CN111976696B - 混合动力车辆的发动机控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，提供一种混合动力车辆的发动机控制方法及装置。本发明所述的发动机控制方法包括对所述发动机进行行车启动控制，其包括：从HCU激活针对发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从第一启动时刻到激活针对发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，控制电机扭矩增加以使总扭矩保持不变；在从第二启动时刻到发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于第二启动时刻的电机扭矩不变；以及从第三启动时刻开始，控制电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动。本发明保证了发动机行车过程中的车辆的平顺性和动力性，并避免了出现闯动。

Description

混合动力车辆的发动机控制方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种混合动力车辆的发动机控制方法及装置。
背景技术
目前世界汽车工业所面临的两大难题是环境污染和石油资源匮乏，因此，环保和节能已成为现在及未来的汽车技术的重要发展方向，同时各国的排放法规也日趋严格。顺应这一趋势，具有低污染、低油耗特点的混合动力车辆作为新一代清洁能源汽车应运而生。
以P2式串联混合动力车辆为例，混合动力车辆具有燃油驱动和电力驱动两种驱动方式，基于这两种驱动方式，混合动力车辆的优点在于车辆起动停止时，只靠电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，从而能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低。但是，对于包括发动机、单离合器、电机、双离合器自动变速器等的串联混合动力车辆，其存在结构复杂、控制难度大的问题，特别是在行车过程中控制发动机时，极易出现不平顺和闯动，从而易损坏动力系统及影响车辆驾驶感受。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种混合动力车辆的发动机控制方法，以解决发动机行车控制中极易出现不平顺和动力闯动的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混合动力车辆的发动机控制方法，该混合动力车辆的发动机、自动离合器、电机及双离合自动变速器的输入轴依次串联，且所述发动机和所述电机两者总体输出的总扭矩通过所述双离合自动变速器的输出轴输出作用于轮端，所述混合动力车辆的发动机控制方法包括对所述发动机进行行车启动控制，包括：从混合动力整车控制器(Hybrid ControlUnit，HCU)激活针对所述发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到发动机控制器((Engine Control Unit，ECU)激活针对所述发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，控制电机扭矩增加以使所述总扭矩保持不变；在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变；以及从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动。
进一步的，针对所述第一启动时刻到所述第二启动时刻的过程，所述控制电机扭矩增加包括：控制所述电机扭矩增加第一扭矩增量TΔ1。其中该第一扭矩增量TΔ1通过下式确定：
TΔ1＝T原(1/f效率-1)
其中，T原表示所述总扭矩，f效率表示双离合自动变速器的离合器传递效率系数，且该传递效率系数与所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器主/从动的转速差相关。
进一步的，从所述第三启动时刻开始，所述控制所述电机扭矩的变化包括：从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩增加预设的第二扭矩增量TΔ2并维持增加后的当前电机扭矩至所述发动机已启动的第五启动时刻，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步上升，其中在所述第三启动时刻和所述第五启动时刻之间存在所述发动机转速已接近发动机怠速的第四启动时刻，且在该第四启动时刻控制所述发动机开始启动；从所述第五启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第三扭矩增量TΔ3，以继续拖动所述发动机转速提升至与所述电机转速相同的第六启动时刻并维持所述总扭矩不变；从所述第六启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第四扭矩增量TΔ4，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步下降并维持所述总扭矩不变；以及从所述电机扭矩已减少所述第四扭矩增量TΔ4的第七启动时刻开始，控制所述电机扭矩相对于增加的发动机扭矩而减少，以维持所述总扭矩不变，直到发动机行车启动已完成的第八启动时刻。
进一步的，所述对所述发动机进行行车启动控制还包括：从所述第六启动时刻开始，增加施加在所述自动离合器两端的扭矩，以使所述自动离合器由滑摩状态转换为闭合状态；和/或从所述第六启动时刻开始，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从滑摩状态转变为闭合状态。
进一步的，所述混合动力车辆的发动机控制方法还包括对所述发动机进行行车停机控制，包括：从所述HCU激活针对所述发动机的第一停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变；从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态；在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对所述发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少；从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
进一步的，所述混合动力车辆的发动机控制方法通过所述HCU执行，且所述HCU在执行所述发动机控制方法的过程中被配置为：通过控制车辆的变速器控制器(TransmissionControlUnit，TCU)来控制所述双离合自动变速器及所述自动离合器的状态转变；通过控制车辆的电机控制器(Motor Control Unit，MCU)来控制所述电机扭矩；以及通过控制车辆的ECU来控制所述发动机的工作。
相对于现有技术，本发明所述的发动机控制方法保证了发动机行车过程中的车辆的平顺性和动力性，以及避免了出现闯动，可保护车辆动力系统，并提高车辆驾驶感受。
本发明的另一目的在于提出一种混合动力车辆的发动机控制装置，以解决发动机行车控制中极易出现不平顺和动力闯动的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混合动力车辆的发动机控制装置，该混合动力车辆的发动机、自动离合器、电机及双离合自动变速器的输入轴依次串联，所述发动机和所述电机两者总体输出的总扭矩通过所述双离合自动变速器的输出轴输出作用于轮端，所述混合动力车辆的发动机控制装置包括发动机启动控制单元，用于对所述发动机进行行车启动控制，包括：从HCU激活针对所述发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到ECU激活针对所述发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，增大电机扭矩以使所述总扭矩保持不变；在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变；以及从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动。
进一步的，所述混合动力车辆的发动机控制装置还包括发动机停机控制单元，用于对所述发动机进行行车停机控制，包括：从所述HCU激活发动机停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变；从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态；在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少；以及从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
所述混合动力车辆的发动机控制装置与上述混合动力车辆的发动机控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一目的在于提出一种机器可读存储介质，以解决发动机行车控制中极易出现不平顺和动力闯动的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的发动机控制方法。
所述机器可读存储介质与上述混合动力车辆的发动机控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一目的在于提出一种控制器，以解决发动机行车控制中极易出现不平顺和动力闯动的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种控制器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如上述的发动机控制方法。
所述控制器与上述混合动力车辆的发动机控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是P2式串联混合动力车辆的动力系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中进行发动机行车启动控制的流程示意图。
图3是应用本发明实施例的发动机行车启动控制策略的示例的控制逻辑图；
图4是本发明实施例中进行发动机行车停机控制的流程示意图；
图5是应用本发明实施例的发动机行车启动控制策略的示例的控制逻辑图；以及
图6是本发明实施例的一种混合动力车辆的发动机控制装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、电池管理系统；2、电池；3、电机；4、双离合器自动变速器；5、电机控制器；6、变速器控制器；7、前车轮；8、混合动力整车控制器；9、发动机；10、自动离合器K0；11、发动机控制器；600、发动机控制装置；610、发动机启动控制单元；620、发动机停机控制单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，在本发明的实施例中所提到的混合动力车辆以P2式串联混合动力车辆为例，并且图1是P2式串联混合动力车辆的动力系统的结构示意图。如图1所示，该P2式串联混合动力车辆的动力系统可包括：电池管理系统(Battery Management System，BMS)1、电池2、电机3、双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission，DCT)4、电机控制器(MotorControl Unit，MCU)5、变速器控制器(TransmissionControlUnit，TCU)6、前车轮7、混合动力整车控制器(Hybrid Control Unit，HCU)8、发动机9、自动离合器K0 10、发动机控制器(Engine Control Unit，ECU)11。对于该P2式串联混合动力车辆，发动机9、自动离合器K0、电机3及DCT 4的输入轴依次串联，且电机3或发动机9的两者总体输出的总扭矩(下文简称为总扭矩，其与作用于轮端的扭矩可互换理解)由DCT 4的输入轴进入，并通过所述DCT 4的输出轴输出作用于轮端(主要是指前轮)，以驱动车辆前进或后退。
其中，ECU 11用于控制发动机的启动、喷油点火、油泵工作等；MCU5用于控制电机的扭矩输出和制动发电等；BMS 1用于控制电池的充电和放电等；TCU 6用于控制DCT 4的起步、升档以及降档等，还用于控制自动离合器K0的打开、滑摩以及关闭等；HCU 8的控制器优先级最高，用于需要根据驾驶员的驾驶意图和整车的状态，负责协调ECU 11、MCU5、TCU 6及整车其他控制器，以完成整车动力系统各种混动模式的切换。其中，各个控制器之间通过CAN总线通信的方式实现彼此的交互。
其中，所述DCT 4的离合器控制方式与自动离合器K0的控制方式一致，执行器都是液压控制，具体的方式是先通过整体计算出需要施加在离合器两端的扭矩，再最终换算出所需的油压。
进一步的，P2混合动力系统主要有三种控制模式，分别为纯电驱动、纯油驱动和混动驱动，具体描述如下：
1)纯电驱动：自动离合器K0处于打开状态，发动机9处于停机状态，只有电机3输出动力，电机扭矩经DCT 4，最终作用于车轮；
2)纯油驱动：自动离合器K0处于闭合状态，电机3不输出扭矩，发动机9的扭矩经自动离合器K0、电机3的中心轴、DCT 4，最终作用于前轮，驱动车辆；
3)混动驱动：自动离合器K0处于闭合状态，电机3输出扭矩，发动机9的扭矩经自动离合器K0，在电机3处与电机扭矩耦合在一起，最终经DCT 4作用于前轮。
需要说明的是，在本发明实施例中，双离合器自动变速器DCT包括两个离合器，可分别称之为奇数挡离合器和偶数挡离合器，其中奇/偶取决于变速器挡位，对应于奇数挡位(例如1、3、5、7档)的离合器称为奇数挡离合器，而对应于偶数挡位(例如2、4、6、8档)的离合器称为偶数挡离合器。当变速器处于某个特定挡位时，只有一个离合器闭合，另外一个离合器打开，而在本发明实施例中，以奇数挡离合器闭合为例。另外，该奇数档离合器(或偶数档离合器)可以根据其位置再分为主动离合器和从动离合器，其中主动离合器设与动力源端相连接。还需要说明的是，双离合自动变速器的每一离合器和自动离合器K0的状态包括打开状态、滑摩状态和闭合状态三者，其中离合器在所述打开状态下不传递动力，在所述闭合状态下传递动力，而所述滑摩状态介于所述打开状态和所述闭合状态之间。离合器的这三种状态属于本领域常规技术，可参考现有技术进行理解。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种混合动力车辆的发动机控制方法，其用于实现对处于行车过程的车辆的发动机的启动和/或停机控制，且对应的混合动力车辆结构可参考图1。下面将分别介绍针对行车过程中的发动机启动控制和发动机停机控制，以处于奇数挡时(即对应奇数挡离合器)为例。
一、发动机行车启动控制
图2是本发明实施例中进行发动机行车启动控制的流程示意图。其中，发动机行车启动是指在行车过程中启动所述发动机。如图2所示，可包括以下步骤：
步骤S210，从HCU激活针对发动机的第一启动指令的第一启动时刻开始，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到激活针对发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，控制电机扭矩增加以使所述总扭矩保持不变。
其中，对于涉及的两个针对发动机的启动指令，第一启动指令是HCU发送给发动机的ECU，以通知ECU准备启动发动机，而第二启动指令是ECU发送给发动机，以启动发动机。
可理解的是，从第一启动时刻至第二启动时刻，预期启动发动机但发动机还未被启动，这一过程中发动机不产生扭矩。而双离合自动变速器的奇数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，会使得双离合自动变速器给前轮的传递扭矩的损失增大，从而可以控制电机扭矩增加，以使所述总扭矩保持不变。进一步可理解的是，总扭矩不变，使得DCT的奇数挡离合器主/从动之间转速差也会控制在设定范围内。另外，相对于现有技术中HCU无法精准控制奇数挡离合器主/从动(在偶数挡启动发动机时就是偶数挡离合器主/从动)之间的转速差的缺陷，本发明实施例实现了总扭矩保持不变及奇数挡离合器主/从动之间的转速差维持在精确范围，有利于避免发动机启动过程中出现不平顺性及闯动。
其中，主/从动关系是针对同一离合器中的钢片和摩擦片的描述，其对应于本领域技术人员是公知的，在此不再赘述。
在优选的实施例中，该步骤S210中控制电机扭矩增加可以包括：控制所述电机扭矩增加第一扭矩增量TΔ1。其中该第一扭矩增量TΔ1通过下面的式(1)确定：
TΔ1＝T原(1/f效率-1) (1)
其中，T原表示所述总扭矩，f效率表示DCT的离合器的传递效率系数，且该传递效率系数与所述DCT的奇数挡离合器主/从动之间的转速差相关。通过式(1)也可以看出，总扭矩会影响DCT的奇数挡离合器的主/从动转速差，从而总扭矩保持不变有利于将DCT的奇数挡离合器主/从动的转速差维持在设定范围。
步骤S220，在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变。
其中，从第二启动时刻至第三启动时刻，发动机仍未完成启动，故而不产生扭矩，而步骤S210将电机扭矩增加第一扭矩增量TΔ1之后，可以使得作用于轮端的扭矩(即总扭矩)保持不变，进而从第二启动时刻至第三启动时刻的过程维持电机扭矩增加第一扭矩增量TΔ1之后的扭矩不变。
步骤S230，从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动。
可知，通过控制电机扭矩，使得发动机启动过程始终保持与电机同步的转速变化，且无论发动机产生或不产生扭矩，都通过调整电机扭矩维持了总扭矩的不变，有利于避免发动机启动过程中车辆出现不平顺性及闯动。
在优选的实施例中，该步骤S230可进一步包括以下步骤S231-S234(未在图中示出)：
步骤S231，从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩增加预设的第二扭矩增量TΔ2并维持增加后的当前电机扭矩至所述发动机已启动的第五启动时刻，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步上升，其中在所述第三启动时刻和所述第五启动时刻之间存在所述发动机转速已接近发动机怠速的第四启动时刻，且在该第四启动时刻控制所述发动机开始启动。
步骤S232，从所述第五启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第三扭矩增量TΔ3，以继续拖动所述发动机转速提升至与所述电机转速相同的第六启动时刻并维持所述总扭矩不变。
步骤S233，从所述第六启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第四扭矩增量TΔ4，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步下降并维持所述总扭矩不变。
步骤S234，从所述电机扭矩已减少所述第四扭矩增量TΔ4的第七启动时刻开始，控制所述电机扭矩相对于增加的发动机扭矩而减少，以维持所述总扭矩不变，直到发动机行车启动已完成的第八启动时刻。
如此，通过步骤S231-S234，从所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻至发动机行车启动已完成的第八启动时刻，每一过程都保证了电机转速与发动机转速同步变化且总扭矩不变，从而保证了发动机启动过程的扭矩切换期间的车辆平顺性。
在更为优选的实施例中，对于步骤S230，还可以包括：从所述第六启动时刻开始，增加施加在所述自动离合器两端的扭矩，以使所述自动离合器由滑摩状态转换为闭合状态。举例而言，自动离合器由滑摩状态转换为闭合状态，使得发动机通过自动离合器输出的扭矩增大，有利于促进发动机的快速启动。但在这一过程中，为了维持总扭矩的不变，步骤S233会通过调整第四扭矩增量TΔ4来控制电机扭矩适应性减少。
在更为优选的实施例中，对于步骤S230，还可以包括：从所述第六启动时刻开始，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从滑摩状态转变为闭合状态。举例而言，所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器由滑摩状态转换为闭合状态，也使得发动机通过自动离合器输出的扭矩增大，同样有利于促进发动机的快速启动。同样地，在这一过程中，步骤S233会通过调整第四扭矩增量TΔ4来控制电机扭矩适应性减少以维持总扭矩不变。
图3是应用本发明实施例的发动机行车启动控制策略的示例的控制逻辑图。与图2所示出的第一启动时刻至第八启动时刻相对应，在图3中，分别为t1-t8来表示。
结合图1及图3，该示例中进行发动机行车启动控制主要包括以下八个步骤：
步骤S1，车辆挂前进挡，加速向前行驶，无换挡，扭矩需求增加，且在t1时刻，HCU根据车速、扭矩需求等综合计算来判断HCU是否需要激活第一启动指令。
步骤S2，在t1时刻，HCU激活启动第一启动指令。并且，在这一阶段，TCU通过PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)闭环转速控制将DCT的奇数挡离合器主/从动之间的状态从闭合状态控制到滑摩状态，并使奇数挡离合器主/从动之间的转速差控制在Sdct，其中Sdct为一个可标定值，并保持到t6时刻。在DCT的离合器的大滑摩状态下，DCT离合器的传递扭矩的损失增大，为保证传递到轮端的扭矩保持不变，电机扭矩需增加例如通过上面的式(1)所计算的TΔ1。从t2时刻至t3时刻，电机扭矩维持不变，且在t2时刻激活第二启动指令。
其中，针对发动机的第一启动指令也称为HCU启动指令，第二启动指令也称为Engine启动指令。另外，PID控制是指在闭环控制中，根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。并且，所述PID控制是本领域的常规控制算法，故而在此不再对其细节进行介绍。
步骤S3，在t3时刻，HCU通过ECU控制发动机的油泵开始工作。
步骤S4，从t3开始，HCU基于电机转速与发动机转速对施加在自动离合器K0两端的扭矩及电机扭矩进行闭环控制，确保电机转速的稳定及发动机转速的稳定上升，并保持到t6时刻；从t3时刻开始，HCU通过控制MCU，逐渐增加电机扭矩TΔ2，增加的扭矩主要用于将发动机的转速拖到与电机转速同步，并保持到t6时刻；在t4时刻，发动机转速已接近怠速附近，HCU控制ECU发送喷油点火指令，启动发动机。
步骤S5，在t5时刻，发动机已启动，关闭针对发动机的第二启动指令。
步骤S6，电机继续拖发动机，直至t6时刻，同时逐渐将电机扭矩减小TΔ3，使发动机的转速提升至电机转速同步。
步骤S7，从t6时刻开始，HCU通过控制TCU，逐渐增加施加在自动离合器K0两端的扭矩及油压，使K0的状态从滑摩状态转换为完全闭合状态，逐渐将电机扭矩减小TΔ4，使电机转速与发动机转速同步；同时，TCU通过PID控制将奇数挡离合器主/从动之间的状态从滑摩状态控制到闭合状态。
步骤S8，从t7至t8时刻，发动机扭矩逐渐增加，电机扭矩逐渐减小，并使总体输出扭矩保持不变，保证扭矩切换期间的车辆平顺性；在t8时刻，已完成所有启动动作，HCU关闭第一启动指令。
通过该示例，P2混合动力发动机的行车启动过程中，涉及对发动机、电机、自动离合器K0及DCT等多个部件的联合控制时序和控制方法，首先确保了总扭矩的恒定，保证了精准的控制变速器的奇数挡离合器主/从动之间的转速差，其次在拖动发动机过程中，HCU基于电机转速与发动机转速对施加在自动离合器K0两端的扭矩及电机扭矩进行闭环控制，大致包括：1)当电机转速下降时，适当地减小自动离合器K0两端的压力(通过减少扭矩来减小压力)和增加电机扭矩；2)当电机转速上升时，适当地增加自动离合器K0两端的压力(通过增加扭矩来增加压力)和减小电机的扭矩；3)当发动机转速接近目标转速时，应适当的增加自动离合器K0两端的压力和减小电机扭矩。
基于此，保证了发动机行车启动过程中的车辆的平顺性和动力性，以及避免了出现闯动，并提高了车辆驾驶感受。
二、发动机行车停机控制
图4是本发明实施例中进行发动机行车停机控制的流程示意图。其中，发动机行车停机是指在行车过程中停机所述发动机。如图4所示，可包括以下步骤：
步骤S410，从所述HCU激活针对发动机的第一停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变。
步骤S420，从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态。
其中，所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态，使得发动机扭矩因传递不到轮端而进一步减少，有利于促进发动机快速停机。
步骤S430，在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少。
其中，对于涉及的两个针对发动机的停机指令，第一停机指令是HCU发送给发动机的ECU，以通知ECU准备停止发动机，而第二停机指令是ECU发送给发动机，以停止发动机。当激活第一停机指令时，只是预期但尚未停止发动机，故而发动机转速保持不变，只有当激活第二停机指令时，发动机转速才开始减少。
步骤S440，从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
图5是应用本发明实施例的发动机行车启动控制策略的示例的控制逻辑图。与图4所示出的第一停机时刻至第四停机时刻相对应，在图5中，分别为T1-T4来表示。
结合图1及图5，该示例中进行发动机行车停机控制主要包括以下五个步骤：
步骤H1，HCU通过扭矩需求、驾驶员请求等综合判断，在T1时刻，是否需要激活针对发动机的第一停机指令。
步骤H2，在这一阶段，HCU激活第一停机指令；从T1至T2时刻，发动机扭矩逐渐减小至0，电机扭矩逐渐增加，并使总扭矩保持不变。
步骤H3，在这一阶段，HCU通过控制TCU，减小施加在自动离合器K0两端的扭矩及油压，使自动离合器K0的状态由闭合状态转变为打开状态。
步骤H4，在这一阶段，HCU通过ECU激活针对发动机的第二停机指令，停止发动机喷油点火，发动机转速逐渐降至0；在T4时刻，HCU完成整个发动机停机控制过程，关闭第二停机指令。
其中，针对发动机的第一停机指令也称为HCU停机指令，所述第二停机指令也称为Engine停机指令。
步骤H5，发动机已关闭，车辆完全依靠电机驱动。
通过该示例，P2混合动力发动机的行车停机过程中，同样涉及对发动机、电机、自动离合器K0及DCT等多个部件的联合控制时序和控制方法，其在发动机预期停止的初期继续维持总扭矩不变，实现了发动机行车停机过程中的车辆的平顺性和动力性，以及避免了出现闯动。
进一步地，无论是针对上述的第一部分还是第二部分，本发明实施例所述的混合动力车辆的发动机控制方法都可以通过所述HCU执行，且所述HCU在执行所述发动机控制方法的过程中被配置为：通过控制车辆的TCU来控制所述双离合自动变速器及所述自动离合器的状态转变；通过控制车辆的MCU来控制所述电机扭矩；以及通过控制车辆的ECU来控制所述发动机的工作。举例而言，上述示例中关于DCT的奇数挡离合器或偶数挡离合器和自动离合器K0在打开、滑摩、闭合的切换可通过TCU执行，关于电机扭矩的增加或减少可通过MCU来实现，关于发动机的喷油点火、启动及停机可由ECU来工作。而在现有技术中，HCU通常是基于TCU所需的目标转速对电机转速进行转速闭环控制，这一方案使得所有控制都是通过HCU实现，要求HCU不断与TCU进行信息交互，而HCU和TCU之间依赖于CAN总线的通讯方式具有一定的通讯延迟，变速器又具有液压延迟时间(CAN通讯延迟和变速器延迟总共会有100ms左右的时间延迟)，无法保证HCU精准地控制变速器的奇数挡离合器主/从动之间的转速差，进而会导致启动的不平顺性及闯动的出现。对此，本发明实施例的TCU、ECU和MCU都各自能实现闭环控制，从而减少了CAN总线的依赖，且能够精准地控制变速器的奇数挡离合器主/从动之间的转速差。
图6是本发明实施例的一种混合动力车辆的发动机控制装置的结构示意图，该发动机控制装置与上述实施例的发动机控制方法的发明思路相同。如图6所示，该发动机控制装置600包括：发动机启动控制单元610，用于对所述发动机进行行车启动控制；和/或发动机停机控制单元620，用于对所述发动机进行行车停机控制。
优选地，所述发动机启动控制单元610用于对所述发动机进行行车启动控制包括：从HCU激活针对发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到ECU激活针对发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，增大电机扭矩以使所述总扭矩保持不变；在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变；从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动。
优选地，发动机停机控制单元620用于对所述发动机进行行车停机控制包括：从所述HCU激活发动机停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变；从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态；在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少；从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
该发动机控制装置的其他实施细节及效果可参考前述关于发动机控制方法的实施例，在此不再进行赘述。
本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的发动机控制方法。
本发明实施例提供了一种控制器，所述控制器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行实现所述发动机控制方法。其中，所述控制器例如是HCU，也可以是另外配置的专用控制器。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括控制器、存储器及存储在存储器上并可在控制器上运行的程序，控制器执行程序时实现所述发动机控制方法。本发明实施例中的设备可以是车载设备或可集成至车辆等的HCU中芯片设备等。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，当在车辆上执行时，适于执行初始化有上述发动机控制方法的步骤的程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的控制器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的控制器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个控制器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，该混合动力车辆的发动机、自动离合器、电机及双离合自动变速器的输入轴依次串联，且所述发动机和所述电机两者总体输出的总扭矩通过所述双离合自动变速器的输出轴输出作用于轮端，所述混合动力车辆的发动机控制方法包括：
对所述发动机进行行车启动控制，包括：
从混合动力整车控制器HCU激活针对所述发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到发动机控制器ECU激活针对所述发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，控制电机扭矩增加以使所述总扭矩保持不变；
在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变；以及
从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动；
对所述发动机进行行车停机控制，包括：从所述HCU激活针对所述发动机的第一停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，针对所述第一启动时刻到所述第二启动时刻的过程，所述控制电机扭矩增加包括：
控制所述电机扭矩增加第一扭矩增量TΔ1，其中该第一扭矩增量TΔ1通过下式确定：
TΔ1＝T原(1/f效率-1)
其中，T原表示所述总扭矩，f效率表示双离合自动变速器的离合器传递效率系数，且该传递效率系数与所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器主/从动的转速差相关。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，从所述第三启动时刻开始，所述控制所述电机扭矩的变化包括：
从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩增加预设的第二扭矩增量TΔ2并维持增加后的当前电机扭矩至所述发动机已启动的第五启动时刻，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步上升，其中在所述第三启动时刻和所述第五启动时刻之间存在所述发动机转速已接近发动机怠速的第四启动时刻，且在该第四启动时刻控制所述发动机开始启动；
从所述第五启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第三扭矩增量TΔ3，以继续拖动所述发动机转速提升至与所述电机转速相同的第六启动时刻并维持所述总扭矩不变；
从所述第六启动时刻开始，控制所述电机扭矩减少预设的第四扭矩增量TΔ4，以拖动所述发动机转速与所述电机转速同步下降并维持所述总扭矩不变；以及
从所述电机扭矩已减少所述第四扭矩增量TΔ4的第七启动时刻开始，控制所述电机扭矩相对于增加的发动机扭矩而减少，以维持所述总扭矩不变，直到发动机行车启动已完成的第八启动时刻。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，所述对所述发动机进行行车启动控制还包括：
从所述第六启动时刻开始，增加施加在所述自动离合器两端的扭矩，以使所述自动离合器由滑摩状态转换为闭合状态；和/或
从所述第六启动时刻开始，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从滑摩状态转变为闭合状态。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，所述对所述发动机进行行车停机控制还包括：
在所述第一停机时刻之后，从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态；
在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对所述发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少；
从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
6.根据权利要求1所述的混合动力车辆的发动机控制方法，其特征在于，所述混合动力车辆的发动机控制方法通过所述HCU执行，且所述HCU在执行所述发动机控制方法的过程中被配置为：
通过控制车辆的变速器控制器TCU来控制所述双离合自动变速器及所述自动离合器的状态转变；
通过控制车辆的电机控制器MCU来控制所述电机扭矩；以及
通过控制车辆的ECU来控制所述发动机的工作。
7.一种混合动力车辆的发动机控制装置，其特征在于，该混合动力车辆的发动机、自动离合器、电机及双离合自动变速器的输入轴依次串联，所述发动机和所述电机两者总体输出的总扭矩通过所述双离合自动变速器的输出轴输出作用于轮端，所述混合动力车辆的发动机控制装置包括：
发动机启动控制单元，用于对所述发动机进行行车启动控制，包括：
从混合动力整车控制器HCU激活针对所述发动机的第一启动指令的第一启动时刻，控制所述双离合自动变速器的奇数挡离合器或偶数挡离合器从闭合状态转变为滑摩状态，并从所述第一启动时刻到发动机控制器ECU激活针对所述发动机的第二启动指令的第二启动时刻的过程中，增大电机扭矩以使所述总扭矩保持不变；
在从所述第二启动时刻到所述发动机的油泵开始工作的第三启动时刻，维持处于所述第二启动时刻的电机扭矩不变；以及
从所述第三启动时刻开始，控制所述电机扭矩的变化，以使得发动机转速与电机转速同步变化以及使得所述总扭矩保持不变，直到完成发动机行车启动；
发动机停机控制单元，用于对所述发动机进行行车停机控制，包括：从所述HCU激活发动机停机指令的第一停机时刻开始，控制发动机扭矩减少而电机扭矩增大，以使得所述总扭矩保持不变。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的发动机控制装置，其特征在于，所述发动机停机控制单元用于对所述发动机进行行车停机控制还包括：
在所述第一停机时刻之后，从所述发动机扭矩减小至零的第二停机时刻开始，减少施加在所述自动离合器两端的扭矩以使所述自动离合器由闭合状态转变为打开状态；
在所述施加在所述自动离合器两端的扭矩减少至零的第三停机时刻，通过ECU激活针对发动机的第二停机指令以使发动机转速开始减少；以及
从所述发动机转速减少至零的第四停机时刻开始，确定完成发动机行车停机过程。
9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1至6中任意一项所述的发动机控制方法。
10.一种控制器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1至6中任意一项所述的发动机控制方法。
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