CN109455176B - 一种基于p2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法 - Google Patents

一种基于p2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法，判断驾驶员有驾驶意图时，首先启动辅助油泵，为主系统建立油压，满足离合器充油和润滑作用，在驾驶员松开制动踏板时，再启动电机，这样既满足了起车快速性，又节约了电池电量；同时，由于机械泵和动力电机刚性连接，在动力电机故障时，即使启动发动机前离合器由于没有压力也不会将动力传递到变速箱，而通过控制辅助油泵就可以给离合器提供离合器结合所需要的油压，将发动机动力传递到变速箱，保证在动力电机故障时可以跛行至目的地；最后，在动力电机转速低于发动机怠速转速时，启动辅助油泵给液压系统补充压力，防止由于机械泵转速过低油压不足导致起机以及换挡时产生冲击。

Description

一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法
技术领域
本发明专利涉及混合动力汽车控制领域，尤其涉及一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法。
背景技术
基于P2构型的混合动力汽车搭载了两套动力系统，发动机和动力电机。动力电机和机械泵刚性连接，动力电机运转时，带动机械泵转动，为变速箱系统提供压力和润滑。发动机和动力电机之间利用离合器连接。动力电机电力充足时，发动机不运转，离合器分开，整车采用纯电动模式运行，当动力电机电力不足时，启动发动机作为整车的驱动并为动力电机提供能量。
混合动力汽车纯电动起步时，如果先启动动力电机，可以满足起车快速性要求，但是会消耗很大一部分电量；如果在松开制动踏板后再启动电机，又会影响起车快速性。辅助油泵的主要作用是当整车机械泵无法建压或建压不足时作为一种辅助动力源为整个油路提供压力，保证整个液压系统可以正常工作。辅助油泵的体积小，结构简单，成本经济，同时采用低压供电，功率低，建立的压力可以满足DCT液压系统的短时压力和润滑需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法，基于P2构型的混合动力汽车传动系统包括发动机、分离离合器、动力电机、双离合自动变速器、整车控制器HCU，和变速器控制器TCU，其中TCU包含辅助油泵控制模块，发动机和动力电机之间利用分离离合器联结，当混合动力汽车运行在混合动力模式时，分离离合器结合，整车动力源由发动机和动力电机共同提供；当混合动力汽车运行在纯电动模式时，分离离合器分离，整车动力由动力电机单独提供；基于P2构型的混合动力汽车液压系统包括辅助油泵、机械泵、动力电机，为辅助油泵提供动力的独立电机、液压系统油路和油箱，动力电机和机械泵刚性连接，动力电机工作时，带动机械泵运转从油箱泵取油液通过液压系统油路为整个混合动力汽车液压系统提供压力和润滑，动力电机不工作时，辅助油泵可以独立运行，为整个变速箱液压回路提供压力和润滑，其特征在于，本方法的具体过程如下：
根据混合动力汽车运行情况判断启动辅助油泵的三种工况：
第一种工况：动力电机故障无法运行时，由于机械泵与动力电机刚性连接，动力电机无法给混合动力汽车液压系统提供压力，整车控制器HCU会在t1时刻发送跛行命令，变速器控制器TCU收到跛行命令后启动辅助油泵以目标转速S1运行，辅助油泵的目标转速S1与变速箱油温有关，通过试验获得两者的关系并通过查询表1得到辅助油泵的目标转速S1；
表1
Figure BDA0001801418190000021
在t2时刻液压系统油路的压力大于主油压设定值Pfill时，分离离合器开始充油，主油压设定值Pfill的计算方式为：Pfill＝Pkissp+ΔP；
Pkissp为分离离合器的半结合点压力，在该压力下，分离离合器开始传递压力，ΔP为压力裕量，取1-2bar；
t3时刻分离离合器压力大于分离离合器的半结合点压力Pkissp，分离离合器开始传递扭矩，动力电机在发动机的拖动下开始运转，t4时刻时动力电机和发动机转速同步时，辅助油泵停止运转，整车跛行至目的地；
第二种工况，驾驶员有驾驶需求时，踩下制动踏板，在t5时刻将换挡手柄置于D档或者R档，变速器控制器TCU控制辅助油泵启动，目标转速S1由表1获得；在t6时刻，液压系统油路的压力达到主油压设定值Pfill，启动分离离合器充油命令，使分离离合器工作在分离离合器的半结合点附近；在时间t7时，制动踏板松开，动力电机开始运转，辅助油泵以转速(S1+ΔS)运行，ΔS取400-600RPM，为整车继续提供压力，在松开制动踏板后动力电机开始运行，在t8时刻动力电机的转速达到转速设定值Spd时，辅助油泵停止工作，Spd为发动机的怠速转速；
第三种工况，当整车由纯电动模式切换混合动力模式时，需要由动力电机将发动机的转速拖到怠速转速以上，在动力电机拖动发动机转速上升的过程中，动力电机转速有可能会被发动机拉低，液压系统油路的压力也会相应降低，当动力电机转速低于转速设定值Spd时，变速器控制器TCU启动辅助油泵以目标转速S1运行，给液压系统油路补充压力；在t9时刻开始启动发动机，在t10时刻，动力电机和发动机转速同步过程中动力电机的转速低于转速设定值Spd，启动辅助油泵运转，在t11时刻，动力电机的转速高于转速设定值Spd时，辅助油泵停止转动。与现有技术相比本发明的有益效果是：
1.第一种工况，动力电机故障时，启动辅助油泵为分离离合器充油，解决了在机械泵无法运转的情况下的无法建立油压的问题，保证整车在电机故障时可以跛行至维修站点
2.第二种工况，本发明在汽车静止时采用辅助油泵为分离离合器提供油压，使分离离合器工作在半结合点附近，既可以避免启动动力电机消耗电量，又可以在驾驶员松开制动踏板时快速运行，这样，既满足了起车快速性，又节约了电池电量。
3.第三种工况，在整车运行时当动力电机转速低于设定转速时，启动辅助油泵给液压系统补油，防止整车换挡或起机时由于液压系统油路压力过低而冲击。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是本方法基于的P2构型的混合动力汽车动力系统的结构示意图。
图2是本方法基于的P2构型的混合动力汽车液压系统的结构示意图。
图3是本发明所述的一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法的基本控制原理示意图；
图4是本方法第一种工况的辅助油泵控制方法流程图。
图5是本方法第一种工况的辅助油泵控制方法效果示意图。
图6是本方法第二种工况的辅助油泵控制方法流程图。
图7是本方法第二种工况的辅助油泵控制方法效果示意图。
图8是本方法第三种工况的辅助油泵控制方法流程图。
图9本本方法第三种工况的辅助油泵控制方法效果示意图。
图中：1.发动机，2.分离离合器，3.动力电机，4.双离合自动变速器，5.辅助油泵，6.机械泵，7.独立电机，8.液压系统油路，9.油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
图1为本发明所述的一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法基于的P2构型的混合动力汽车系统结构示意图。P2构型的混合动力汽车系统包括传动系统和液压系统。基于P2构型的混合动力汽车传动系统包括发动机1、分离离合器2、动力电机3和双离合自动变速器4。变速器控制器TCU包含辅助油泵控制模块。发动机1和动力电机3之间利用分离离合器2联结，当汽车运行在混合动力模式时，分离离合器2结合，整车动力源由发动机1和动力电机3共同提供；当汽车运行在纯电动模式时，分离离合器2分离，整车动力由动力电机单独3提供。图2为混合动力汽车液压系统图。基于P2构型的混合动力汽车液压系统包括辅助油泵5、机械泵6、动力电机3，为辅助油泵5提供动力的独立电机7、液压系统油路8和油箱9。动力电机3和机械泵6刚性连接，动力电机3工作时，带动机械泵6运转从油箱9泵取油液通过液压系统油路8为整个混合动力汽车液压系统提供压力和润滑；动力电机3不工作时，辅助油泵5可以独立运行，为整个变速箱液压回路提供压力和润滑。
本发明所述的一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法具体过程如下：
根据混合动力汽车运行情况判断启动辅助油泵5的三种工况：
第一种工况：动力电机3故障无法运行时，由于机械泵6与动力电机3刚性连接，动力电机3无法给混合动力汽车液压系统提供压力，整车控制器HCU会在t1时刻发送跛行命令，变速器控制器TCU收到跛行命令后启动辅助油泵5以目标转速S1运行，辅助油泵5的目标转速S1与变速箱油温有关，通过试验获得两者的关系并通过查询表1得到辅助油泵5的目标转速S1；
表1
Figure BDA0001801418190000041
在t2时刻液压系统油路8的压力大于主油压设定值Pfill时，分离离合器2开始充油，主油压设定值Pfill的计算方式为：Pfill＝Pkissp+ΔP；
Pkissp为分离离合器2的半结合点压力，在该压力下，分离离合器2开始传递压力，ΔP为压力裕量，取1-2bar；
t3时刻分离离合器2压力大于分离离合器2的半结合点压力Pkissp，分离离合器2开始传递扭矩，动力电机3在发动机1的拖动下开始运转，t4时刻时动力电机3和发动机1转速同步时，辅助油泵5停止运转，整车跛行至目的地；
第二种工况，驾驶员有驾驶需求时，踩下制动踏板，在t5时刻将换挡手柄置于D档或者R档，变速器控制器TCU控制辅助油泵5启动，目标转速S1由表1获得；在t6时刻，液压系统油路8的压力达到主油压设定值Pfill，启动分离离合器充油命令，使分离离合器2工作在分离离合器2的半结合点附近；在时间t7时，制动踏板松开，动力电机3开始运转，辅助油泵5以转速(S1+ΔS)运行，ΔS取400-600RPM，为整车继续提供压力，在松开制动踏板后动力电机3开始运行，在t8时刻动力电机3的转速达到转速设定值Spd时，辅助油泵5停止工作，Spd为发动机1的怠速转速；
第三种工况，当整车由纯电动模式切换混合动力模式时，需要由动力电机3将发动机1的转速拖到怠速转速以上，在动力电机3拖动发动机1转速上升的过程中，动力电机3转速有可能会被发动机1拉低，液压系统油路8的压力也会相应降低，当动力电机3转速低于转速设定值Spd时，变速器控制器TCU启动辅助油泵5以目标转速S1运行，给液压系统油路8补充压力；在t9时刻开始启动发动机1，在t10时刻，动力电机3和发动机1转速同步过程中动力电机3的转速低于转速设定值Spd，启动辅助油泵5运转，在t11时刻，动力电机3的转速高于转速设定值Spd时，辅助油泵5停止转动。

Claims (1)

1.一种基于P2构型的混合动力汽车辅助油泵控制方法，基于P2构型的混合动力汽车传动系统包括发动机(1)、分离离合器(2)、动力电机(3)、双离合自动变速器(4)、整车控制器HCU，和变速器控制器TCU，其中TCU包含辅助油泵控制模块，发动机(1)和动力电机(3)之间利用分离离合器(2)联结，当混合动力汽车运行在混合动力模式时，分离离合器(2)结合，整车动力源由发动机(1)和动力电机(3)共同提供；当混合动力汽车运行在纯电动模式时，分离离合器(2)分离，整车动力由动力电机(3)单独提供；基于P2构型的混合动力汽车液压系统包括辅助油泵(5)、机械泵(6)、动力电机(3)，为辅助油泵(5)提供动力的独立电机(7)、液压系统油路(8)和油箱(9)，动力电机(3)和机械泵(6)刚性连接，动力电机(3)工作时，带动机械泵(6)运转从油箱(9)泵取油液通过液压系统油路(8)为整个混合动力汽车液压系统提供压力和润滑，动力电机(3)不工作时，辅助油泵(5)可以独立运行，为整个变速箱液压回路提供压力和润滑，其特征在于，本方法的具体过程如下：
根据混合动力汽车运行情况判断启动辅助油泵(5)的三种工况：
第一种工况：动力电机(3)故障无法运行时，由于机械泵(6)与动力电机(3)刚性连接，动力电机(3)无法给混合动力汽车液压系统提供压力，整车控制器HCU会在t1时刻发送跛行命令，变速器控制器TCU收到跛行命令后启动辅助油泵(5)以目标转速S1运行，辅助油泵(5)的目标转速S1与变速箱油温有关，通过试验获得两者的关系并通过查询表1得到辅助油泵(5)的目标转速S1；
表1
Figure FDA0001801418180000011
在t2时刻液压系统油路(8)的压力大于主油压设定值Pfill时，分离离合器(2)开始充油，主油压设定值Pfill的计算方式为：Pfill＝Pkissp+ΔP；
Pkissp为分离离合器(2)的半结合点压力，在该压力下，分离离合器(2)开始传递压力，ΔP为压力裕量，取1-2bar；
t3时刻分离离合器(2)压力大于分离离合器(2)的半结合点压力Pkissp，分离离合器(2)开始传递扭矩，动力电机(3)在发动机(1)的拖动下开始运转，t4时刻时动力电机(3)和发动机(1)转速同步时，辅助油泵(5)停止运转，整车跛行至目的地；
第二种工况，驾驶员有驾驶需求时，踩下制动踏板，在t5时刻将换挡手柄置于D档或者R档，变速器控制器TCU控制辅助油泵(5)启动，目标转速S1由表1获得；在t6时刻，液压系统油路(8)的压力达到主油压设定值Pfill，启动分离离合器充油命令，使分离离合器(2)工作在分离离合器(2)的半结合点附近；在时间t7时，制动踏板松开，动力电机(3)开始运转，辅助油泵(5)以转速(S1+ΔS)运行，ΔS取400-600RPM，为整车继续提供压力，在松开制动踏板后动力电机(3)开始运行，在t8时刻动力电机(3)的转速达到转速设定值Spd时，辅助油泵(5)停止工作，Spd为发动机(1)的怠速转速；
第三种工况，当整车由纯电动模式切换混合动力模式时，需要由动力电机(3)将发动机(1)的转速拖到怠速转速以上，在动力电机(3)拖动发动机(1)转速上升的过程中，动力电机(3)转速有可能会被发动机(1)拉低，液压系统油路(8)的压力也会相应降低，当动力电机(3)转速低于转速设定值Spd时，变速器控制器TCU启动辅助油泵(5)以目标转速S1运行，给液压系统油路(8)补充压力；在t9时刻开始启动发动机(1)，在t10时刻，动力电机(3)和发动机(1)转速同步过程中动力电机(3)的转速低于转速设定值Spd，启动辅助油泵(5)运转，在t11时刻，动力电机(3)的转速高于转速设定值Spd时，辅助油泵(5)停止转动。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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