CN111806422B - 一种混合动力变速器坡道起步控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合动力变速器坡道起步控制方法,当车辆位于坡道，没有激活其它坡道辅助功能，且为上坡前进挡D或下坡倒车挡R时；根据发动机是否启动，控制进入发动机启动工况下坡道起步或纯电动工况下坡道起步。在不增加传统坡道辅助功能模块的情况下，利用变速器实现坡道起步控制功能，解决了未加装传统坡道辅助功能模块车辆在坡道上起步时的溜车问题。
Description
技术领域
本发明属于混合动力自动变速箱控制技术领域，具体地说，涉及一种混合动力变速器坡道起步控制方法。
背景技术
目前借助于制动系统的坡道辅助功能可以有效解决坡道起步溜车等相关问题。但是对于部分未配置此功能的汽车，坡道起步仍然存在溜车等问题。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下不足：发动机启动状态下传统坡道起步过程，如图1所示，对于未配置坡道辅助功能的汽车，部分自动挡汽车为了降低油耗或受限与结构原因，在车辆静止挂入挡位时会保持变速器传动链断开或半联动状态，因此在坡道起步时，如果驱动力无法及时克服车辆产生的下滑力便会导致溜车的问题。
当车辆处于纯电动模式下传统坡道起步过程，如图2所示，当车辆从P/N挡挂入R/D挡后，变速器挡位完全结合，电机转速为0。当制动信号由TRUE变为FALSE时，电机起步扭矩逐渐增大，以使车辆能顺利起步，在车辆驱动力完全抵消车辆下滑力之前容易出现溜车问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混合动力变速器坡道起步控制方法，克服了现有控制方法存在的缺陷，采用本发明控制方法后，实现了在不增加车辆坡道辅助模块的前提下仅依靠传动系统实现坡道起步控制功能，解决了未加装传统坡道辅助功能模块车辆在坡道上起步时的溜车问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种混合动力变速器坡道起步控制方法,其特征在于：当车辆位于坡道，没有激活其它坡道辅助功能，且为上坡前进挡D或下坡倒车挡R时；
根据发动机是否启动，控制进入发动机启动工况下坡道起步或纯电动工况下坡道起步。
一种优化方案，发动机启动工况下坡道起步：
基于坡道、制动力度进行发动机转速、离合器滑差补偿，提升车辆在坡道上的起步驱动力。
一种优化方案，纯电动工况下坡道起步：
基于坡道、制动力度进行电机扭矩补偿，提升车辆在坡道上的起步驱动力。
一种优化方案，发动机启动工况下坡道起步包括以下步骤：
松开制动踏板准备起步时，检测到制动缸压力低于压力P，请求发动机提升怠速至N，并控制离合器滑差减小至C。
一种优化方案，纯电动工况下坡道起步包括以下步骤：
变速器挡位完全结合、电机转速为0，松开制动踏板准备起步，检测到制动压力减小至压力PE时，请求电机扭矩补偿T。
一种优化方案，上坡前进挡D时，监测到加速度＞0m/s2，并且输出轴转速＞0rpm，保持时间≥500ms，判断为起步成功，结束。
一种优化方案，下坡倒挡R时，监测到加速度＞0m/s2，并且输出轴转速＜0rpm，保持时间≥500ms，判断为起步成功，结束。
一种优化方案，压力P为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时的制动力对应的制动压力；
转速N为车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的转速；
滑差C为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的滑差。
一种优化方案，压力PE为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时的制动力对应的制动压力；
补偿扭矩T为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：在坡道工况
起步时，若车辆在纯电动模式下，通过基于坡道坡度、制动力度等请求电机扭矩补偿，保持车辆坡道驱动力以克服起步时的坡道阻力；若车辆电量不足或其他因素导致发动机启动状态，则通过基于坡道坡度、制动力度等请求发动机怠速转速补偿或控制离合器滑差增减等方式增加车辆储备驱动力，实现坡道起步功能。
在不增加传统坡道辅助功能模块的情况下，利用变速器实现坡道起步控制功能，解决了未加装传统坡道辅助功能模块车辆在坡道上起步时的溜车问题。
附图说明
附图1是传统发动机启动工况下坡道起步的时序图；
附图2是传统纯电动工况下坡道起步的时序图；
附图3是本发明实施例中P2混合动力变速器坡道辅助起步的流程图；
附图4是本发明实施例中发动机启动工况下坡道起步的时序图；
附图5是本发明实施例中纯电动工况下坡道起步的时序图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员应理解，以下不构成对本发明保护范围的限制。
实施例，如图3所示，一种P2混合动力变速器坡道起步控制方法，当车辆位于坡道，没有激活其它坡道辅助功能，且为上坡前进挡D或下坡倒车挡R时；
根据发动机是否启动，控制进入发动机启动工况下坡道起步或纯电动工况下坡道起步。
包括以下步骤：
开始后进入步骤S101， 判断是否位于坡道，是则进入步骤S102，否则进入步骤S108结束；
步骤S102，判断是否有其它坡道辅助功能并已激活，是则进入步骤S108结束，否则进入步骤S103；
步骤S103，判断是否为上坡前进挡D或下坡倒车挡R，不是区分上坡与下坡，而是：1.对于上坡来说，前进挡D才需要坡道辅助，倒挡R只需要控制刹车力度即可；2.对于下坡来说，只有倒挡R才需要坡道辅助，前进挡D只需要控制刹车力度即可，是则进入步骤S104，否则进入步骤S108结束；
步骤S104，判断发动机是否启动，是则进入步骤S105，否则进入步骤S106；
步骤S105，变速器坡道辅助控制功能激活，开始发动机启动工况下坡道起步，即基于坡道、制动力度等参数进行发动机转速、离合器滑差补偿，然后进入步骤S107；
如图4所示，发动机启动工况下坡道起步时，松开制动踏板准备起步，检测到制动缸压力低于压力P时，变速器请求发动机提升怠速至N，并控制离合器滑差减小至C，提升车辆在坡道上的起步驱动力克服车辆下滑力及坡道阻力实现车辆在坡道上的起步，并避免起步过程溜车；此处需要按照挡位进行区分。1.上坡，即车头朝上时，针对前进挡D需要此功能，倒挡R则不需要；2.下坡，即车头朝下时，针对倒挡R需要此功能，前进挡R则不需要。
步骤S106，开始纯电动工况下坡道起步，即基于坡道、制动力度等参数进行电机扭矩补偿，然后进入步骤S107；
如图5所示，纯电动工况下坡道起步时，变速器挡位完全结合，电机转速为0，松开制动踏板准备起步，检测到制动压力减小至压力PE时，请求电机扭矩补偿T，提升车辆在坡道上的起步驱动力克服车辆下滑力及坡道阻力以实现坡道起步，并避免起步过程溜车；此处需要按照挡位进行区分。1.上坡，即车头朝上时，针对前进挡D需要此功能，倒挡R则不需要；2.下坡，即车头朝下时，针对倒挡R需要此功能，前进挡R则不需要。
步骤S107，判断是否完成坡道起步,完成条件：上坡前进挡D时，加速度＞0m/s2，并且输出轴转速＞0rpm，保持时间≥500ms，则判断为起步成功；下坡倒挡R时，加速度＞0m/s2，并且输出轴转速＜0rpm，保持时间≥500ms，则判断为起步成功。是则进入步骤S108结束，否则进入步骤S101；
以上参数中：目标压力P、PE为车辆满载状态下，基于坡度的不同数值。可标定为车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时的制动力对应的制动压力；（制动力的计算公式公知；制动压力与制动力的对应关系依据车辆制动器的不同而不同，公知；）
转速N为车辆满载状态下，基于不同坡度采用不同转速。发动机的补偿转速N目的在于通过提升发动机转速来提高发动机输出扭矩。因此转速N可标定为，车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的转速；（扭矩与转速的对应关系为发动机外特性曲线，各发动机不同，公知）
滑差C为车辆满载状态下，基于坡度的不同数值。可标定为，车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的滑差，滑差C的目的在于通过减小滑差，增加驱动力。因此可标定为基于坡度越大，滑差C越小。注：滑差因离合器等硬件可靠性不同而进行不同设置；
补偿扭矩T为车辆满载状态下，基于坡度的不同数值。可标定为车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩；
车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩计算公式：
1.首先需要基于坡度α，车辆满载质量m，计算车辆下滑力F下滑=m*g*sinα，其中g为重力加速度；坡度α由车辆的坡度传感器测得；
2.维持车辆不溜车的驱动力等于下滑力F驱=K*F下滑=K*m*g*sinα，其中K为补偿系数，以补偿因离合器滑差损失的扭矩，一般设置为1-2；
3.平衡扭矩：
其中r为车轮半径，ig为变速器速比，i0为主传动比。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种混合动力变速器坡道起步控制方法,其特征在于：当车辆位于坡道，没有激活其它坡道辅助功能，且为上坡前进挡D或下坡倒车挡R时；
根据发动机是否启动，控制进入发动机启动工况下坡道起步或纯电动工况下坡道起步；
发动机启动工况下坡道起步：
松开制动踏板准备起步时，检测到制动缸压力低于压力P，请求发动机提升怠速至N，并控制离合器滑差减小至C；
压力P为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时的制动力对应的制动压力；
转速N为车辆满载状态下在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的转速；
滑差C为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩所对应的滑差；
纯电动工况下坡道起步：
变速器挡位完全结合、电机转速为0，松开制动踏板准备起步，检测到制动压力减小至压力P E 时，请求电机扭矩补偿T；
压力P E 为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时的制动力对应的制动压力；
补偿扭矩T为车辆满载状态下，在某一坡度上能刚好静止时所需要的扭矩。
2.如权利要求1所述的混合动力变速器坡道起步控制方法,其特征在于：
上坡前进挡D时，监测到加速度＞0m/s 2，并且输出轴转速＞0rpm，保持时间≥500ms，判断为起步成功，结束。
3.如权利要求1所述的混合动力变速器坡道起步控制方法,其特征在于：下坡倒挡R时，监测到加速度＞0m/s 2，并且输出轴转速＜0rpm，保持时间≥500ms，判断为起步成功，结束。
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