CN110091856B - 混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,在车辆处于纯电动模式下的一档起步或者低车速行驶状态下,若车辆需要加速升档,则先通过增加小电机扭矩控制第一制动器被动锁止扭矩降低,同时控制第二离合器和第二制动器进行预充油,在第一制动器被动锁止扭矩降为0且第二离合器预充油完成后,控制小电机转速以0为目标从负转速增加,同时通过增大第二离合器滑摩扭矩拖拽发动机,在发动机转速达到发动机开始喷油的转速预设值D时,分别执行纯电动加速升档和滑摩启动发动机的后续步骤。本发明方法,简单可行,降低了滑摩启动发动机的过程中对大电机最大扭矩和电池最大放电功率的要求,从而降低了传动装置的设计成本。

Description

混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制领域,特别涉及一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法。
背景技术
混合动力汽车,最主要的一个特点就是在行驶间具有发动机启停功能,在加速过程中,车速升高后,驱动功率增大到一定程度,发动机介入提供主要的驱动功率。混动汽车一个典型的工况,就是从纯电动模式下的一档起步,车速升高后,在油门较小的情况下,进行纯电动模式下的升档,降低电机的转速,提高系统的效率,此外,随着车速的增加,放电功率也随之升高,需要滑摩启动发动机,减少放电功率,因此,通常会先后出现两个过程,即发动机滑摩启动和纯电动加速升档,两个过程均由整车控制器控制,如果先进行纯电动升档过程,再进行发动机滑摩启动过程(通过第二离合器C1),在随后进行的发动机滑摩启动过程中,对大电机E2最大扭矩和电池最大放电功率提出了更高的设计要求,如果对两个过程进行协调控制,使两个过程同时进行,可以较大程度的减少对大电机E2最大扭矩和电池最大放电功率的设计要求,在降低系统设计要求的同时也减少了设计成本。
发明内容
本发明旨在提供一种简单可行的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法。
本发明通过以下方案实现:
一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,混合动力传动系统为功率分流式混合动力传动装置,在车辆处于纯电动模式下的一档起步或者低车速行驶状态下,若车辆需要加速升档,则滑摩启动发动机和纯电动加速升档协调进行,按以下步骤进行:
S1:整车控制器通过增加小电机E1扭矩控制第一制动器B1被动锁止扭矩降低,同时控制第二离合器C1和第二制动器B2进行预充油,在第一制动器B1被动锁止扭矩降为0且第二离合器C1预充油完成后,执行步骤S2;
S2:整车控制器控制小电机E1转速以0为目标从负转速增加,大电机E2转速也随之降低,同时通过增大第二离合器C1滑摩扭矩拖拽发动机,在发动机转速达到发动机开始喷油的转速预设值D时,同时执行步骤S3和S4;
S3:当小电机E1转速大于等于预设值B时,预设值B为-30~-50rpm,锁止第二制动器B2,纯电动加速升档完成,此时小电机E1转速降为0,第二制动器B2提供被动锁止扭矩;
S4:整车控制器控制第二离合器C1打开,同时发动机开始喷油,通过控制发动机扭矩提高发动机转速,当发动机转速大于大电机E2转速时,执行步骤S5;
S5:整车控制器通过增加第二离合器C1扭矩控制第二离合器C1同步,当发动机转速和大电机E2转速差值绝对值小于等于预设值C并持续一定时间后,预设值C为30~50rpm,闭合第二离合器C1,发动机滑摩启动完成。持续时间一般为0.1~0.2s即可。
在滑摩启动发动机和纯电动加速升档完成后,车辆进入混合动力驱动模式。
所述步骤S1中,小电机E1扭矩增加的梯度△V为5~20Nm/10ms。
所述步骤S2中,发动机开始喷油的转速预设值D可根据需要进行调整设计,发动机开始喷油的转速预设值D一般为400~600rpm。
判断车辆需要加速升档需同时满足以下条件:(1)油门踏板开度为30%以上,(2)车速升高且车速超过25Km/h,和(3)电池放电功率增加且电池放电功率超过预设值A,预设值A为10~20KWh。
本发明的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,简单可行,充分利用了两个瞬态控制的特点,将通常分开控制的两个独立的滑摩启动发动机和纯电动加速升档过程结合起来协调控制,降低了滑摩启动发动机的过程中对大电机E2最大扭矩和电池最大放电功率的要求,降低了混合动力传动装置对大电机E2最大扭矩和电池最大放电功率的设计要求,可以减少设计成本。
附图说明
图1为本发明使用的功率分流式混合动力传动装置的结构示意图;
图2为实施例1中混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法的控制流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,混合动力传动系统为功率分流式混合动力传动装置,功率分流式混合动力传动装置的结构示意图如图1所示,其主要部件包括发动机ICE、小电机E1、大电机E2、第一单行星排PG1、第二单行星排PG2、第一离合器C0、第二离合器C1、第一制动器B1、第二制动器B2、传动装置主减速器3和差速器2,发动机ICE连接输入轴1后分别通过第一离合器C0连接第一单行星排PG1的第一行星架PC1、通过第二离合器C1连接第二单行星排PG2的第二太阳轮S2,大电机E2与第二单行星排PG2的第二太阳轮S2连接,小电机E1与第一单行星排PG1的第一太阳轮S1连接,第一制动器B1锁止第一单行星排PG1的第一行星架PC1,第二制动器B2锁止第一单行星排PG1的第一太阳轮S1,第二单行星排PG2的第二齿圈R2连接第一单行星排PG1的第一行星架PC1,第一单行星排PG1的第一齿圈R1与第二单行星排PG2的第二行星架PC2相连接后连接传动装置主减速器3,传动装置主减速器3连接差速器2;
其控制流程图如图2所示,在车辆处于纯电动模式下的一档起步或者低车速行驶状态下,若(1)油门踏板开度为30%以上,(2)车速升高且车速超过25Km/h,和(3)电池放电功率增加且电池放电功率超过预设值A,预设值A为10~20KWh,则判断车辆需要加速升档,则滑摩启动发动机和纯电动加速升档协调进行,按以下步骤进行:
S1:整车控制器通过增加小电机E1扭矩控制第一制动器B1被动锁止扭矩降低,小电机E1扭矩增加的梯度△V为20Nm/10ms,同时控制第二离合器C1和第二制动器B2进行预充油,在第一制动器B1被动锁止扭矩降为0且第二离合器C1预充油完成后,执行步骤S2;
S2:整车控制器控制小电机E1转速以0为目标从负转速增加,大电机E2转速也随之降低,同时通过增大第二离合器C1滑摩扭矩拖拽发动机,在发动机转速达到发动机开始喷油的转速预设值D时,发动机开始喷油的转速预设值D取值为400rpm,同时执行步骤S3和S4;
S3:当小电机E1转速大于等于预设值B时,预设值B为-50rpm,锁止第二制动器B2,纯电动加速升档完成,此时小电机E1转速降为0,第二制动器B2提供被动锁止扭矩;
S4:整车控制器控制第二离合器C1打开,同时发动机开始喷油,通过控制发动机扭矩提高发动机转速,当发动机转速大于大电机E2转速时,执行步骤S5;
S5:整车控制器通过增加第二离合器C1扭矩控制第二离合器C1同步,当发动机转速和大电机E2转速差值绝对值小于等于预设值C并持续0.1s后,预设值C为50rpm,闭合第二离合器C1,发动机滑摩启动完成。
在滑摩启动发动机和纯电动加速升档完成后,车辆进入混合动力驱动模式。
实施例2
一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,其步骤与实施例1中的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法的步骤基本相同,其不同之处在于:步骤S1中,小电机E1扭矩增加的梯度△V为5Nm/10ms;步骤S2中,发动机开始喷油的转速预设值D取值为400rpm;步骤S3中,预设值B取值为-30rpm;步骤S5中,预设值C取值为30rpm,持续时间为0.2s。

Claims (4)

1.一种混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,其特征在于:混合动力传动系统为功率分流式混合动力传动装置,在车辆处于纯电动模式下的一档起步或者低车速行驶状态下,若车辆需要加速升档操作,则滑摩启动发动机和纯电动加速升档协调进行,按以下步骤进行:
S1:整车控制器通过增加小电机(E1)扭矩控制第一制动器(B1)被动锁止扭矩降低,同时控制第二离合器(C1)和第二制动器(B2)进行预充油,在第一制动器(B1)被动锁止扭矩降为0且第二离合器(C1)预充油完成后,执行步骤S2;
S2:整车控制器控制小电机(E1)转速以0为目标从负转速增加,大电机(E2)转速也随之降低,同时通过增大第二离合器(C1)滑摩扭矩拖拽发动机,在发动机转速达到发动机开始喷油的转速预设值D时,同时执行步骤S3和S4;
S3:当小电机(E1)转速大于等于预设值B时,预设值B为-30~-50rpm,锁止第二制动器(B2),纯电动加速升档完成,此时小电机(E1)转速降为0,第二制动器(B2)提供被动锁止扭矩;
S4:整车控制器控制第二离合器(C1)打开,同时发动机开始喷油,通过控制发动机扭矩提高发动机转速,当发动机转速大于大电机(E2)转速时,执行步骤S5;
S5:整车控制器通过增加第二离合器(C1)扭矩控制第二离合器(C1)同步,当发动机转速和大电机(E2)转速差值绝对值小于等于预设值C并持续一定时间后,预设值C为30~50rpm,闭合第二离合器(C1),发动机滑摩启动完成。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,其特征在于:所述步骤S1中,小电机(E1)扭矩增加的梯度△V为5~20Nm/10ms。
3.如权利要求2所述的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,其特征在于:所述步骤S2中,发动机开始喷油的转速预设值D为400~600rpm。
4.如权利要求1~3任一所述的混合动力汽车滑摩启动发动机和加速升档协调控制的方法,其特征在于:判断车辆需要加速升档需同时满足以下条件:(1)油门踏板开度为30%以上,(2)车速升高且车速超过25Km/h,和(3)电池放电功率增加且电池放电功率超过预设值A,预设值A为10~20KWh。
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