CN113386769B - 混合动力汽车的能量回收控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的能量回收控制方法、装置及车辆，其中，方法包括以下步骤：检测混合动力汽车是否切换驾驶模式；在检测到切换驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值；在离合器打开且P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制混合动力汽车退出能量回收工况。本发明实施例的方法可以有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，并提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

Description

混合动力汽车的能量回收控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的能量回收控制方法、装置及车辆。

背景技术

混合动力车辆，由于其节能、低排放等特点，越来越受消费者的欢迎。目前混合动力汽车在制动或者滑行过程中，通常是利用传动系统的P2电机产生负扭矩进行能量回收。

然而，在能量回收的过程中，一旦制动或者滑行能量较大，则无法保证换挡杆由D挡切换到N挡时的平顺性，导致能量回收退出时的平顺性较差，降低发动机怠速的稳定性，降低驾驶体验。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种混合动力汽车的能量回收控制方法，该方法可以有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，并提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种混合动力汽车的能量回收控制方法，包括以下步骤：

检测混合动力汽车是否切换驾驶模式；

在检测到切换所述驾驶模式前，且存在能量回收条件时，控制所述混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值；以及

在所述离合器打开且所述P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制所述混合动力汽车退出所述能量回收工况。

进一步地，所述检测混合动力汽车是否切换所述驾驶模式，包括：

采集换挡杆的当前所处位置；

若所述当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换所述驾驶模式。

可选地，所述最小扭矩限值最终为0Nm。

进一步地，在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应所述最小扭矩限值之前，还包括：

发送所述最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使所述P2电机的控制器从所述车辆CAN网络得到所述最小扭矩限值。

进一步地，在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应变速器的最小扭矩限值之前，还包括：

获取所述离合器的实际扭矩；

根据所述实际扭矩匹配所述预设梯度。

相对于现有技术，本发明所述的混合动力汽车的能量回收控制方法具有以下优势：

本发明所述的混合动力汽车的能量回收控制方法，可以在驾驶模式切换时，保证滑行能量回收退出速率和离合器泄油速率保持一致，以平顺退出能量回收工况，从而有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

本发明的另一个目的在于提出一种混合动力汽车的能量回收控制装置，该装置可以有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种混合动力汽车的能量回收控制装置，包括：

检测模块，用于检测混合动力汽车是否切换驾驶模式；

第一控制模块，用于在检测到切换所述驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制所述混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值；以及

第二控制模块，在所述离合器打开且所述P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制所述混合动力汽车退出所述能量回收工况。

进一步地，所述检测模块包括：

采集单元，用于采集换挡杆的当前所处位置；

判定单元，用于若所述当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换所述驾驶模式。

进一步地，还包括：

发送模块，用于在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应所述最小扭矩限值之前，发送所述最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使所述P2电机的控制器从所述车辆CAN网络得到所述最小扭矩限值。

进一步地，还包括：

匹配模块，用于在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应变速器的最小扭矩限值之前，获取所述离合器的实际扭矩，根据所述实际扭矩匹配所述预设梯度。

所述的混合动力汽车的能量回收控制装置与上述的混合动力汽车的能量回收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。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以可以有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述实施例所述的混合动力汽车的能量回收控制装置。

所述的车辆与上述的混合动力汽车的能量回收控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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例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为相关技术的混合动力汽车的传动系统结构示意图；

图2为本发明实施例所述的混合动力汽车的能量回收控制方法的流程图；

图3为本发明实施例所述的混合动力汽车的退出能量回收控制策略的曲线图；

图4为本发明一个实施例所述的混合动力汽车的能量回收控制方法的流程图；

图5为本发明实施例所述的混合动力汽车的能量回收控制装置的方框示意图。

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。

本发明是发明人对于以下问题和意识做出的：

混合动力汽车的传动系统如图1所示，传动系统依靠P2电机产生负扭矩进行能量回收过程中，驾驶员将换挡杆由D挡切换到N挡，TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)如何协调离合器扭矩与负净扭矩，最终平稳的退出能量回收、维持稳定怠速将直接影响驾驶员的驾驶体验。

相关技术中，当驾驶员将换挡杆由D切换到N后，离合器泄油和滑行能量回收扭矩退出不进行交互，导致D-N切换时存在明显的不平顺。也就是说，由于缺少HCU(HybridControl Unit，混合动力整车控制器)与TCU的交互，不能保证滑行能量回收退出速率和离合器泄油速率保持一致，导致切换过程中减速度不平顺，影响发动机怠速调节。具体地：

当驾驶员请求D挡切换到N挡后，TCU初始化最小扭矩限值到此时的净扭矩上，通过CAN线发送给HCU，同时TCU控制最小扭矩限值，将最小扭矩限值以离合器泄油梯度过度到0点。由于P2电机高速滑行或制动过程能量回收扭矩都比较大，通常高速滑行或制动过程中负净扭远远大于传统发动机，当驾驶员切换到N挡后，如果TCU和HCU不进行信号交互，TCU控制离合器打开过快或HCU控制能量回收扭矩退出过慢，就会出现电机或发动机转速过低的问题，甚至可能出现负净扭直接将发动机拖熄的情况，严重时会造成发动机反转，直接损坏变速器或者发动机。

为此，本发明实施例提出了一种混合动力汽车的能量回收控制方法，可以在传动系统依靠P2电机产生负扭矩进行制动或者滑行能量回收过程中，使得TCU可以准确协调离合器扭矩与负净扭矩，保证换挡杆由D挡切换到N挡的平顺性，以平稳的退出能量回收，维持稳定怠速。从而解决了滑行能量较大时，D挡切换到N挡不平顺问题，且有利于发动机或电机的怠速控制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图2是根据本发明实施例的混合动力汽车的能量回收控制方法的流程图。

如图2所示，根据本发明实施例的混合动力汽车的能量回收控制方法，包括以下步骤：

步骤S101，检测混合动力汽车是否切换驾驶模式。

其中，驾驶模式可以包括前进挡对应的前进模式、后退挡对应的倒车模式、P挡对应的驻车模式、空挡对应的怠速模式等。

在本实施例中，检测混合动力汽车是否切换驾驶模式，包括：采集换挡杆的当前所处位置；若当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换驾驶模式。

可以理解的是，本发明实施例可以根据换挡杆的所处位置的变化确定是否切换驾驶模式，比如，当前进挡位置切换至空挡位置时，可以确定驾驶员切换了驾驶模式。

步骤S102，在检测到切换驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值。

需要说明的是，能量回收是指制动或者滑行过程中，通过电机产生负扭矩，达到动能回收的目的。其中，能量回收条件可以根据实际情况进行设置，比如，当滑行扭矩或制动扭矩大于预设扭矩时，确定满足能量回收条件；预设扭矩可以根据混合动力汽车的车型具体标定。

在本实施例中，预设梯度可以根据实际情况进行设置，作为一种可能实现的方式，包括：获取离合器的实际扭矩，根据实际扭矩匹配预设梯度。其中，可以预先标定实际扭矩与预设梯度的对应关系，以根据对应关系快速匹配实际扭矩对应的梯度。

在本实施例中，最小扭矩限值是指TCU发送的用于限制最小净扭的限值，ECU或HCU控制的净扭矩不允许低于该值，且如图3所示，受到受最小扭矩限值的限制，净扭矩的值最终会等于最小扭矩限值。其中，最小扭矩限值可以根据实际情况进行设置，比如，最小扭矩限值可以为0Nm，不做具体限定。

可以理解的是，本发明实施例通过同一梯度控制离合器泄油扭矩和P2电机退出滑行能量回收扭矩，且TCU发送最小扭矩限值给HCU，HCU控制P2电机去响应该最小扭矩限值，使P2电机采用和离合器泄油相同的梯度退出能量回收的工况，从而提高发动机/电机转速控制的稳定性，协调电机制动与主缸压力制动的分配，有利于驾驶的平顺性。

在本实施例中，在将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应最小扭矩限值之前，还包括：发送最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使P2电机的控制器从车辆CAN网络得到最小扭矩限值。

可以理解的是，驾驶员由前进挡切换到空挡以后，TCU可以将变速器最小扭矩限值初始化到净扭矩上并将信号发送给HCU，以使得TCU和HCU可以在离合器泄油和滑行能量回收扭矩退出时及时交互，以相同梯度响应变速器的最小扭矩限值，从而可以有效提升能量回收过程中换挡的平顺性，提高退出能量回收工况的平顺性，提升驾驶体验。

步骤S103，在离合器打开且P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制混合动力汽车退出能量回收工况。

其中，预设条件可以设置为：当P2电机或者发动机怠速速度处于在预设速度区间时，确定满足预设条件。在具体实施例时，采集P2电机或者发动机的当前怠速速度，如果当前怠速速度处于预设速度区间内，则确定P2电机或者发动机怠速满足预设条件，并在此时退出能量回收工况，从而可以保证能量回收工况退出时怠速的稳定，提高怠速的稳定性。

可以理解的是，如图3所示，TCU控制离合器扭矩以一标定梯度下降至完全打开，同时TCU发送给HCU的最小扭矩限值以相同梯度增加至0Nm，HCU接收到TCU发送的最小扭矩限值后去控制P2电机去响应最小扭矩限值，最终完成滑行能量回收的平顺退出，并提高P2电机或者发动机怠速的稳定性。

下面将通过一个具体实施例对混合动力汽车的能量回收控制方法进行阐述，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S1：驾驶员将换挡杆的当前所处位置由D挡切换到N挡；

步骤S2：TCU可以初始化变速器最小扭矩限值，并将最小扭矩限制发送给HCU，HCU接收并相应最小扭矩限值；

步骤S3：TCU控制离合器以一定梯度打开，同时TCU控制P2电机的扭矩以相同梯度增加至0Nm；其中，由于换挡杆在D时，P2电机产生的净扭矩为一个负值，因此换挡杆推到N后，HCU控制净扭按照最小扭矩限值增加至0Nm；

步骤S4：在离合器完全打开，且TCU控制P2电机维持平稳怠速时，退出能量回收工况。

根据本发明实施例的混合动力汽车的能量回收控制方法，可以在驾驶模式切换时，保证滑行能量回收退出速率和离合器泄油速率保持一致，以平顺退出能量回收工况，从而有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

进一步地，如图5所示，本发明的实施例还公开了一种混合动力汽车的能量回收控制装置10，其包括：检测模块100、第一控制模块200和第二控制模块300。

具体而言，如图5所示，检测模块100用于检测混合动力汽车是否切换驾驶模式；第一控制模块200用于在检测到切换驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值；第二控制模块300在离合器打开且P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制混合动力汽车退出能量回收工况。

进一步地，检测模块100包括：采集单元和判定单元。其中，采集单元，用于采集换挡杆的当前所处位置；判定单元，用于若当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换驾驶模式。

进一步地，本发明实施例的装置10还包括：发送模块。其中，发送模块，用于在将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应最小扭矩限值之前，发送最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使P2电机的控制器从车辆CAN网络得到最小扭矩限值。

进一步地，本发明实施例的装置10还包括：匹配模块。其中，匹配模块用于在将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以预设梯度响应变速器的最小扭矩限值之前，获取离合器的实际扭矩，根据实际扭矩匹配预设梯度。

需要说明的是，本发明实施例的混合动力汽车的能量回收控制装置的具体实现方式与混合动力汽车的能量回收控制方法的具体实现方式类似，为了减少冗余，此处不做赘述。

根据本发明实施例的混合动力汽车的能量回收控制装置，可以在驾驶模式切换时，保证滑行能量回收退出速率和离合器泄油速率保持一致，以平顺退出能量回收工况，从而有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例的混合动力汽车的能量回收控制装置。该车辆由于具有了上述装置，可以有效避免制动或者滑行能量较大时驾驶模式切换不平顺的问题，提高退出能量回收工况时的平顺性，进而可以提高发动机或电机怠速的稳定性，提升驾驶体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种混合动力汽车的能量回收控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测混合动力汽车是否切换驾驶模式；所述检测混合动力汽车是否切换所述驾驶模式，包括：

采集换挡杆的当前所处位置；

若所述当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换所述驾驶模式；

在检测到切换所述驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制所述混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以相同的预设梯度响应变速器的最小扭矩限值，使P2电机采用和离合器泄油相同的梯度退出能量回收的工况；以及

在所述离合器打开且所述P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制所述混合动力汽车退出所述能量回收工况；

在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应变速器的最小扭矩限值之前，还包括：

获取所述离合器的实际扭矩；

预先标定所述实际扭矩与所述预设梯度的对应关系，根据所述实际扭矩匹配所述预设梯度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最小扭矩限值最终为0Nm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应所述最小扭矩限值之前，还包括：

发送所述最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使所述P2电机的控制器从所述车辆CAN网络得到所述最小扭矩限值。

4.一种混合动力汽车的能量回收控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，所述检测模块包括：

采集单元，用于采集换挡杆的当前所处位置；

判定单元，用于若所述当前所处位置从前进挡位置切换至空挡位置，则判定切换驾驶模式；

第一控制模块，用于在检测到切换所述驾驶模式前，且满足能量回收条件时，控制所述混合动力汽车进入能量回收工况，切换驾驶模式后将离合器的实际扭矩和P2电机的实际负净扭矩均以相同的预设梯度响应变速器的最小扭矩限值，使P2电机采用和离合器泄油相同的梯度退出能量回收的工况；以及

第二控制模块，在所述离合器打开且所述P2电机或者发动机怠速满足预设条件时，控制所述混合动力汽车退出所述能量回收工况；

匹配模块，用于在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应变速器的最小扭矩限值之前，获取所述离合器的实际扭矩，预先标定所述实际扭矩与所述预设梯度的对应关系，根据所述实际扭矩匹配所述预设梯度。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于在将所述离合器的实际扭矩和所述P2电机的实际负净扭矩均以所述预设梯度响应所述最小扭矩限值之前，发送所述最小扭矩限值至车辆CAN网络，以使所述P2电机的控制器从所述车辆CAN网络得到所述最小扭矩限值。

6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4-5任意一项所述的混合动力汽车的能量回收控制装置。

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