CN108528426A - 混合动力汽车的控制方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力汽车的控制方法及控制装置，混合动力汽车包括发动机、驱动电机和设置在发动机、驱动电机之间的离合器，离合器处于分离状态，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，控制方法包括：当接收到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态以启动发动机；当检测到发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态；当离合器进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入；当目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。因此，混合动力汽车的驱动模式切换和档位切换一并进行的，控制方式相对简单，且能够将混合动力汽车快速的调整至对应的状态。

Description

混合动力汽车的控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，具体涉及一种混合动力汽车的控制方法及控制装置。
背景技术
混合动力汽车通常具有三种驱动模式，包括电机驱动模式、发动机驱动模式和混合驱动模式。一般来说，混合动力汽车在低速行驶时，宜采用电机驱动模式，仅电机工作驱动汽车行驶，发动机不工作从而节约能源。混合动力汽车在高速行驶时，采用发动机驱动模式或混合驱动模式，此时发动机工作驱动汽车行驶，为汽车提供较为充足的动力。
混合动力汽车处于纯电机驱动模式下，并且需要加速时，纯电机驱动模式可能需要向混合驱动模式或纯发动机驱动模式进行切换，发动机启动以提供充足的动力。同时，档位也需要切换，从低档位切换至高档位，或从高档位切换至低档位，以使变速箱处于较佳的工作状态。但是，目前混合动力汽车中驱动模式的切换和档位的切换是先后分别进行控制的，导致控制方式繁琐，时间长，不利于混合动力汽车快速的调整至对应的状态。
发明内容
本发明解决的问题是混合动力汽车在加速过程中对应的驱动模式切换和档位切换先后分别进行控制，导致混合动力汽车无法快速调整至对应的状态。
为解决上述问题，本发明提供一种混合动力汽车的控制方法，所述混合动力汽车包括发动机、驱动电机和设置在发动机、驱动电机之间的离合器，离合器处于分离状态，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，所述控制方法包括：当接收到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态，以启动发动机；当检测到所述发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态；当所述离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档、目标档位挂入；当所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。
可选的，当所述离合器进入滑磨状态后、进入分离状态前，还包括：检测发动机输出至变速箱输入轴的扭矩；根据检测得到发动机输出至变速箱输入轴的扭矩，调整驱动电机向变速箱输入轴输出的扭矩，以补偿发动机输出至变速箱输入轴的扭矩。
可选的，在所述离合器进入分离状态后、控制当前档位脱档前，还包括：控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内。
可选的，所述控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小的方法包括：控制电机线圈中的电流减小。
可选的，在控制当前档位脱档后、目标档位挂入前，还包括：计算目标档位下变速箱输入轴所需的转速；根据计算出的变速箱输入轴所需的转速，调整驱动电机的转速。
可选的，在所述离合器进入分离状态后、进入接合状态前，还包括：检测变速箱输入轴的转速，并控制发动机输出轴的转速大于所述检测得到的变速箱输入轴的转速。
可选的，在所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态的方法包括：控制离合器从分离状态进入滑磨状态，并检测发动机输出轴的转速和变速箱输入轴的转速；当检测得到的发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等时，控制离合器从滑磨状态进入接合状态。
可选的，所述控制离合器从分离状态进入滑磨状态后，还包括：控制发动机输出轴的转速减小或者增大，以使发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等。
可选的，所述控制离合器从分离状态进入滑磨状态时，还包括：减少发动机的喷油量；和/或，减小发动机进气量。
可选的，在所述离合器进入接合状态后，还包括：计算目标档位下变速箱输入轴所需的扭矩，根据计算出的变速箱输入轴所需的扭矩，调整驱动电机和发动机向变速箱输入轴输出的扭矩。
可选的，，所述档位切换指令包括：从高档位切换至低档位；或，从低档位切换至高档位；所述驱动模式切换指令包括：从纯电机驱动模式切换为混合驱动模式；或，从纯电机驱动模式切换为纯发动机驱动模式。
未解决上述技术问题，本技术方案还提供一种混合动力汽车的控制装置，所述混合动力汽车包括发动机、驱动电机和设置在发动机、驱动电机之间的离合器，离合器处于分离状态，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，所述控制装置包括：指令接收单元，用于接收档位切换指令和驱动模式切换指令；离合器控制单元，适于在所述指令检测单元检测到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态，以启动发动机；发动机启动检测单元，适于检测发动机是否启动；所述离合器控制单元适于在所述发动机启动检测单元检测到所述发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态；换档控制单元，适于在所述离合器控制单元控制所述离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入；所述离合器控制单元还用于在所述换档控制单元控制所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。
可选的，所述控制装置还包括：扭矩检测单元和扭矩控制单元，当所述离合器控制单元控制离合器进入滑磨状态后、进入分离状态前，所述扭矩检测单元检测发动机输出至变速箱输入轴向的扭矩；所述扭矩控制单元适于根据所述扭矩检测单元检测得到发动机输出至变速箱输入轴的扭矩，调整驱动电机向变速箱输入轴输出的扭矩，以补偿发动机输出至变速箱输入轴的扭矩。
可选的，所述控制装置还包括扭矩控制单元，在所述离合器控制单元控制所述离合器进入分离状态后、所述换档控制单元控制当前档位脱档前，所述扭矩控制单元控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内。
可选的，所述控制装置还包括转速检测单元和转速控制单元，当所述离合器控制单元控制离合器进入分离状态后、进入接合状态前，所述转速检测单元检测变速箱输入轴的转速；所述转速控制单元用于控制发动机输出轴的转速，使发动机输出轴的转速大于所述检测得到的变速箱输入轴的转速。
可选的，在所述换档控制单元控制目标档位挂入后、所述离合器控制单元控制离合器接进入接合状态前，所述转速检测单元检测发动机输出轴的转速和变速箱输入轴的转速，当检测得到的发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等时，所述离合器控制单元控制离合器进入接合状态。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
在混合动力汽车以纯电机驱动模式行驶，且加速的过程中，当接收到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态，变速箱输入轴带动发动机输出轴旋转，使发动机输出轴达到发动机启动设定值，完成了发动机的启动。当检测到发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态。当离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档、目标档位挂入，完成了档位切换操作。当目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。控制离合器从分离状态进入滑磨状态的目的在于启动发动机，控制离合器从滑磨状态进入分离状态的目的在于档位切换。最后控制离合器从分离状态进入接合状态时，一并完成了驱动模式切换和档位切换，从而能够将混合动力汽车快速的调整至对应的状态。
附图说明
图1是本发明具体实施例混合动力汽车动力总成的结构示意图；
图2是本发明具体实施例混合动力汽车控制方法的流程图；
图3是本发明具体实施例混合动力汽车档位、离合器、发动机和驱动电机扭矩、发动机和驱动电机转速随时间的变化状态图；
图4是本发明另一实施例混合动力汽车档位、离合器、发动机和驱动电机扭矩、发动机和驱动电机转速随时间的变化状态图；
图5是本发明具体实施例混合动力汽车控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为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例做详细的说明。
参照图1，一种混合动力汽车的动力总成，包括用于输出动力的发动机10、驱动电机20和用于传递动力的变速箱30、差速器40。其中，驱动电机20包括定子21和转子22，转子22连接变速箱30的输入轴31，以将动力传递至变速箱30。发动机10和驱动电机20之间设有离合器50，发动机10的输出轴11通过离合器50连接输入轴31，以将动力传递至变速箱30。变速箱30通过差速器40将动力传递至汽车轮胎，实现汽车行驶。
混合动力汽车在纯电机驱动模式下，离合器50处于分离状态，发动机10停止工作，仅驱动电机20运行为变速箱30提供动力，驱动汽车行驶。当混合动力汽车加速时，为使动力总成能够处于较佳的工作状态，可能需要切换驱动模式，即将纯电机驱动模式切换为混合驱动模式或纯发动机驱动模式；也可能需要切换档位，即将高档位切换为低档位，或将低档位切换为高档位；还有可能需要同时切换驱动模式和档位。
参照图2，本实施例提供一种混合动力汽车的控制方法。
步骤S101，接收档位切换指令和驱动模式切换指令。
如前所述，混合动力汽车在纯电机驱动模式下行驶过程中，且需要加速时，可能需要切换驱动模式(切换为混合驱动模式或纯发动机驱动模式)，或需要切换档位(切换为高档位或低档位)，或需要同时切换驱动模式和档位。具体采用何种运行方式，可以由汽车电子控制单元(ECU)根据当前车速、电机负载和油门开度等进行合理选择。当接收到ECU发出档位切换指令和驱动模式切换指令时，执行步骤S102。
步骤S102，当接收到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态以启动发动机。
其中，离合器50具有三种状态：分离状态、滑磨状态和接合状态。在分离状态下，离合器50的两个离合器片分离，发动机10的动力无法通过离合器传递至变速箱30。在滑磨状态下，离合器50的两个离合器片接触，但会相对旋转，发动机输出轴11和变速箱输入轴31之间传递的扭矩即为滑膜状态下离合器50的扭矩容量值。在接合状态下，离合器50的两个离合器片接触，且相对固定，发动机10的动力能够通过离合器50完全传递至变速箱30。
本实施例中，在控制离合器50接合之前，发动机10不工作，发动机输出轴11不旋转。当离合器50从分离状态进入滑磨状态后，变速箱输入轴31能够通过滑磨状态下的离合器50带动发动机输出轴11旋转，实现发动机10的启动(点火)。当离合器50从分离状态进入滑磨状态后，执行步骤S103。
步骤S103，检测发动机的启动状态。
当离合器50从分离状态进入滑磨状态后，变速箱输入轴31能够通过滑磨状态下的离合器50带动发动机输出轴11旋转。但是，只有当发动机输出轴11的转速达到设定值时(不同的发动机具有不同的启动设定值)，才能够实现发动机10的启动(点火)。也就是说，当离合器50从分离状态进入滑磨状态后，需要一定的时间以启动发动机10，启动发动机10所需的时间取决于发动机输出轴11的转速上升至设定值的快慢。当检测到发动机10启动后，执行步骤S104。
步骤S104，当检测到发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态。
发动机10启动后，发动机10能够作为动力源带动发动机输出轴11旋转。此时，控制离合器30从滑磨状态进入分离状态。一方面，使离合器30不阻碍发动机10的运行，使发动机10得以快速的提高发动机输出轴11的转速；另一方面，中断发动机10向变速箱30的动力传递，为档位切换做准备。在控制离合器30分离，使离合器30进入分离状态后，执行步骤S105。
步骤S105，当离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入。
如何获知离合器50是否进入分离状态。可以有以下两种方式：其一，通过设置位置传感器，用于检测控制离合器50运行的离合器执行机构的位置，以确认离合器50进入分离状态。其二，通过设定时间值，通过控制离合器50从滑磨状态进入分离状态的时间，以确认离合器50进入分离状态。
在离合器50进入分离状态后，中断了发动机10向变速箱30的动力传递。此时，能够进行档位切换操作，可以使档位切换指令中的高档位脱档、低档位挂入，或者使档位切换指令中的低档位脱档、高档位挂入。具体为升档操作还是降档操作，可以由ECU根据当前车速、电机负载和油门开度等进行合理选择。在档位切换指令中的目标档位挂入后，执行步骤S106。
步骤S106，当所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。
如何获知当前档位是否脱档，目标档位是否挂入。可以有以下两种方式：其一，通过设置传感器，在当前档位脱档后发送信号以确认当前档位已经脱档，在目标档位挂入后发送信号以确认目标档位已经挂入。其二，通过设定时间值，通过控制当前档位脱档操作的时间以确认当前档位已经脱档，通过控制目标档位挂档操作的时间以确认当前档位已经挂入。
本实施例中，当档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入挂入后，完成了档位切换操作。若高档位脱档、低档位挂入，则完成降档操作；若低档位脱档、高档位挂入，则完成升档操作。
当变速箱输入轴31带动发动机输出轴11旋转，使发动机输出轴11达到发动机启动设定值，完成了发动机10的启动。当离合器50从分离状态进入接合状态后，发动机10的动力能够完全传递至变速箱30，驱动混合动力汽车行驶，完成了驱动模式切换操作。离合器50进入接合状态后，若驱动电机20仍然工作，则完成纯电机驱动模式向混合驱动模式的切换；若驱动电机20逐渐停止工作，则完成纯电机驱动模式向纯发动机驱动模式的切换。
因此，本实施例中混合动力汽车的驱动模式切换和档位切换一并进行的，控制方式相对简单，且能够将混合动力汽车快速的调整至对应的状态。
参照图3，示出了混合动力汽车在驱动模式切换、档位切换过程中，档位、离合器、发动机和驱动电机扭矩、发动机和驱动电机转速随时间的变化状态图。其中，驱动模式由纯电机驱切换为混合驱动，档位由低档位切换为高档位。a1代表脱档，a2代表挂档；b1代表离合器处于分离状态，b2代表离合器处于滑磨状态，b3代表离合器处于接合状态；T代表扭矩，V代表转速。
在t1时刻之前，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，换档切换指令中的低档位挂入，高档位脱档。离合器50处于分离状态，发动机10不工作，完全由驱动电机20为变速箱30提供动力。驱动电机扭矩TEM即为驱动电机20向变速箱输入轴31输出的扭矩。变速箱30所受到的总扭矩TDrv为变速箱输入轴31向变速箱30输出的扭矩。
驱动电机扭矩TEM和总扭矩TDrv满足：TDrv＝TEM。
在t1时刻，混合动力汽车接收到档位切换指令和驱动模式切换指令，具体为低档位向高档位切换指令，纯电机驱动向混合驱动切换指令。此时，开始控制离合器50接合，使离合器50从分离状态进入滑磨状态。
在t1－t2时间段内，当离合器50进入滑磨状态后、发动机10启动前，变速箱输入轴31带动发动机输出轴11旋转，变速箱输入轴31对滑膜状态下的离合器50施加扭矩，滑膜状态下的离合器50对发动机输出轴11施加扭矩，上述扭矩值即为滑膜状态下的离合器扭矩容量值TClu。发动机输出轴11被动接收离合器50的扭矩，发动机扭矩TICE为负值。离合器50带动发动机输出轴11旋转，使发动机输出轴11的转速(即发动机转速VICE)逐渐上升。
在离合器50进入滑磨状态前，变速箱输入轴31的扭矩全部传递至变速箱30，以驱动汽车行驶。当离合器50进入滑磨状态后，变速箱输入轴31的一部分扭矩通过离合器50传递至发动机输出轴11，从而会导致传递至变速箱30的扭矩减少，影响驾驶人员的舒适感。
本实施例中，当离合器50进入滑磨状态后，检测变速箱输入轴31通过离合器50向发动机输出轴11输出的扭矩(也就是发动机10输出至变速箱输入轴31的扭矩，为负值)，即检测滑膜状态下的离合器扭矩容量TClu。根据检测得到的离合器扭矩容量TClu，调整驱动电机20向变速箱输入轴31输出的扭矩，即调整驱动电机扭矩TEM，以补偿发动机10输出至变速箱输入轴31的扭矩。
具体的，检测滑膜状态下的离合器扭矩容量TClu，可以利用传感器检测控制离合器50运行的离合器执行机构的位置，以得到离合器的扭矩容量TClu。调整驱动电机扭矩TEM，可以通过控制电机线圈中的电流，使流经电机线圈中电流的增大，以实现驱动电机扭矩TEM的增大。其中，驱动电机扭矩TEM所增大的具体值可选为检测得到的滑膜状态下的离合器扭矩容量值TClu。
此时，驱动电机扭矩TEM、离合器扭矩容量值TClu、变速箱30所受到的总扭矩TDrv满足：TEM＝TClu+TDrv。因此，使得离合器50在进入滑磨状态前、进入滑磨状态后，驱动电机20通过变速箱输入轴31向变速箱30输出的扭矩值能够保持不变，从而提升驾驶人员的舒适感。
继续参照图3，在t2时刻，发动机输出轴转速VICE达到发动机启动设定值，发动机10启动(点火)。当检测到发动机10启动后，开始控制离合器50分离，使离合器50从滑磨状态进入分离状态。检测发动机10启动的检测器具体可以集成于汽车ECU。
在t2－t3时间段内，发动机扭矩TICE逐渐上升，但发动机输出轴转速VICE仍然小于变速箱输入轴31的转速(本实施例中即为驱动电机转速VEM)，变速箱输入轴31仍然通过离合器50向发动机输出轴11输出扭矩。驱动电机扭矩TEM仍然满足：TEM＝TClu+TDrv。但在此过程中，离合器30逐渐分离，离合器扭矩容量TClu逐渐减小，驱动电机扭矩TEM也逐渐减小。
在t3时刻，离合器50从滑磨状态进入分离状态，离合器扭矩容量TClu下降为0，变速箱输入轴31不再向发动机输出轴11输出扭矩。此时，驱动电机扭矩TEM、变速箱30受到的总扭矩TDrv满足：TEM＝TDrv。
当离合器50进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位(低档位)脱档，目标档位(高档位)挂入。具体的，控制低档位脱档之前，还包括：控制驱动电机20对变速箱输入轴31的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内，即控制驱动电机扭矩TEM减小至预设的目标扭矩范围内。不管是脱档，还是挂档，变速箱输入轴31所受到的扭矩均不能超过预设的目标扭矩范围。该目标扭矩范围可以根据变速箱30的具体结构和档位的不同事先进行设定。其中，控制驱动电机扭矩TEM可以通过控制减小流经驱动电机20的电流而实现。
本实施例中，通过检测驱动电机扭矩TEM的扭矩，则能够确定变速箱输入轴31所受到扭矩是否在目标扭矩范围内。其中，驱动电机扭矩TEM可以通过检测流经驱动电机20的实际电流而计算得到。
如图3所示，在t4时刻，驱动电机扭矩TEM下降至0，在预设的目标扭矩范围内，控制降档指令中对应的当前档位脱档。需要说明的是，在其他变形例中，若预设的目标扭矩范围值在0－x(N·m)之间，则当驱动电机扭矩TEM下降至0－x(Nm)中的任意数值时，均可以进行当前档位脱档操作。
在当前档位脱档之后，控制目标档位挂入之前，还包括：计算目标档位下变速箱输入轴31所需的转速，根据计算出的变速箱输入轴31所需的转速，调整驱动电机的转速VEM。
在t4－t5时间段内，驱动电机转速VEM逐渐下降，以满足目标档位下变速箱输入轴31所需的转速。这是因为：当前档位为低档位，目标档位为高档位，高档位下的变速箱30的传动比更小，此时，变速箱输入轴31所需的转速更小，需要相应降低驱动电机转速VEM，以对应高档位下变速箱输入轴31所需的转速。具体驱动电机转速VEM所需减小的量，需要根据高档位下变速箱30的传动比以及当前车辆的行驶速度进行计算确定。
在t5时刻，驱动电机转速VEM下降至目标档位下变速箱输入轴31所需的转速，控制目标档位挂入。在目标档位挂入之后，逐渐提升驱动电机扭矩TEM，为变速箱30提供动力。具体的，计算目标档位下变速箱输入轴30所需的扭矩，根据计算的变速箱输入轴30所需的扭矩，调整驱动电机扭矩TEM，驱动电机扭矩TEM即为变速箱输入轴30所需的扭矩TDrv。
在离合器50进入分离状态后，发动机扭矩TICE输出至发动机输出轴11，以进一步提升发动机输出轴转速VICE。
本实施例中，在离合器50处于分离状态时，还包括：检测变速箱输入轴31的转速，并控制发动机输出轴11的转速大于变速箱输入轴31的转速，即控制发动机转速VICE大于驱动电机转速VEM。使发动机转速VICE大于驱动电机转速VEM，为下一次离合器50接合做准备。
具体控制发动机输出轴11的转速增大的方法可以包括以下至少一种：控制发动机10的喷油量；或者，控制发动机10的进气量。
继续参照图3，在目标档位挂入后，控制离合器50接合，使离合器50从分离状态进入接合状态。其中，使离合器50从分离状态进入接合状态包括：先控制离合器50从分离状态进入滑磨状态，再控制离合器50从滑磨状态进入接合状态。
在t6时刻，离合器50从分离状态进入滑磨状态。此时，发动机转速V ICE大于驱动电机转速VEM，即发动机输出轴11的转速大于变速箱输入轴31的转速。因而需要控制发动机输出轴11的转速减小，使发动机输出轴11的转速等于变速箱输入轴31的转速，以使离合器50进入接合状态。
具体的，在离合器50进入滑磨状态后，检测发动机输出轴11的转速和变速箱输入轴31的转速。发动机输出轴11的转速和变速箱输入轴31的转速均可以通过速度传感器直接进行检测。当检测得到的发动机输出轴11的转速与变速箱输入轴31的转速相等时，控制离合器50从滑磨状态进入接合状态。
其中，可以通过减小发动机扭矩TICE以减小发动机输出轴11的转速，具体可以通过调整发动机的点火时间，减少发动机的喷油量，减少发动机的进气量中的其中至少一种，以实现发动机扭矩TICE的减少。
本实施例中，在离合器50进入滑磨状态时，控制减少发动机10瞬间的喷油量，或者控制减小发动机10瞬时的进气量，以减小发动机10对输出轴11的动力。其中，减少发动机10瞬间的喷油量包括瞬时停止喷油，减小发动机10瞬时的进气量包括瞬时停止进气。使得发动机10不再驱动发动机输出轴11旋转。发动机输入轴11在处于滑磨状态的离合器50的作用下，使发动机输出轴11的转速迅速减小，最终与变速箱输入轴31的转速相一致，使离合器50进入接合状态。
在其他变形例中，若此时发动机输出轴11的转速小于变速箱输入轴31的转速，则需要控制发动机输出轴11的转速增大，使发动机输出轴11的转速等于变速箱输入轴31的转速，以使离合器50进入接合状态。
如图3所示，在t6－t7时间段内，发动机输出轴11能够通过滑磨状态下的离合器50向变速箱输入轴31输出扭矩，此扭矩值为滑磨状态下离合器30的扭矩容量值TClu。此时，变速箱30所受到的总扭矩TDrv满足：TDrv＝TClu+TEM。因此，在t6时刻，离合器50从分离状态进入滑磨状态时，控制驱动电机扭矩TEM减小，所减小的量即为离合器扭矩容量值TClu。以使得变速箱30所受到的总扭矩TDrv保持不变，提升驾驶人员的舒适感。
在t7时刻，发动机转速V ICE下降至等于驱动电机转速VEM，即发动机输出轴11的转速等于变速箱输入轴31的转速，控制离合器50从滑磨状态进入接合状态。实现混合驱动行驶。
当离合器50从滑磨状态进入接合状态时，变速箱30所受到的扭矩TDrv满足：TDrv＝TEM+TICE。此时，根据在目标档位挂入时，计算得到的目标档位下变速箱输入轴30所需的扭矩，调整驱动电机扭矩TEM和发动机扭矩TICE，驱动电机扭矩TEM和发动机扭矩TICE之和即为变速箱30所需的扭矩TDrv。
本实施例中，驱动模式切换由纯电机驱动模式切换为混合驱动模式。因此，最终由驱动电机20和发动机10共同为变速箱30提供动力。在其他变形例中，若由纯电机驱动模式切换为纯发动机驱动模式，则最终驱动电机20停止工作，仅发动机10为变速箱30提供动力。
参照图4，示出了另一种混合动力汽车在驱动模式切换、档位切换过程中，档位、离合器、发动机和驱动电机扭矩、发动机和驱动电机转速随时间的变化状态图。与上述实施例不同之处在于：档位由高档位切换为低档位。
其中，在t4－t5时间段内，驱动电机转速VEM逐渐上升，以满足目标档位下变速箱输入轴31所需的转速。这是因为：当前档位为高档位，目标档位为低档位，低档位下的变速箱30的传动比更大，此时，变速箱输入轴31所需的转速更大，需要相应增加驱动电机转速VEM，以对应高档位下变速箱输入轴31所需的转速。具体驱动电机转速VEM所需增加的量，需要根据高档位下变速箱30的传动比以及当前车辆的行驶速度进行计算确定。
参照图5，本实施例还提供一种混合动力汽车的控制装置200，控制装置200包括指令接收单元201、离合器控制单元202、发动机启动检测单元203和换档控制单元204。其中，指令接收单元201用于在混合动力汽车在纯电机驱动模式下行驶过程中，且需要加速时，接收档位切换指令和驱动模式切换指令。离合器控制单元202用于在指令检测单元201检测到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器50接合，使离合器50从分离状态进入滑磨状态，此时的变速箱输入轴31通过滑磨状态下的离合器50带动发动机输出轴11旋转，以启动发动机10。发动机启动检测单元203用于检测发动机10是否启动。当发动机启动检测单元203检测到发动机10启动后，离合器控制单元202控制离合器50分离，使离合器50从滑磨状态进入分离状态。
当离合器控制单元202控制离合器50从滑磨状态进入分离状态后，换档控制单元204控制控制档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入。当换档控制单元控制当前档位脱档、目标档位挂入后，离合器控制单元202控制离合器50接合，使离合器50从分离状态进入接合状态。
本实施例中，档位切换指令包括：从高档位切换至低档位；或，从低档位切换至高档位。驱动模式切换指令包括：从纯电机驱动模式切换为混合驱动模式；或，从纯电机驱动模式切换为纯发动机驱动模式。
其中，控制装置200还包括扭矩检测单元205和扭矩控制单元206。当离合器控制单元202控制离合器50进入滑磨状态后、且进入分离状态前，扭矩检测单元用于检测变速箱输入轴31向发动机输出轴11输出的扭矩(也就是发动机10输出至变速箱输入轴31的扭矩，为负值)，即检测滑磨状态下的离合器扭矩容量。扭矩控制单元206用于根据扭矩检测单元205检测得到的离合器扭矩容量TClu，调整驱动电机20向变速箱输入轴31输出的扭矩，以补偿发动机10输出至变速箱输入轴31的扭矩。
因此，使得离合器50在进入滑磨状态前、进入滑磨状态后，驱动电机20通过变速箱输入轴31向变速箱30输出的扭矩值能够保持不变，从而提升驾驶人员的舒适感。
进一步的，在离合器控制单元202控制离合器50进入分离状态后、换档控制单元204控制当前档位脱档前，扭矩控制单元206还控制驱动电机20对变速箱输入轴31的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内。
继续参照图5，控制装置200还包括转速检测单元207和转速控制单元208，当离合器控制单元202控制离合器50进入分离状态后、进入接合状态前，转速检测单元207用于检测变速箱输入轴31的转速。转速控制单元208用于控制发动机输出轴11的转速，使发动机输出轴11的转速大于检测得到的变速箱输入轴31的转速。从而为下一次离合器50接合做准备。
其中，转速检测单元207可以是设置于变速箱输入轴31的速度传感器。
本实施例中，在所述目标档位挂入后，离合器控制单元202控制离合器从分离状态进入接合状态的方法包括：离合器控制单元202先控制离合器50从分离状态进入滑磨状态。当离合器50进入滑磨状态后，转速检测单元207检测发动机输出轴11的转速和变速箱输入轴31的转速。当检测得到的发动机输出轴11的转速与变速箱输入轴31的转速相等时，离合器控制单元202再控制离合器50从滑磨状态进入接合状态。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种混合动力汽车的控制方法，所述混合动力汽车包括发动机、驱动电机和设置在发动机、驱动电机之间的离合器，离合器处于分离状态，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，其特征在于，所述控制方法包括：
当接收到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态，以启动发动机；
当检测到所述发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态；
当所述离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档、目标档位挂入；
当所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述离合器进入滑磨状态后、进入分离状态前，还包括：检测发动机输出至变速箱输入轴的扭矩；根据检测得到发动机输出至变速箱输入轴的扭矩，调整驱动电机向变速箱输入轴输出的扭矩，以补偿向发动机输出至变速箱输入轴的扭矩。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述离合器进入分离状态后、控制当前档位脱档前，还包括：控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小的方法包括：控制电机线圈中的电流减小。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在控制当前档位脱档后、目标档位挂入前，还包括：计算目标档位下变速箱输入轴所需的转速；根据计算出的变速箱输入轴所需的转速，调整驱动电机的转速。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述离合器进入分离状态后、进入接合状态前，还包括：检测变速箱输入轴的转速，并控制发动机输出轴的转速大于所述检测得到的变速箱输入轴的转速。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态的方法包括：控制离合器从分离状态进入滑磨状态，并检测发动机输出轴的转速和变速箱输入轴的转速；当检测得到的发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等时，控制离合器从滑磨状态进入接合状态。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制离合器从分离状态进入滑磨状态后，还包括：控制发动机输出轴的转速减小或者增大，以使发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等。
9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制离合器从分离状态进入滑磨状态时，还包括：减少发动机的喷油量；和/或，减小发动机的进气量。
10.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述离合器进入接合状态后，还包括：计算目标档位下变速箱输入轴所需的扭矩，根据计算出的变速箱输入轴所需的扭矩，调整驱动电机和发动机向变速箱输入轴输出的扭矩。
11.如权利要求1－10任一项所述的控制方法，其特征在于，所述档位切换指令包括：从高档位切换至低档位；或，从低档位切换至高档位；所述驱动模式切换指令包括：从纯电机驱动模式切换为混合驱动模式；或，从纯电机驱动模式切换为纯发动机驱动模式。
12.一种混合动力汽车的控制装置，所述混合动力汽车包括发动机、驱动电机和设置在发动机、驱动电机之间的离合器，离合器处于分离状态，混合动力汽车处于纯电机驱动模式，其特征在于，所述控制装置包括：
指令接收单元，用于接收档位切换指令和驱动模式切换指令；
离合器控制单元，适于在所述指令检测单元检测到档位切换指令和驱动模式切换指令时，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入滑磨状态，以启动发动机；
发动机启动检测单元，适于检测发动机是否启动；
所述离合器控制单元适于在所述发动机启动检测单元检测到所述发动机启动后，控制离合器分离，使离合器从滑磨状态进入分离状态；
换档控制单元，适于在所述离合器控制单元控制所述离合器从滑磨状态进入分离状态后，控制档位切换指令中的当前档位脱档，目标档位挂入；
所述离合器控制单元还用于在所述换档控制单元控制所述当前档位脱档、目标档位挂入后，控制离合器接合，使离合器从分离状态进入接合状态。
13.如权利要求12所述的控制装置，其特征在于，还包括：扭矩检测单元和扭矩控制单元，当所述离合器控制单元控制离合器进入滑磨状态后、进入分离状态前，所述扭矩检测单元检测发动机输出至变速箱输入轴的扭矩；所述扭矩控制单元适于根据所述扭矩检测单元检测得到发动机输出至变速箱输入轴的扭矩，调整驱动电机向变速箱输入轴输出的扭矩，以补偿发动机输出至变速箱输入轴的扭矩。
14.如权利要求12所述的控制装置，其特征在于，还包括扭矩控制单元，在所述离合器控制单元控制所述离合器进入分离状态后、所述换档控制单元控制当前档位脱档前，所述扭矩控制单元控制驱动电机对变速箱输入轴的扭矩减小至预设的目标扭矩范围内。
15.如权利要求12所述的控制装置，其特征在于，还包括转速检测单元和转速控制单元，当所述离合器控制单元控制离合器进入分离状态后、进入接合状态前，所述转速检测单元检测变速箱输入轴的转速；所述转速控制单元用于控制发动机输出轴的转速，使发动机输出轴的转速大于所述检测得到的变速箱输入轴的转速。
16.如权利要求15所述的控制装置，其特征在于，在所述换档控制单元控制目标档位挂入后、所述离合器控制单元控制离合器接进入接合状态前，所述转速检测单元检测发动机输出轴的转速和变速箱输入轴的转速，当检测得到的发动机输出轴的转速与变速箱输入轴的转速相等时，所述离合器控制单元控制离合器进入接合状态。
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