的下降梯度可通过马达转速的上升梯度、初始马达转速和目标挡位转速来确定。
在又一个优选的实施例中，马达转速的上升梯度和与作为初始马达转速关于目标挡位转速的比值的第二转速比值相对应的干预扭矩的下降梯度可使用映射在控制单元处被确定。
在再一个优选的实施例中，该方法可进一步包括当在强制降挡期间增加的马达的当前转速达到目标挡位转速时，在控制单元处终止扭矩干预控制。
在另一个优选的实施例中，在终止扭矩干预控制之后，可执行抗颠簸控制，并且抗颠簸控制可包括通过控制单元：获得其中输出马达的扭矩的驱动轴的实际转速；计算驱动轴的模型转速；基于驱动轴的获得的实际转速与计算的模型转速之间的偏差来获得振动元件；计算用于减小来自振动元件的驱动轴的振动的减振补偿扭矩；以及控制马达的驱动以输出通过计算的减振补偿扭矩补偿的马达扭矩。
在又一个优选的实施例中，混合动力电动车辆可包括变速器安装电动装置(TMED)型混合动力电动车辆，其中变速器设置在马达的输出侧处。
以下讨论本公开的其它方面和优选的实施例。
应当理解的是，本文使用的术语“车辆”、“车辆的”和其它类似术语总体包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种小船和大船的船舶，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，源自除石油以外的来源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电力动力的车辆。
以下讨论本公开的以上和其它特征。
附图说明
现在将参照附图所示的特定示例性实施例详细描述本公开的上述和其它特征，附图在下文中仅以图示的方式给出，并且因此不限制本公开，并且其中：
图1是示意性地示出混合动力电动车辆的动力系统配置的视图；
图2是示出强制降挡换挡时的控制方法的视图；
图3是示出根据本公开的实施例的控制过程的流程图；
图4是示出根据本公开的所示实施例的用于执行控制过程的系统的配置的框图；以及
图5是示出根据本公开的所示实施例的控制过程中的干预扭矩、抗颠簸补偿扭矩和马达转速的视图。
应当理解的是，附图不一定按比例绘制，其呈现说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如本文公开的本公开的包括例如特定尺寸、方位、位置和形状的特定设计特征将通过特定的预期应用和使用环境部分地确定。
在整个附图中，附图标记表示本公开的相同或等同部件。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的各种实施例，其示例在附图中被示出并在以下被描述，使得本公开涉及的本领域普通技术人员能够容易地将本公开付诸实践。然而，本公开可以各种不同的形式体现，并且不限于将在下文中描述的实施例。
除非明确地指出相反，否则在整个说明书中使用的词语“包括”将不应被理解为排除其它元件而是暗示包括其它元件。
本公开提供一种混合动力电动车辆的控制方法，其能够基于驾驶员的加速意愿改善强制降挡换挡时的加速响应。
在本公开中，强制降挡(K/D)是指当驾驶员压下加速器踏板用于车辆的快速加速时，执行自动换挡至较低挡位(例如，从第六挡至第五挡或从第六挡至第四挡)的情况(在本文中，执行车辆的快速加速)。
参照图2，将详细描述混合动力电动车辆的强制换挡时的控制方法。
首先，可示出当驾驶员为加速以踩加速器踏板方式操作加速器踏板时，APS值增加。提供从踩加速器踏板的操作的点到驾驶员识别车辆的实际加速度的增加(例如，增加到0.2G的加速度)的时间(加速度识别时间)。
此外，图2示出，在使用变速器控制单元的强制降挡换挡的过程中在变速器控制单元向混合动力控制单元请求扭矩干预控制之后，执行扭矩干预，其中基于混合动力控制单元的控制命令减小在实际换挡结束时传输至变速器的输入侧的马达扭矩。
通过扭矩干预控制传输至变速器的输入侧的减小的马达扭矩被称为干预扭矩。如图2所示，在强制降挡换挡结束时在变速器的输入侧处从马达中输出干预扭矩。
另外，在需要由于驾驶员对加速器踏板的操作导致的快速加速的情况下，确定与以强制降挡换挡为目标的档位相对应的目标挡位转速。参照图2，可示出马达转速增加直到达到确定的目标挡位转速。
通常，当驾驶员为加速以踩加速器踏板方式操作加速器踏板时，变速器控制单元执行强制降挡换挡控制，同时向混合动力控制单元请求从车辆的驱动源(即，马达)输出在变速器的输入侧处确定的干预扭矩的扭矩干预控制。因此，混合动力控制单元执行其中马达扭矩减小到干预扭矩的扭矩干预控制。
通常，考虑到变速器的联接液压的不准确性、缺少TMED混合动力系统的动力系统的阻尼部件、硬件偏差以及车辆干扰的影响，变速器控制单元基于在变速器的输出侧处需要的扭矩和转速请求粗略干预扭矩。
在该情况中，在驾驶员的高加速意愿的区域中，在没有扭矩转换器(即，阻尼部件)的TMED混合动力系统中，过度输出干预扭矩从而减小了实际换挡结束时的加速感。
即，如图2所示，在使用变速器控制单元强制降挡换挡控制的情况下，在终止换挡之后，干预扭矩(减小的马达扭矩)被过度地、连续地输出。因此，在换挡结束时连续输出的干预扭矩影响车辆的车轮从而减小了车辆的驱动力。
当将扭矩输出到车轮从而降低车辆的驱动力时，在车辆的加速维持中存在缺点。最后，如图2所示，在驾驶员踩下加速器踏板之后识别加速度的时间增加，使得车辆的可销售性存在缺点。
此外，如图2所示，不管驾驶员的加速意愿(APS的绝对值或APS值的变化的梯度)，当达到预定的恒定换挡阶段时，执行扭矩干预的进入。如图2所示，在该情况中，通过释放液压的背压控制来减小换挡结束的马达转速的上升梯度以便防止在强制降挡换挡结束时的震动。因此，马达转速的上升梯度的下降防止实际换挡的时间减少。
即，随着马达转速的上升梯度减小，时间增加直到达到目标挡位转速。作为结果，在换挡时间中存在诸如实际换挡时间的增加和换挡完成时间的增加的缺点。另外，车辆的驾驶性能被上述问题不利地影响。
根据本公开的混合电动车辆的控制过程可通过经由通信的车辆中的多个控制单元的协同控制来执行。在本文中，车辆中的控制单元可包括：执行变速器的强制降挡换挡的控制的变速器控制单元(TCU)、作为上级控制单元的混合动力控制单元(HCU)、控制马达的操作的马达控制单元(MCU)以及收集关于电池状态的信息以使用该信息来控制电池的充电/放电或者将信息提供给其它控制单元的电池管理系统(BMS)。
此外，根据本公开的混合动力车辆的控制过程可通过集成控制单元来执行。
参照图2和图5，将详细描述混合动力电动车辆在强制降挡换挡时的控制方法。在本公开的控制过程中，当命令强制降挡换挡时，混合动力控制单元(HCU)确定在初始马达转速NI处的马达扭矩限制值与在目标挡位转速处的马达扭矩限制值之间的差Diff2是否大于预定阈值。如果差Diff2小于预定阈值，可通过变速器控制单元(TCU)的控制或操作来降低在换挡结束时的马达转速的增加率。更特别地，如图2所示，执行变速器的液压的背压控制以便防止在强制降挡变速结束时的震动。换言之，变速器控制单元(TCU)可控制变速器以在强制降挡换挡结束时降低马达转速以防止强制降挡换挡结束时的震动。
如果差Diff2大于预定阈值，通过变速器控制单元(TCU)的控制或操作不降低在换挡结束时马达转速的增加率。即，如图5所示，在马达转速达到目标挡位转速之前不降低马达转速的增加率。作为结果，减少马达达到目标挡位转速所需的时间，这改善车辆加速(即，相对于上述的降低马达转速的增加率的强制降挡换挡)。
进一步地，在实施例中，如图5所示，修改马达的扭矩输出以提供增加的负扭矩，其具有当马达转速等于目标挡位转速和/或当完成变速器的强制降挡换挡以防止强制降挡换挡结束时的震动时施加的最大负扭矩。即，马达的扭矩输出在大小上从强制降挡换挡开始时的值和/或从强制降挡换挡开始之后的点减小到在强制降挡换挡结束时的最大减小值。因此，在强制降挡换挡结束时的震动被抑制或防止同时马达达到目标挡位转速所需的时间不增加(即，相对于上述的降低马达转速的增加率的强制降挡换挡)。因此，车辆加速被改善同时仍然减轻在强制降挡换挡结束时的震动。
图3是示出根据本公开的实施例的控制过程的流程图。图4是示出根据本公开的所示实施例的用于执行控制过程的系统的配置的框图。
图4示出其中使用一个集成控制单元20的示例。然而，控制单元20可以是包括通过相互通信交换信息同时执行协同控制的混合动力控制单元(HCU)、变速器控制单元(TCU)、马达控制单元(MCU)和电池管理系统(BMS)。
图5是示出根据本公开的所示实施例的控制过程中的干预扭矩、抗颠簸补偿扭矩和马达转速的视图。
首先，从车辆检测驾驶信息(S1)。检测的驾驶信息被输入至控制单元20。
控制单元20基于输入的驾驶信息确定是否需要由于想要快速加速的驾驶员的加速操作(即，加速器踏板的操作)导致的车辆的强制降挡换挡(S2)。在检测强制降挡换挡的需求(即，确定需要强制降挡换挡)时，确定强制降挡换挡的目标挡位和目标挡位转速(在目标挡位完成点处的马达转速)NTJ。
在本文中，驾驶信息可包括通过车辆转速传感器11检测的车辆驾驶速度、通过加速器位置传感器(APS)12检测的踏板致动位移、在挡位传感器13处检测的变速器的当前挡位。
车辆速度传感器11可以是检测车辆速度的通常的车辆传感器。例如，可基于安装在车辆的车轮处的车轮转速传感器的输出值检测车辆速度或部件可从变速器的输出轴的每分钟转数中检测车辆速度。
然而，应当理解的是，本公开的范围不限于此。能够检测和计算基本上与车辆速度相对应的值的任何部件可被应用于本公开的发明构思。
加速器位置传感器12可检测驾驶员操作的踩加速器踏板和松加速器踏板以及踏板的致动位移。加速器位置传感器12可以是通常的加速器位置传感器(APS)。加速器位置传感器12检测加速器踏板的位置以将关于加速器踏板的位置的信息作为电信号提供给控制单元20。
挡位传感器13检测在当前驾驶条件下选择的挡位以将关于选择的挡位的信息提供给控制单元20。
当通过从加速器位置传感器12输入的踏板致动位移信息(加速器踏板的位置或开启程度，其可以是通常的APS值)检测到强制降挡换挡需求时，控制单元20基于在车辆速度传感器11处输入的当前驱动速度和在加速器位置传感器12处输入的踏板致动位移来确定目标挡位。控制单元20计算目标挡位转速NTJ，即与目标挡位相对应的目标马达转速。
例如，在需要强制降挡时，在变速器控制单元(TCU)基于当前车辆速度和踏板致动位移确定目标挡位之后，变速器控制单元(TCU)可被设置为计算在强制降挡换挡的目标完成点处的马达转速，即，目标挡位转速NTJ，即在确定的目标挡位处的马达转速。
在本文中，由于用于目标挡位的确定和目标挡位转速的计算的过程与通常的强制降挡换挡控制中的过程相同，因此省略其详细描述。
同时，控制单元20计算换挡之前的马达转速。由于在该车辆中的马达30的转速的计算或检测与在通常的混合动力电动车辆中的马达的转速的计算或检测相同，因此省略其详细描述。
例如，马达控制单元(MCU)的马达转速计算单元可计算在换挡之前的马达30的当前转速。混合动力控制单元(HCU)可从马达控制单元(MCU)接收马达转速信息。
在下文中，在本公开中，在强制降挡换挡之前的马达转速，即在检测强制降挡换挡的需求之后并且执行换挡之前的马达转速，以及在转速增加之前计算或检测的马达转速，被称为“初始马达转速NI”。
此外，在强制降挡换挡的过程中转速的变化和增加期间，在马达控制单元(MCU)处实时计算或检测的马达转速被称为“当前马达转速NC”。
另外，控制单元20确定目标挡位和目标挡位转速，同时计算目标挡位转速NTJ和初始马达转速NI之间的差值Diff1(S11)。
例如，混合动力控制单元(HCU)可被设置为计算在从变速器控制单元(TCU)传输的目标挡位转速NTJ和从马达控制单元(MCU)传输的初始马达转速NI之间的差值Diff1。
然后，当马达30以目标挡位转速，即在当前电池的可用功率区域中的与目标挡位转速NTJ(即，在强制降挡换挡的完成点处的马达转速)相对应的预定最大马达扭矩限制值操作时，控制单元20(例如混合动力控制单元)计算在本电池的可用功率区域中的最大扭矩。
此外，控制单元20(例如混合动力控制单元)计算在当前电池的可用功率区域处的与初始马达转速NI相对应的预定最大马达扭矩限制值(S12)。
随后，控制单元20计算在初始马达转速NI处的马达扭矩限制值与在目标挡位转速NTJ处的马达扭矩限制值之间的差值Diff2(S13)。控制单元20比较差值Diff2与预定阈值以确定扭矩干预控制的方法(S14)。
即，在需要强制降挡换挡时，在实际换挡之前在变速器控制单元(TCU)处计算的目标挡位转速NTJ被传输至混合动力控制单元(HCU)。在混合动力控制单元(HCU)计算在当前电池的可用功率水平处与目标挡位转速(NTJ)相对应的最大马达扭矩限制值之后，混合动力控制单元(HCU)计算计算的最大马达扭矩限制值和在初始马达转速中的马达扭矩限制值之间的差值Diff2以比较计算的差值Diff2与阈值。在本文中，当混合动力控制单元(HCU)确定差值Diff2等于或大于阈值时，使用马达控制单元(MCU)作为主控制单元来执行扭矩干预控制。当混合动力控制单元(HCU)确定差值Diff2小于阈值时，使用变速器控制单元(TCU)作为主控制单元来执行扭矩干预控制。
在下文中，在本公开中，在其中差值Diff2等于或大于阈值的情况下的扭矩干预控制被称为第一扭矩干预控制。在其中差值Diff2小于阈值的情况下的扭矩干预控制被称为第二扭矩干预控制。
第一扭矩干预控制是本公开中公开的扭矩干预控制方法。如下所述，在控制过程中，第一扭矩干预控制包括：基于马达转速确定扭矩干预的进入点；控制基于通过扭矩干预控制的进入(可变地输出干预扭矩的过程)设定的预定梯度减小的马达扭矩(干预扭矩)的输出；以及在达到目标挡位时停止干预扭矩输出同时控制通过关于变速器的输入轴(即，马达的输出轴和驱动轴)的抗颠簸补偿扭矩(减振补偿扭矩)补偿的扭矩输出的执行。
此外，第二扭矩干预控制是扭矩干预控制方法。第二扭矩干预控制包括扭矩干预控制(马达的扭矩输出的减小控制)，其中当基于驾驶员的踩加速器踏板操作增加马达转速同时实际换挡部分的换挡进行到某种程度时，即，当在实际换挡部分处细分的换挡阶段达到预定换挡阶段时，执行干预扭矩(减小的马达扭矩)输出。
在本文中，在强制降挡换挡过程的实际换挡部分处执行各个扭矩干预控制。当差值Diff2小于阈值时，混合动力控制单元(HCU)将第二扭矩干预控制选择性信息传输至变速器控制单元(TCU)。然后，在混合动力控制单元(HCU)、变速器控制单元(TCU)和马达控制单元(MCU)的协同控制下执行第二扭矩干预控制。
即，如图2所示，通过变速器控制单元(TCU)执行其中将挡位换到目标挡位(换低挡)的强制降挡换挡控制过程。当达到强制降挡换挡过程的实际换挡部分处的预定换挡阶段时(S3和S4)，变速器控制单元(TCU)向混合动力控制单元请求扭矩干预以在一段时间连续地输出在混合动力控制单元(HCU)和马达控制单元(MCU)的协同控制下减小的马达扭矩，即干预扭矩。
通常，由于整个换挡过程在TCU中被细分为各个部分，因此变速器控制单元(TCU)对每个部分执行预定的换挡控制。在本文中，每个部分可被细分为各个阶段，每个阶段基于变速器控制单元(TCU)的规格执行各自的预定换挡控制。
换挡阶段可通过变速器控制单元(TCU)的规格被不同地细分或限定。然而，在变速器控制单元(TCU)处共同设置至少三个部分，即换挡准备部分、实际换挡部分和换挡终止部分。
实际换挡部分是用于通过液压的控制来改变实际齿轮比的部分。在通常的强制降挡换挡过程中，变速器控制单元(TCU)可传递通过使用诸如当前挡位、目标挡位、发动机扭矩和马达扭矩的各种信息的变速器的内部部件控制的液压，从而执行齿轮比的变化。
另外地，变速器控制单元(TCU)将当前换挡进展信息，即，关于换挡准备部分、实际换挡部分和换挡终止部分的信息(关于每个部分的开始和终止的信息)，提供给诸如混合动力控制单元(HCU)和马达控制单元(MCU)的其它控制单元。此外，变速器控制单元(TCU)可将关于细分的换挡阶段的当前换挡阶段的信息提供给每个部分。
另外，变速器的每个摩擦部件基于换挡准备、实际换挡和换挡终止的每个换挡控制部分的预定方式被释放或联接。使用变速器的摩擦部件的预定摩擦部件来执行液压的背压控制。
在本公开的第二扭矩干预控制过程中，如图2所示，在通过变速器控制单元(TCU)执行用于强制降挡换挡的换挡控制期间，使用预定摩擦部件执行液压的背压控制(S6)。然后，在换挡结束后，停止干预扭矩的输出，并且因此终止扭矩干预控制(S7)。
另外，在本公开的步骤S13中，当计算的最大马达扭矩限制值之间的差值Diff2等于或大于阈值时，混合动力控制单元(HCU)将第一扭矩干预控制选择性信息传输至马达控制单元(MCU)。随后，在混合动力控制单元(HCU)、变速器控制单元(TCU)和马达控制单元(MCU)的协同控制下执行第一扭矩干预控制。
在本文中，在变速器控制单元(TCU)的控制下执行强制降挡换挡期间，马达控制单元(MCU)接收从混合动力控制单元(HCU)选择第一扭矩干预控制的信息，并且计算在驾驶员的踩加速器踏板操作之后的当前马达转速的上升梯度，即通过马达转速计算单元计算的当前马达转速NC的上升梯度G1(S15)。
随后，马达控制单元(MCU)从当前马达转速NC中确定扭矩干预控制的进入点(S16)。在其处当前马达转速NC达到进入参考转速Nref的点被确定为扭矩干预控制的进入点。
即，当当前马达转速NC达到进入参考转速Nref时，扭矩干预控制(干预扭矩的可变输出控制)开始。
进入参考转速Nref可基于在步骤S11中计算的初始马达转速NI与目标挡位转速NTJ之间的差值Diff1来确定。在实施例中，当从差值Diff1中计算第一转速比值R1时，可通过将初始马达转速NC与通过将差值Diff1乘以第一转速比值R1获得的值相加来计算进入参考转速Nref(Nref＝(Diff1*R1)+NC)。
在映射处从差值Diff1确定第一转速比值R1。该映射包括基于差值Diff1的值。提供其中预定第一转速比值R1的映射。映射在被输入之后被使用并且被预先存储在控制单元20(例如，马达控制单元)处。
然后，马达控制单元(MCU)从初始马达转速NI关于目标挡位转速的比值，即第二转速比值R2(R2＝NI/NTJ)中计算在步骤S15中计算的马达转速的上升梯度G1和干预扭矩的梯度G2(干预扭矩的下降梯度)。执行其中基于计算的梯度G2减小马达扭矩的扭矩干预控制(S17)。
即，马达控制单元(MCU)执行控制马达30的操作的干预扭矩的可变输出控制以基于计算的梯度输出减小的扭矩(干预扭矩)。
在映射处从马达转速的上升梯度G1和第二转速比值R2确定干预扭矩梯度G2。该映射包括基于马达转速的上升梯度G1和第二转速比值R2的值。提供其中预定干预扭矩梯度G2的映射。映射在被输入之后被使用并且被预先存储在控制单元20(例如，马达控制单元)处。
然后，当当前马达转速NC达到目标挡位转速NTJ时，马达控制单元(MCU)终止扭矩干预控制(S18和S19)。随后，执行抗颠簸控制(S20)。
根据本公开，通过马达转速的上升梯度(上升比)和比值R2确定马达扭矩的下降梯度，使得可基于该梯度来控制减小的马达扭矩。从而，可基于马达转速的上升比和换挡进展执行干预扭矩的优化的可变控制。
另外，在马达转速NC达到目标挡位转速NTJ(干预扭矩的断开控制)的点处停止干预扭矩输出以终止扭矩干预控制。从而，可执行实际换挡部分中的优化的干预扭矩输出同时可改善在换挡终止之后的车辆的驱动力的降低。
在换挡时，在踩加速器踏板/松加速器踏板操作时，或者在发动机离合器联接时，发生驱动轴(变速器的输入轴或马达的输出轴)的振动和诸如震动和颠簸(瞬时的和快速的移动)的振动现象，从而降低驾驶舒适性和可操作性。为了解决上述问题，提供抗颠簸控制。
在抗颠簸控制过程中，计算抗颠簸补偿扭矩，即减振补偿扭矩并且控制以通过计算的减振补偿扭矩补偿马达扭矩。
抗颠簸控制过程包括：获得其中输出用于驱动车辆的驱动马达的扭矩的驱动轴的实际转速；计算驱动轴的模型转速；基于获得的驱动轴的实际转速与计算的模型转速之间的偏差来获得振动元件；以及生成用于减小来自振动元件的驱动轴的振动的减振补偿扭矩。在本公开中，可执行用于生成减振补偿扭矩的抗颠簸控制以便减少在实际换挡完成之后可能生成的喘振和颠簸振动。
可根据使用与抗颠簸控制过程相同的方法的基本过程来执行本公开的抗颠簸控制。然而，在用于确定在控制过程中用于计算减振补偿扭矩的控制变量值(例如，增益值、最小值/最大值等)的映射中，应用与在抗颠簸控制中的映射不同的映射，使得可执行差别的抗颠簸扭矩补偿。
在本公开中，在由于车辆的快速加速的需求导致的强制降挡换挡过程中，应用优化的扭矩干预控制和差别的抗颠簸控制，使得如图5所示，可降低驾驶员的加速度识别时间(加速响应的改善)并且可改善可销售性。
从以上描述中显而易见的是，在由于车辆的加速需求导致的强制降挡换挡的过程中，应用优化的扭矩干预控制和抗颠簸控制，使得可减小加速度识别时间。可改善车辆的加速响应并且也可改善可销售性。
如上所述，已经在本说明书和附图中公开示例性实施例。虽然在本文中使用特定的术语，但是它们仅用于描述本公开，而不限制在权利要求中公开的本公开的含义和范围。因此，在本公开的技术领域的技术人员将理解可从本公开的示例性实施例中导出各种变型和其它等效实施例。因此，本公开的实际技术保护的范围应当通过所附权利要求的技术方案限定。

Claims (10)

1.一种混合动力电动车辆的控制方法，其包括：
a)在检测由于驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时,基于在控制单元处实时检测的用于驱动车辆的马达的当前转速来计算在强制降挡换挡期间增加的马达转速的上升梯度；
b)基于在所述控制单元处所述马达转速的上升梯度来计算干预扭矩的下降梯度；
c)基于在所述控制单元处实时检测的所述马达的当前转速来确定扭矩干预控制的进入点；以及
d)执行用于控制所述马达驱动的所述扭矩干预控制以输出干预扭矩，即，基于在所述控制单元处从所确定的进入点计算的所述干预扭矩的下降梯度而减小的马达扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述控制单元处检测初始马达转速，即，在检测由于所述驾驶员的加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在所述马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速；
在所述控制单元处计算所述初始马达转速与所述目标挡位转速之间的差值；
在所述控制单元处确定在当前电池的可用功率区域中分别与所述目标挡位转速和所述初始马达转速相对应的预定最大马达扭矩限制值；
在所述控制单元处确定在所述初始马达转速处的最大马达扭矩限制值与在所述目标挡位转速处的最大马达扭矩限制值之间的差值；以及
将所述最大马达扭矩限制值之间的差值与预定阈值进行比较，
其中，当所述最大马达扭矩限制值之间的所述差值等于或大于所述阈值时，在所述控制单元处执行步骤a)至步骤d)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制单元确定扭矩干预控制的所述进入点是其中实时检测的当前马达转速达到预定进入参考转速的点。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在所述控制单元处检测初始马达转速，即，在检测由于驾驶员的所述加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在所述马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速，
其中所述进入参考转速通过初始马达转速和所述目标挡位转速之间的差值在所述控制单元处被确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其中与所述初始马达转速和所述目标挡位转速之间的所述差值相对应的第一转速比值在所述控制单元处通过映射来获得，并且
所述进入参考转速通过将所述初始马达转速与通过将所述初始马达转速与所述目标挡位转速之间的所述差值乘以所述第一转速比值获得的值相加来计算。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述控制单元处检测初始马达转速，即在检测由于驾驶员的所述加速操作导致的强制降挡换挡的需求时在所述马达的换挡之前的转速，以确定目标挡位转速，即，在强制降挡换挡的完成点处的目标马达转速，
其中所述干预扭矩的下降梯度通过所述马达转速的上升梯度、所述初始马达转速和所述目标挡位转速来确定。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述马达转速的上升梯度和与作为所述初始马达转速关于所述目标挡位转速的比值的第二转速比值相对应的所述干预扭矩的下降梯度使用映射在所述控制单元处被确定。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括当在强制降挡换挡期间增加的所述马达的当前转速达到所述目标挡位转速时，在所述控制单元处终止所述扭矩干预控制。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在终止所述扭矩干预控制之后，执行抗颠簸控制，并且
所述抗颠簸控制包括：
获得其中输出所述马达的扭矩的驱动轴的实际转速；
计算所述驱动轴的模型转速；
基于所述驱动轴的所获得的实际转速与所计算的模型转速之间的偏差来获得振动元件；
计算用于减小来自所述振动元件的所述驱动轴的振动的减振补偿扭矩；以及
控制所述马达的驱动以输出通过所计算的减振补偿扭矩补偿的马达扭矩。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合动力电动车辆包括变速器安装电动装置(TMED)型混合动力电动车辆，其中变速器设置在所述马达的输出侧处。
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