CN108454613A - 一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法，该方法包括：通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位；将目标挡位发送给车辆的变速器控制器；通过变速器控制器计算目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈变速器输入轴目标转速至整车控制器；通过车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零；通过变速器控制器控制变速器离合器打开；控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速；通过变速器控制器控制变速器离合器进行闭合。提高了换挡的响应速度，换挡过程中转速调节更加精确平稳，避免了换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

Description

一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法。

背景技术

新能源汽车现已逐渐成为汽车产业发展的关键，其中依靠发动机或者电机均能单独进行驱动的单电机串并联(P2结构)插电式强度混合动力汽车是当前新能源汽车中的一个重要分支。

区别于常规的纯电动汽车，P2结构的插电式强度混合动力汽车由于带有多挡变速器，所以在驱动过程中变速器会频繁的进行升挡、降挡操作，而在升挡、降挡过程中变速箱离合器无法避免的会出现短时间的脱开，从而会导致车辆出现短暂动力丢失的现象。

目前，变速器升挡、降挡主要通过扭矩干预的方式实现，其基本工作原理为：首先由整车控制器根据驾驶员的油门踏板和制动踏板等操作，计算得到车辆的目标挡位，并将目标挡位发给变速器控制器，根据车辆目标挡位计算得到目标挡位所对应的变速器输入轴目标转速，并且控制变速器离合器进行断开，然后根据目标转速调节动力源，即发动机的扭矩，即通过动力源扭矩的上升或者下降以达到目标转速，从而完成换挡过程。上述通过调节发动机扭矩从而间接调节变速器输入轴转速的方式，存在换挡响应慢，转速调节精度低等问题，在整车上就反映为换挡过程中动力丢失明显，换挡顿挫等问题。

因此，如何提高换挡响应速度以及转速调节精度，避免换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法，可以提高换挡响应速度以及转速调节精度，避免换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种用于混合动力汽车的换挡控制方法，包括：

通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位；

将所述目标挡位发送给所述车辆的变速器控制器；

通过所述变速器控制器计算所述目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈所述变速器输入轴目标转速至所述整车控制器；

通过所述车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零；

通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开；

控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速；

通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合。

优选地，所述通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，包括：

通过所述车辆的整车控制器获取所述油门踏板或所述制动踏板的下踏位移量；

根据所述油门踏板或所述制动踏板的下踏位移量以及所述车辆的当前挡位，计算所述目标挡位。

优选地，所述通过所述车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零，包括：

通过所述电机控制器向所述驱动电机下发扭矩卸载指令；

所述驱动电机根据所述扭矩卸载指令对自身的实际扭矩进行卸载；

判断所述实际扭矩是否卸载为零；

若是，则执行步骤：通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开。

优选地，所述通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开，包括：

在判定所述驱动电机的实际扭矩卸载为零时，通过所述整车控制器向所述变速器发送变速器离合器打开指令；

所述变速器控制器根据所述变速器离合器打开指令控制所述变速器离合器执行打开动作；

判断所述变速器离合器是否完全打开；

若是，则执行步骤：控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速。

优选地，所述控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速，包括：

在判定所述变速器离合器完全打开时，通过所述整车控制器向所述电机控制器发送转速调节指令；

所述电机控制器根据所述转速调节指令控制所述驱动电机进行转速调节；

判断所述驱动电机的转速是否达到所述变速器输入轴目标转速；

若是，则执行步骤：通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合；

若否，则继续调节所述驱动电机的转速。

优选地，所述通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合，包括：

在判定所述驱动电机的转速达到所述变速器输入轴目标转速时，通过所述整车控制器向所述变速器控制器发送变速器离合器闭合指令；

所述变速器控制器根据所述变速器离合器闭合指令控制所述变速器离合器进行结合；

判断所述变速器离合器结合是否完成；

若是，则判定换挡结束；

若否，则继续等待，直至所述变速器离合器完全结合。

一种混合动力汽车，包括：

整车控制器，用于获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，以及将所述目标挡位发送给所述车辆的变速器控制器；

所述变速器控制器，用于计算所述目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈所述变速器输入轴目标转速至所述整车控制器；

电机控制器，用于根据所述整车控制器的相关控制指令控制驱动电机将扭矩卸载为零；

其中，所述变速器控制器还用于在所述驱动电机的扭矩卸载为零后，控制变速器离合器打开；

所述电机控制器还用于在所述变速器离合器完全打开之后，控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速；

所述变速器控制器还用于在所述驱动电机的转速调节至所述变速器输入轴目标转速之后，控制所述变速器离合器进行闭合。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的一种用于混合动力汽车的换挡控制方法，包括：通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位；将目标挡位发送给车辆的变速器控制器；通过变速器控制器计算目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈变速器输入轴目标转速至整车控制器；通过车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零；通过变速器控制器控制变速器离合器打开；控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速；通过变速器控制器控制变速器离合器进行闭合。提高了换挡的响应速度，换挡过程中转速调节更加精确平稳，避免了换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于混合动力汽车的换挡控制方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法，可以提高换挡响应速度以及转速调节精度，避免换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于混合动力汽车的换挡控制方法流程图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种用于混合动力汽车的换挡控制方法，包括：

S11：通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位。

在本发明的一种实施方式中，通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，包括：通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的下踏位移量；根据油门踏板或制动踏板的下踏位移量以及车辆的当前挡位，计算目标挡位。

当用户对车辆进行操作，踩下油门踏板或制动踏板时，油门踏板或制动踏板向下发生一定的位移，该位移的量即下踏位移量。整车控制器根据获取的油门踏板或制动踏板的下踏位移量以及车辆的当前挡位即可计算出目标挡位。

S12：将目标挡位发送给车辆的变速器控制器。

整车控制器将计算得出的目标挡位发送给变速器控制器。

S13：通过变速器控制器计算目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈变速器输入轴目标转速至整车控制器。

当变速器控制器在获取了目标挡位后，可以根据相应的换算关系计算该目标挡位对应的变速器输入轴目标转速。

S14：通过车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零。

在本发明的一种实施方式中，通过车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零，包括：通过电机控制器向驱动电机下发扭矩卸载指令；驱动电机根据扭矩卸载指令对自身的实际扭矩进行卸载；判断实际扭矩是否卸载为零；若是，则执行步骤：通过变速器控制器控制变速器离合器打开。若否，则继续等待，直至实际扭矩卸载为零。

其中，在步骤S12将目标挡位发送给车辆的变速器控制器之后，即可通过车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零。即步骤S13和步骤S14可以同时进行。在本实施方式中，整车控制器可以在步骤S12之后，即向电机控制器发出相应的指令，电机控制器即可以向驱动电机下发扭矩卸载指令来将驱动电机的实际扭矩逐渐降低为零。

S15：通过变速器控制器控制变速器离合器打开。

在本发明的一种实施方式中，通过变速器控制器控制变速器离合器打开，包括：在判定驱动电机的实际扭矩卸载为零时，通过整车控制器向变速器发送变速器离合器打开指令；变速器控制器根据变速器离合器打开指令控制变速器离合器执行打开动作；判断变速器离合器是否完全打开；若是，则执行步骤：控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速。若否，则继续等待，直到完全打开。

S16：控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速。

其中，控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速，包括：在判定变速器离合器完全打开时，通过整车控制器向电机控制器发送转速调节指令；电机控制器根据转速调节指令控制驱动电机进行转速调节；判断驱动电机的转速是否达到变速器输入轴目标转速；若是，则执行步骤：通过变速器控制器控制变速器离合器进行闭合；若否，则继续调节驱动电机的转速。

S17：通过变速器控制器控制变速器离合器进行闭合。

通过变速器控制器控制变速器离合器进行闭合，包括：在判定驱动电机的转速达到变速器输入轴目标转速时，通过整车控制器向变速器控制器发送变速器离合器闭合指令；变速器控制器根据变速器离合器闭合指令控制变速器离合器进行结合；判断变速器离合器结合是否完成；若是，则判定换挡结束；若否，则继续等待，直至变速器离合器完全结合。

在本发明的上述实施方式中，整车控制器计算车辆的目标挡位，变速器控制器根据目标挡位计算对应的变速器输入轴转速，并将转速需求发送给整车控制器。电机控制器控制驱动电机将扭矩以一定的速度卸载为零后，变速器控制器控制变速器离合器打开。变速器离合器打开完成之后，电机控制器控制驱动电机直接以转速控制的方式响应目标挡位对应的变速器输入轴目标转速；当电机转速达到目标挡位对应的变速器输入轴转速时，变速器控制器控制变速器离合器进行闭合。当变速器离合器完全结合后，换挡过程结束。提高了换挡的响应速度，换挡过程中转速调节更加精确平稳，避免了换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

相应地，本发明一种实施方式还提供了一种混合动力汽车，包括：整车控制器，用于获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，以及将目标挡位发送给车辆的变速器控制器；变速器控制器，用于计算目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈变速器输入轴目标转速至整车控制器；电机控制器，用于根据整车控制器的相关控制指令控制驱动电机将扭矩卸载为零；其中，变速器控制器还用于在驱动电机的扭矩卸载为零后，控制变速器离合器打开；电机控制器还用于在变速器离合器完全打开之后，控制驱动电机调节转速至变速器输入轴目标转速；变速器控制器还用于在驱动电机的转速调节至变速器输入轴目标转速之后，控制变速器离合器进行闭合。

本实施方式所提供的混合动力汽车，提高了换挡的响应速度，换挡过程中转速调节更加精确平稳，避免了换挡过程中出现动力丢失明显和换挡顿挫等问题的出现。

以上对本发明所提供的一种混合动力汽车及用于混合动力汽车的换挡控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于混合动力汽车的换挡控制方法，其特征在于，包括：

通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位；

将所述目标挡位发送给所述车辆的变速器控制器；

通过所述变速器控制器计算所述目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈所述变速器输入轴目标转速至所述整车控制器；

通过所述车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零；

通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开；

控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速；

通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过车辆的整车控制器获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，包括：

通过所述车辆的整车控制器获取所述油门踏板或所述制动踏板的下踏位移量；

根据所述油门踏板或所述制动踏板的下踏位移量以及所述车辆的当前挡位，计算所述目标挡位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述车辆的电机控制器控制驱动电机将扭矩卸载为零，包括：

通过所述电机控制器向所述驱动电机下发扭矩卸载指令；

所述驱动电机根据所述扭矩卸载指令对自身的实际扭矩进行卸载；

判断所述实际扭矩是否卸载为零；

若是，则执行步骤：通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述变速器控制器控制变速器离合器打开，包括：

在判定所述驱动电机的实际扭矩卸载为零时，通过所述整车控制器向所述变速器发送变速器离合器打开指令；

所述变速器控制器根据所述变速器离合器打开指令控制所述变速器离合器执行打开动作；

判断所述变速器离合器是否完全打开；

若是，则执行步骤：控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速，包括：

在判定所述变速器离合器完全打开时，通过所述整车控制器向所述电机控制器发送转速调节指令；

所述电机控制器根据所述转速调节指令控制所述驱动电机进行转速调节；

判断所述驱动电机的转速是否达到所述变速器输入轴目标转速；

若是，则执行步骤：通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合；

若否，则继续调节所述驱动电机的转速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过所述变速器控制器控制所述变速器离合器进行闭合，包括：

在判定所述驱动电机的转速达到所述变速器输入轴目标转速时，通过所述整车控制器向所述变速器控制器发送变速器离合器闭合指令；

所述变速器控制器根据所述变速器离合器闭合指令控制所述变速器离合器进行结合；

判断所述变速器离合器结合是否完成；

若是，则判定换挡结束；

若否，则继续等待，直至所述变速器离合器完全结合。

7.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：

整车控制器，用于获取油门踏板或制动踏板的操作信号，并计算目标挡位，以及将所述目标挡位发送给所述车辆的变速器控制器；

所述变速器控制器，用于计算所述目标挡位对应的变速器输入轴目标转速，并反馈所述变速器输入轴目标转速至所述整车控制器；

电机控制器，用于根据所述整车控制器的相关控制指令控制驱动电机将扭矩卸载为零；

其中，所述变速器控制器还用于在所述驱动电机的扭矩卸载为零后，控制变速器离合器打开；

所述电机控制器还用于在所述变速器离合器完全打开之后，控制所述驱动电机调节转速至所述变速器输入轴目标转速；

所述变速器控制器还用于在所述驱动电机的转速调节至所述变速器输入轴目标转速之后，控制所述变速器离合器进行闭合。